Lectura De Buffer

Metabolismo 2. 1 Metabolismo 2 (Lección 23). Juan F. del Cañizo Fisiopatología ácido-básica. Sistemas tampón. Acidosis y alcalosis: aspectos renales y pulmonares. Alteraciones del equilibrio ácido- Los análisis más simples dan sólo [Na+], [Cl-] y [HCO3-]. base El balance "real" lo da la ecuación: - Conceptos básicos - Amortiguadores fisiológicos [Na] + [otros cationes] = [Cl] + [HCO3] + [otros - Parámetros implicados aniones] - Acidosis metabólica [Na] - ([Cl] + [HCO3]) = [otros aniones] - [otros - Alcalosis metabólica cationes] = "Anión Gap" - Acidosis respiratoria - Alcalosis respiratoria Valores normales del anion gap = 8-16 mEq/l Es particularmente útil en el diagnóstico de las alteraciones ácido-base. El mantenimiento del pH del medio interno es de vital importancia para los seres vivos. El metabolismo intermedio genera una gran cantidad pH.- de ácidos, pese a lo cual, la concentración de En condiciones normales la concentración de hidrogeniones [H+] libres va a permanecer fija dentro hidrogeniones del líquido extracelular es baja (40 de unos límites estrechos. nEq/l). Ello es debido a la acción de: Pequeñas fluctuaciones de la misma va a tener repercusiones importantes sobre procesos vitales. - Los tampones fisiológicos que van a actuar de forma inmediata Existen unos límites relativamente estrechos entre los cuales la concentración de hidrogeniones es - Mecanismos de regulación pulmonar y renal, que compatible con la vida. son en última instancia los responsables del mantenimiento del pH. Dichos valores oscilan entre 16 y 160 nEq/l, lo que equivale a un pH de 7.80 a 6.80. Conceptos básicos.- Ácidos volátiles.- Ácido: toda sustancia capaz de ceder hidrogeniones. El principal producto ácido del metabolismo celular es Base: toda sustancia capaz de aceptar hidrogeniones. el dióxido de carbono (CO2) que viene a representar Acidosis y alcalosis: hacen referencia a los procesos un 98% de la carga ácida total. fisiopatológicos responsables de dichos procesos. Es un ácido potencial ya que su hidratación mediante Los términos metabólico o respiratorio se refieren una reacción reversible catalizada por la anhidrasa según se modifiquen respectivamente la [HCO3-] o la carbónica (A.C.) va a generar ácido carbónico pCO2 . (CO3H2): CO2 + H2O CO3H2 CO3H- + H+ El anión Gap.- El CO2 va a ser eliminado por los pulmones sin que se En una solución los equivalentes de cationes y de produzca una retención neta de ácido, por lo que se aniones deben ser los mismos. denomina ácido volátil. Los laboratorios no suelen dar todos los constituyentes iónicos de un determinado fluido corporal. canizo@mce.hggm.es

Metabolismo 2. 2 Ácidos fijos.- Amortiguador fosfato.- El metabolismo genera una serie de ácidos no Ejerce su acción fundamentalmente a nivel volátiles, también denominados ácidos fijos que intracelular, ya que es allí donde existe una mayor representan de un 1-2% de la carga ácida concentración de fosfatos y el pH es más próximo a su pK (6.8). Su principal fuente es el catabolismo oxidativo de los aminoácidos sulfurados de las proteínas. Interviene, junto a las proteínas celulares de manera importante en la amortiguación de los ácidos fijos: Estos ácidos fijos no pueden ser eliminados por el pulmón siendo el riñón el principal órgano responsable PO4H2- PO4H- + H+ en la eliminación de los mismos. Amortiguación ósea.- Amortiguadores fisiológicos.- El hueso interviene en la amortiguación de la carga También denominados sistemas tampón o “ buffer”. ácida captando los H+ en exceso, liberando carbonato a la sangre por disolución del hueso mineral. Son la primera línea de defensa ante los cambios de pH gracias a la capacidad que tienen para captar o liberar El papel más importante del hueso ocurre en protones de modo inmediato. situaciones de acidosis crónica como en la insuficiencia renal crónica en la que la parathormona Un sistema tampón es una solución de un ácido débil y juega un papel fundamental. su base conjugada: Este sistema de amortiguación también va a intervenir AH (ácido) H+ + A- (base) en presencia de una carga básica a través del depósito La constante de disociación del ácido (K) viene de carbonato en el hueso. expresada como: K= [H+][A-] / [AH] Amortiguador carbónico/bicarbonato.- El valor de pH en el cual el ácido se encuentra Poco potente desde el punto de vista químico, (pK = disociado en un 50% se conoce como pK (pK = -log 6.1). [K]). El pK representa el valor de pH en el que un Es el tampón más importante en la homeostasis del pH sistema tampón puede alcanzar su máxima capacidad porque: amortiguadora. - Está presente en todos los medios tanto Cada sistema buffer tiene un valor de pK intracelulares como extracelulares. En el medio característico. extracelular la concentración de bicarbonato es Buenos amortiguadores serán aquellos cuyo pK esté elevada (24 mEq). próximo a 7.4. - Es un sistema abierto. La concentración de cada uno de los dos elementos que lo componen son Amortiguador proteína.- regulables; el CO2 a nivel pulmonar, y el bicarbonato a nivel renal. Las proteínas intracelulares con sus grupos ionizables contribuyen de forma importante en el mantenimiento - La suma de las concentraciones del ácido y de la del pH, mediante el intercambio de H+ por otros iones base no es constante, lo cual aumenta muchísimo (Na+ y K+) que se desplazan al medio extracelular para su capacidad amortiguadora. mantener la neutralidad eléctrica: CO2 + H2O CO3H2 H+ + HCO3- + - + PrH Pr + H La relación entre el ácido y la base viene dada por la La hemoglobina es el principal amortiguador de este ecuación de Henderson-Hasselbalch: tipo, es la proteína más abundante de la sangre: pH = pK + Log [HCO3-] / [H2CO3] + - + HbH Hb + H Si consideramos el pH sanguíneo normal 7.4, y el pK En el interior del hematíe, por acción de la A.C., el del sistema 6.1, al aplicarlo a la fórmula obtendremos CO2 se va a convertir en ácido carbónico que se la relación entre la concentración de bicarbonato y de disocia dando un H+ que rápidamente será tamponado ácido carbónico: por la hemoglobina, y bicarbonato que saldrá fuera del 7.4 = 6.1 + log [HCO3-] / [H2CO3] hematíe en intercambio con iones cloro. log [HCO3-] / [H2CO3] = 1.3 canizo@mce.hggm.es

Metabolismo 2. 3 [HCO3-] / [H2CO3] = 20 - Secreción de iones H+ Cualquier cambio de pH se va a traducir en una - Generación de nuevos iones bicarbonato alteración de la relación carbónico/bicarbonato. Si esta relación está por encima de 20/1 estaremos ante Reabsorción renal de bicarbonato.- una alcalosis, si la relación es inferior se tratará de una Los riñones reabsorben la mayor parte de los 4320 acidosis. mEq de HCO3- que filtran diariamente Compensación respiratoria.- La respiración regula la concentración de ácido del organismo manteniendo la presión parcial de CO2 en la sangre arterial. La concentración de ácido carbónico es proporcional a la pCO2. La respuesta ventilatoria ante los cambios de pH es rápida. Está mediada por los quimiorreceptores de los corpúsculos carotídeos y aórticos y del centro respiratorio bulbar. Los iones bicarbonato filtrados se reabsorben por la El descenso de pH estimula a los quimiorreceptores interacción con iones hidrógeno en los túbulos. provocando una hiperventilación, aumentando la El efecto neto es una reabsorción de bicarbonato eliminación de CO2, y disminuyendo la pCO2 arterial. Los iones bicarbonato que realmente pasan al liquido El aumento de pH inhibe los quimiorreceptores extracelular no son los mismos que se filtraron a los provocando un descenso rápido de la ventilación, una túbulos. reducción de la eliminación de CO2, y por tanto una elevación de la pCO2 arterial. Es menos eficaz porque se acompaña de una disminución de la pO2 que estimula el centro respiratorio. Compensación renal.- El riñón es el principal órgano implicado en la regulación del equilibrio ácido-base por dos motivos: - Es la principal vía de eliminación de la carga ácida y de los metabolitos ácidos patológicos. - Es responsable de mantener la concentración plasmática de bicarbonato, gracias a su capacidad para reabsorber y generar bicarbonato de modo variable en función del pH de las células tubulares renales. Los iones bicarbonato se "titulan" en los túbulos frente a los iones H+. En situación de acidosis se producirá un aumento en la excreción de ácidos y se reabsorberá más bicarbonato, En condiciones normales, las cantidades de estos dos iones que penetran en los túbulos son casi iguales y se En situación de alcalosis se retendrá más ácido y se combinan entre ellos para formar CO2 y H2O. eliminará más bicarbonato. Cuando existe un exceso de iones bicarbonato respecto El pH urinario puede oscilar entre 4.5 y 8.2. de iones H+ en la orina -alcalosis metabólica- el bicarbonato no se reabsorbe y se excreta en la orina. Mecanismos renales básicos para el control del En la acidosis por el contrario existe un exceso de pH.- iones H+ con respecto iones bicarbonato, lo que hace - Reabsorción de iones bicarbonato que la reabsorción de bicarbonato sea completa. canizo@mce.hggm.es

Metabolismo 2. 4 Titulación de iones H+ por fosfato y amoniaco.- Cuando hay exceso de iones H+, estos se combinan con los amortiguadores fosfato y amoníaco en los túbulos, lo que lleva a la generación de nuevos iones bicarbonato que pueden pasar a la sangre. Por lo tanto, siempre que un ión H+ secretado por el túbulo se combina con un amortiguador distinto del bicarbonato, el efecto neto es la adición de un nuevo ión bicarbonato a la sangre. Generación de nuevos iones bicarbonato.- La célula tubular metaboliza por cada molécula de glutamina dos NH4+ y dos HCO3-. Por cada NH4+ excretado a la orina se genera un nuevo ión HCO3- que añade a la sangre La acidosis estimula el metabolismo renal de la glutamina En condiciones normales, este sistema representa el 50% del ácido excretado y el 50% de nuevo HCO3- generado por los riñones. Los iones H+ sobrantes son amortiguados en los PRINCIPALES PARAMETROS IMPLICADOS túbulos por el fosfato y el amoníaco y acaban siendo EN EL EQUILIBRIO ACIDO-BASE. excretados como sales. VALORES DE REFERENCIA Secreción de iones H+.- Existe una secreción activa primaria en las células pH.- intercalares -protón ATPasa (bomba de protones). Indicador de la acidez o alcalinidad de una muestra de sangre. Por su relación con la pCO2, el pH se considera que tiene un componente respiratorio. canizo@mce.hggm.es

Metabolismo 2. 5 Por su relación con la concentración de bicarbonato Exceso/deficit de base.- plasmático y el exceso de base estándar se considera Concentración de base en sangre total valorable con un que tiene un componente metabólico. ácido o una base fuerte hasta un pH de 7.4 a una pCO2 Rango de referencia del pH: 7.35-7.45. de 40 y a 37ºC. El valor numérico del exceso (o déficit) de base pCO2.- representa la cantidad teórica de ácido o base que Presión parcial de dióxido de carbono en la sangre. habría que administrar para corregir una desviación de pH. El dióxido de carbono difunde rápidamente a través de las membranas celulares y puede considerarse igual a Rango de referencia: +2 / -2 mEq/L cero en el aire inspirado normal. Es una medida directa de la idoneidad de la ventilación alveolar. Clínica ácido-básica.- Los valores altos y bajos de pCO2 en sangre arterial indican hipercapnia e hipocapnia respectivamente. Muestra de sangre arterial Rango de referencia en adultos: varones: 35-48 mmHg; < 7.4 pH > 7.4 mujeres: 32-45 mmHg. Acidosis Alcalosis HCO3- pCO2 HCO3- pCO2 pO2.- < 24 mEq/l > 40 mmHg > 24 mEq/l < 40 mmHg Metabólica Respiratoria Metabólica Respiratoria Presión parcial de extracción del oxígeno de la sangre arterial. Compensación Compensación Compensación Compensación Respiratoria Renal Respiratoria Renal Refleja la capacidad de la sangre arterial para pCO2 HCO3- pCO2 HCO3- suministrar oxigeno a los tejidos. < 40 mmHg > 24 mEq/l > 40 mmHg < 24 mEq/l Rango de referencia en el adulto: 83-108 mmHg. Diagrama de Davenport.- 40 HCO3-real.- 35 E Base fija aumentada Concentración de bicarbonato en el plasma. CO 2 elevado 30 [ CO3 H+] (mM/l) B Se calcula utilizando los valores de pH y pCO2 en la 25 A ecuación de Henderson-Hasselbalch. 20 Valores elevados en la alcalosis metabólica y como D C CO 2 disminuido mecanismo de compensación en la acidosis 15 Acido fijo aumentado respiratoria. 10 7,0 7,1 7,2 7,3 7,4 7,5 7,6 7,7 7,8 7,9 pH Niveles bajos se detectan en la acidosis metabólica y como mecanismo compensatorio en la alcalosis respiratoria. Acidosis metabólica.- Rango de referencia en el adulto: 22-26 mmol/L. Causas: Con anión gap elevado (normoclorémica): HCO3-estándar.- - Insuficiencia renal Concentración de carbonato de hidrógeno en el plasma - Acidosis láctica de sangre equilibrada con una mezcla de gases con una - Schock, Nutrición parenteral,Alcohol etílico, pCO2 de 40 mmHg y una pO2 mayor o igual a 100 Acetaldehído, Fenformina, Leucemias, mmHg. Tumores sólidos y SIDA Un bicarbonato estándar bajo indicaría una una - Cetoacidosis acidosis metabólica y si por el contrario fuera alto, - Diabética, Alcohólica y Ayuno prolongado sería indicativo de una alcalosis metabólica. - Drogas y fármacos Rango de referencia en el adulto: 22-26 mmol/L. - Salicilatos, Metanol, Paraldehído, Etilenglicol - Rabdomiolisis masiva canizo@mce.hggm.es

Metabolismo 2. 6 Con anión gap normal (hiperclorémica): Tratamiento: - Administrar NaCl o KCl dependiendo de la - Pérdidas gastrointestinales de bicarbonato severidad de la hipokaliemia; - Diarreas, Fístulas pancreáticas biliares e - En casos de alcalosis severa o persistente puede intestinales, Ureteroenterostomía y requerirse cloruro amónico. Colestiramina - Administración de ácidos - Cloruro amónico, Clorhidrato de lisina o Acidosis respiratoria.- arginina Causas más frecuentes: - Depresión del SNC (fármacos) - Pérdidas renales - Trastornos neuromusculares (miopatía , Síndrome - Acetazolamida, Hiperparatiroidismo primario, de Guillén-Barré) Acidosis tubulares renales - Enfermedades pulmonares (OCFA-obstrucción Clínica: crónica al flujo aéreo-, asma, cifoescoliosis, neumotórax). Hiperventilación compensadora Manifestaciones clínicas: Hipotensión - Dependientes del nivel de pCO2 y de su rapidez de Arritmias ventriculares instauración. - Predominan los síntomas neurológicos: cefalea, Deterioro del nivel de conciencia, confusión y cefalea somnolencia, confusión y coma. Las formas crónicas pueden conllevar retraso en el - Ingurgitación de los vasos retinianos y papiledema. crecimiento en los niños y desmineralización ósea en - Se asocia a hipertensión pulmonar y cor el adulto. pulmonale. Tratamiento: Tratamiento: - Debe dirigirse a la enfermedad causal. Corregir la causa de la acidosis. - Puede ser necesaria la ventilación mecánica en las Aporte del déficit de bases (bicarbonato sobre todo si formas graves y/o acompañadas de hipoxemia. el pH es inferior a 7,2). - La oxigenoterapia puede disminuir o anular el La corrección debe ser lenta (más de 12 h.). estímulo respiratorio en éstos pacientes. Alcalosis metabólica.- Alcalosis respiratoria.- Causas más frecuentes: Causas más frecuentes: - Histeria y llanto prolongado. Estados de ansiedad - Vómitos - Intoxicación por salicilatos - Aspiración gástrica - Insuficiencia hepática - Trastornos del SNC - Tratamientos - Asma - Diuréticos - Fiebre - Ingestión de bicarbonato - Ejercicio - Tratamiento de la úlcera péptica con - Embolismo pulmonar antiácidos alcalinos - Uso de respiradores mecánicos - Hipermineralcorticismos Manifestaciones clínicas: Manifestaciones clínicas: - Síntomas de hipocalcemia - Tetania secundaria a hipocalcemia - Deterioro del nivel de conciencia - Hiperirritabilidad - Síncope - Convulsiones - Arritmias - Trastornos mentales Tratamiento: - Depresión respiratoria - Causal. Se trata la hiperventilación con fármacos - Cambios ECG semejantes a la hipokaliemia (sedantes) o haciendo respirar al paciente en una bolsa de papel. ________________________________ canizo@mce.hggm.es

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by leamotoya on Aug 09, 2009

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