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   El organismo produce unos 80 miliequivalentes diarios de ácidos    no volátiles que procede fundamentalmente el metabo...
   En la acidosis, los riñones no excretan bicarbonato hacia la orina,    sino que reabsorben todo el que se ha filtrado ...
Secreción de iones hidrogeno y reabsorción de iones            bicarbonato por los túbulos renales.    La secreción de io...
   Alrededor del 80%-90% de la reabsorción de bicarbonato, y de la    secreción de H, se produce en los túbulos proximale...
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Secreción iones H+   Esta secreción activa secundaria de iones    hidrógeno esta acoplada al transporte de    iones sodio...
Secreción iones H+   Más del 90 % del bicarbonato se    reabsorbe por este mecanismo. El proceso    de secreción de iones...
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Interacción iones H+ y HCO3   Los iones bicarbonato no atraviesan    fácilmente las membranas luminales de las    células...
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Interacción iones H+ y HCO3   Cada vez que las células epiteliales de los    túbulos renales forman un ión hidrógeno,    ...
Titulación de iones HCO3   En condiciones normales, la tasa de    secreción tubular de iones hidrógeno es    de unos 4400...
Secreción activa primaria de H+   Comenzando en la porción final de los    túbulos dístales y continuando por el resto   ...
Secreción activa primaria de H+   La secreción activa primaria de iones    hidrogeno se debe a un tipo especial de    cél...
Combinación del exceso de            iones H+   La excreción de grandes cantidades de    iones hidrógeno (en ocasiones ha...
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Acidosis: Aumento de excreción       Una de las características mas    importantes del sistema amortiguador    amonio-amo...
Acidosis: Aumento de excreción   Por tanto, aumenta la formación de NH+4    y nuevo bicarbonato que puede utilizarse    p...
Cuantificación de la excreción   La excreción de bicarbonato se calcula en    función del flujo de orina multiplicado por...
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Cuantificación de la excreción   Las fuentes principales de amortiguadores    urinarios distintos del bicarbonato son    ...
Cuantificación de la excreción   El resto de amortiguador distinto del    bicarbonato y del NH+4 excretado en la    orina...
Cuantificación de la excreción   Para mantener el equilibrio acidobásico, la    excreción neta de acido debe ser igual a ...
Cuantificación de la excreción   La excreción neta de acido es también    igual a la adición neta de bicarbonato a la    ...
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Regulación de la secreción   La secreción de iones hidrógeno por el    epitelio tubular es necesaria para la    reabsorci...
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Equilibrios ácido-base y equilibrio de solubilidad
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Equilibrio àcido base

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  1. 1. EQUILIBRIO ÁCIDO-BASEEurilisa Cedéño CF-8754Rafael David Nolasco CG-4508Trinidad Quevedo CH-9196Rinaldy Capellán DD-7314
  2. 2. ACIDOS Y BASES Un ión de hidrogeno es un solo protónlibre liberado de un átomo de hidrogeno.Las moléculas que contienen átomos dehidrogeno que pueden liberar iones dehidrógeno en una solución reciben elnombre de ACIDOS, un ejemplo de unacido es el Acido Clorhídrico (HCL) que seioniza en el agua para formar iones dehidrogeno, además el Acido Carbónico quese ioniza en el agua para formar iones debicarbonato.
  3. 3. ACIDOS Y BASES Una BASE es un ión o molécula quepuede aceptar un H+, por ejemplo el iónde Bicarbonato es una base ya que puedeaceptar un ión de hidrogeno para formarH2CO3.
  4. 4. ACIDOS Y BASES Las proteínas del organismotambién funcionan como una base ya quealgunos de los aminoácidos que lasforman tienen cargas negativas netas queaceptan fácilmente hidrogeno, porejemplo la proteína hemoglobina de loseritrocitos y proteínas de otras células seencuentran éntrenlas bases másimportantes del organismo.
  5. 5. Acidosis y Alcalosis El termino ACIDOSIS se refiere a unaextracción excesiva de hidrogeno de loslíquidos orgánicos en contraposición a suadición excesiva, situación que recibe elnombre de ALCALOSIS.
  6. 6. Ácidos y Bases, Fuertes y Débiles Ácidos Fuertes: un acido fuerte es aquel que se disocia rápidamente y libera grandes cantidades de hidrogeno a la solución. Ácidos Débiles: tienen menos tendencia a disociar sus iones y por tanto liberan hidrogeno con menos fuerza
  7. 7. Ácidos y Bases, Fuertes y Débiles Bases fuertes: es la que reacciona de forma rápida y potente con hidrogeno y por tanto lo elimina con rapidez en una solución. Bases Débiles: una típica es CHO3, ya que se une al hidrogeno de una forma mucho mas débil de lo que hace OH.
  8. 8. DEFENSAS FRENTE A LOS CAMBIOS EN LA CONCENTRACION DEL ION HIDROGENO: AMORTIGUADORES, PULMONES Y RINONES Existen tres sistemas primarios que regulan la concentración de Hidrogeno en los líquidos orgánicos para evitar tanto la Acidosis como la Alcalosis
  9. 9. 1- Los sistemas de amortiguación acido básicos químicos de los líquidos orgánicos Se combinan de forma inmediata con unacido o con una base para evitar cambiosexcesivos en la concentración de hidrogeno. Cuando se produce un cambio en laconcentración de hidrogeno los sistemasamortiguadores de los líquidos orgánicosreaccionan en fracción de segundos paracontrarrestar las desviaciones.
  10. 10. 1- Los sistemas de amortiguación acido básicos químicos de los líquidos orgánicos Esto ocurre a través de: Sistema amortiguador del bicarbonato: que es el sistema amortiguador extracelular más importante. El sistema amortiguador del fosfato: este interviene activamente en la amortiguación del líquido de los túbulos renales y de los líquidos intracelulares.
  11. 11. 1- Los sistemas de amortiguación acido básicos químicos de los líquidos orgánicos Las proteínas: amortiguadores importantes intracelulares: estas son uno de los amortiguadores mas importantes en el organismo gracias a sus elevadas concentraciones en el interior de las células.
  12. 12. 2- Regulación Respiratoria del equilibrio acidobásico Actúa en pocos minutos eliminandoC02 , y, por tanto, el H2CO3, del organismo.Un incremento de la ventilación elimina CO2del liquido extracelular, lo que, por acciónde masas, reduce la concentración de ionesde hidrogeno. Al contrario, la disminución dela ventilación aumenta el CO2 y, por tantoeleva la concentración de hidrogeno en elliquido extracelular.
  13. 13. 3- Los riñones Que pueden excretar una orina tantoacida como alcalina, lo que permitenormalizar la concentración de hidrogeno enel liquido extracelular en casos de acidosis ode alcalosis. Aunque la respuesta renal esrelativamente lenta en comparación con lasotras defensas ya que requiere un intervalode horas o varios días, es con diferencia elsistema regulador acidobasico más potente.
  14. 14. Compensación renal: 3 mecanismos:• Secreción de H+3. Reabsorción de bicarbonato filtrado4. Producción de nuevos iones de bicarbonato. Grandes cantidades de H+ por la orina gracias a: fosfato inorgánico y amonio.
  15. 15. Regulación respiratoria del equilibrio acidobásico La segunda línea de defensa frente a los trastornos del equilibrio acidobásico es el control que ejercen los pulmones sobre el CO2, del líquido extracelular. Un incremento de la ventilación elimina CO2 del liquido extracelular, lo que, por la acción de masas, reduce la concentración de iones de hidrógeno. Por el contrario, la disminución de la ventilación aumenta el CO2 y, por tanto, eleva la concentración de hidrogeno en el liquido extracelular.
  16. 16. La expiración pulmonar de CO2 equilibra su producción metabólica Los procesos metabólicos intracelulares dan lugar a una producción continua de CO2. Una vez formado, este se difunde de las células hacia los líquidos intersticiales y a la sangre, la cual lo transporta hasta los pulmones donde se difunde a los alvéolos para, por ultimo, pasar a la atmosfera mediante la ventilación pulmonar. La cantidad de líquidos extracelulares es de alrededor de 1.2 mol/l, lo que corresponde a una PCO2 de 40 Mm Hg.
  17. 17.  Si la producción metabólica de CO2 aumenta, es probable que también lo haga la PCO2 del liquido extracelular, por el contrario, si la producción metabólica desciende, también lo hará la PCO2. Cuando aumenta la ventilación pulmonar, el CO2 es expulsado de los pulmones y la PCO2 del líquido extracelular baja. Por tanto, los cambios tanto de la ventilación pulmonar como de la velocidad de formación de CO2 en los tejidos pueden modificar la PCO2 del líquido extracelular.
  18. 18. El aumento de la ventilación pulmonar reduce la concentración de iones hidrogeno en el liquido extracelular y eleva el pH. Si la formación metabólica de CO2 permanece constante, el único factor que influye sobre la PCO2 de los líquidos extracelulares es la magnitud de la ventilación pulmonar. Cuando mayor sea la ventilación alveolar, menor será la PCO2 y, por el contrario, cuando menor sea la ventilación alveolar, más alta será la PCO2. Cuando aumenta la concentración de CO2, también se eleva las concentraciones de H2CO3 y H, lo que se traduce en una disminución del pH del líquido extracelular.
  19. 19.  Si la ventilación alveolar aumenta al doble de lo normal el pH de los líquidos extracelulares asciende en 0.23 aproximadamente. Si el pH de los líquidos orgánicos es de 7.4 con una ventilación alveolar normal, su duplicación hará que el pH ascienda hasta alrededor de 7.6. Por el contrario, una disminución de la ventilación alveolar a la corta parte de lo normal reduce en pH en 0.45. Esto es, si con una ventilación alveolar normal el pH es de 7.4 al reducir la ventilación a la cuarta parte se producirá una disminución del pH a 6.9. Como los cambios en la ventilación alveolar pueden ser muy grandes, desde 0 hasta 15 veces con respeto a lo normal, es fácil comprender hasta que punto el aparato respiratorio puede modificar el pH de los líquidos orgánicos.
  20. 20. El aumento de la concentración de iones hidrógenos estimule la ventilación alveolar. La ventilación alveolar no solo influye en la concentración de H a través de los cambios la PCO2 de los líquidos orgánicos, sino que la concentración H influye en la ventilación alveolar. La ventilación alveolar aumenta de cuatro a cinco veces sobre su valor normal cuando el pH disminuye desde su valor normal de 7.4 a un valor fuertemente acido de 7. Por el contrario, cuando el pH plasmático supera el valor de 7.4 se produce una disminución de la ventilación.
  21. 21.  Cuando la ventilación alveolar disminuye a causa del aumento de pH, desciende también la cantidad de oxigeno que se añade a la sangre y la presión parcial de oxigeno, lo que estimula la frecuencia respiratoria. Por tanto, la compensación respiratoria al ascenso del pH no es tan eficaz como su respuesta a una reducción acentuada del pH.
  22. 22. Control renal del equilibrio acido básico. Los riñones controlan el equilibrio acido básico excretando una orina acida, o una orina básica, la excreción de una orina acida reduce la cantidad de ácidos en el liquido extra celular, mientras que la excreción de una orina básica, elimina base de este liquido extra celular.
  23. 23.  El mecanismo global por el que los riñones excretan orina acida o básica es el siguiente: Hacia los túbulos se filtran continuamente grandes cantidades de HCO3, y si pasan a la orina de extraen bases de la sangre. Las células epiteliales de los túbulos también secretan hacia las luces tubulares grandes cantidades de H, lo que elimina acido de la sangre. Si se secretan mas H que de HCO3 se producirá una perdida neta de acido en los líquidos extra celulares. Por el contrario, si se filtran más HCO3 que H la perdida neta será de base.
  24. 24.  El organismo produce unos 80 miliequivalentes diarios de ácidos no volátiles que procede fundamentalmente el metabolismo de las proteínas. Estos ácidos reciben el nombre de no volátiles porque no pueden ser excretados por los pulmones. El mecanismo principal de eliminación de estos ácidos es la excreción renal. Cada día los riñones filtran alrededor de 4320 miliequivalentes de bicarbonato y , en condiciones normales, casi todos ellos son reabsorbido por los túbulos con objetos de conservar el principal sistema amortiguador de los líquidos extracelulares. Cuando disminuye la concentración de H en el liquido extracelular (alcalosis), los riñones dejan de reabsorber todo el bicarbonato filtrado, lo que aumenta la excreción de este por la orina. Como los HCO3 amortiguan normalmente a los de hidrógenos en el líquido extracelular, esta pérdida de bicarbonato tiene el mismo efecto que la adición de H al líquido extracelular. Por tanto, la alcalosis, y la extracción de HCO3 del liquido extracelular eleva la concentración de H y hace que vuelva a la normalidad.
  25. 25.  En la acidosis, los riñones no excretan bicarbonato hacia la orina, sino que reabsorben todo el que se ha filtrado y, además producen bicarbonato nuevo que se envía de vuelta al liquido extracelular. Esto reduce la concentración de H en el líquido extracelular, normalizándola. De esta forma, los riñones regulan la concentración de H en el líquido extracelular mediante tres mecanismos básicos: Secreción de H. Reabsorción de los HCO filtrados. Producción de nuevos HCO3.
  26. 26. Secreción de iones hidrogeno y reabsorción de iones bicarbonato por los túbulos renales. La secreción de iones hidrogeno y la reabsorción de iones bicarbonato tienen lugar en casi todas las porciones de los túbulos, salvo en las ramas finas ascendente y descendente de las asas de Henle. Hay que tener en cuenta que por cada Ion bicarbonato que se absorbe ha de secretarse un H.
  27. 27.  Alrededor del 80%-90% de la reabsorción de bicarbonato, y de la secreción de H, se produce en los túbulos proximales, de forma que la cantidad de bicarbonato que fluye hacia los túbulos distales y colectores es pequeña. En la porción gruesa ascendente del asa de Henle se reabsorbe otro 10% del bicarbonato filtrado y el resto en el túbulo distal y el conductor colector.
  28. 28. Secreción iones H+ Las células epiteliales del túbuloproximal, el segmento grueso ascendentedel asa de Henle y el túbulo distalsecretan iones hidrógeno al líquido tubularmediante un contratransporte de sodio-hidrógeno.
  29. 29. Secreción iones H+ Esta secreción activa secundaria de iones hidrógeno esta acoplada al transporte de iones sodio al interior de la célula en la membrana luminal y la energía para la secreción de iones hidrógeno en contra del gradiente de concentración proviene del gradiente de sodio que facilita el movimiento de ión sodio dentro de la célula.
  30. 30. Secreción iones H+ Más del 90 % del bicarbonato se reabsorbe por este mecanismo. El proceso de secreción de iones hidrógeno logra la reabsorción de bicarbonato. El proceso secretor se inicia cuando el C02 difunde hacia las células tubulares o se forma en el metabolismo de las propias células del epitelio tubular.
  31. 31. Secreción iones H+ El ión bicarbonato generado en la célula (cuando el ión hidrógeno se disocia del H2C03) atraviesa la membrana basolateral hacia el líquido del intersticio renal y a la sangre de los capilares peritubulares. El resultado neto es que por cada ión hidrógeno secretado a la luz tubular, pasa a la sangre un ión bicarbonato.
  32. 32. Interacción iones H+ y HCO3 Los iones bicarbonato no atraviesan fácilmente las membranas luminales de las células de los túbulos renales; por tanto, estos iones que han sido filtrados por el glomérulo no pueden reabsorberse directamente. Antes que eso se une al hidrogeno para formar H2C03.
  33. 33. Interacción iones H+ y HCO3 Esta reabsorción de iones bicarbonato se inicia por una reacción de los túbulos entre los iones bicarbonato filtrados en el glomérulo y los iones hidrógeno secretados por las células tubulares. El H2C03 formado se disocia posteriormente en C02 y H20. El C02 atraviesa con facilidad la membrana tubular.
  34. 34. Interacción iones H+ y HCO3 Cada vez que las células epiteliales de los túbulos renales forman un ión hidrógeno, forman también un ión bicarbonato que es devuelto a la sangre. El efecto neto de estas reacciones es una «reabsorción» de iones bicarbonato de los túbulos, aunque los iones bicarbonato que realmente pasan al liquido extracelular no son los mismos que se filtran a los túbulos.
  35. 35. Titulación de iones HCO3 En condiciones normales, la tasa de secreción tubular de iones hidrógeno es de unos 4400 mEq/día y la tasa de filtración de los iones bicarbonato es de unos 4320 mEq/día. El proceso de titulación no es muy exacto ya que, habitualmente, la cantidad de iones hidrógeno presente en los túbulos para su excreción por la orina es algo mayor.
  36. 36. Secreción activa primaria de H+ Comenzando en la porción final de los túbulos dístales y continuando por el resto del sistema tubular, el epitelio tubular secreta iones hidrógeno mediante un transporte activo primario. Tiene lugar en la membrana luminal de la célula tubular, donde los iones hidrógeno se transportan directamente por una proteína especifica, una ATPasa transportadora de hidrogeno.
  37. 37. Secreción activa primaria de H+ La secreción activa primaria de iones hidrogeno se debe a un tipo especial de célula llamada célula intercalar, situada en la porción final de los túbulos dístales y en los colectores. Se trata de un mecanismo importante para la formación de una orina con acidez máxima, aunque solo representa el 5% de la excreción total.
  38. 38. Combinación del exceso de iones H+ La excreción de grandes cantidades de iones hidrógeno (en ocasiones hasta 500 mEq/día) por la orina se logra fundamentalmente, gracias a la combinación de los iones hidrógeno con los amortiguadores presentes en el liquido tubular. Los más importantes son los amortiguadores fosfato y amoniaco.
  39. 39. Combinación del exceso de iones H+ Cuando existe un exceso de iones hidrógeno en la orina, es-tos se combinan con otros amortiguadores distintos del bicarbonato, lo que lleva a la producción de nuevos iones bicarbonato que también pueden pasar a la sangre. Este proceso genera nuevo bicarbonato.
  40. 40. Excreción del exceso de H+ Un segundo sistema amortiguador especial del líquido tubular que tiene una importancia cuantitativa incluso superior a la del sistema amortiguador fosfato esta formado por el amoniaco (NH3) y el ión amonio (NH+4). Los iones amonio se sintetizan a partir de la glutamina transportada activamente al interior de las células epiteliales de los túbulos proximales, la porción gruesa ascendente del asa de Henle y los túbulos dístales.
  41. 41. Excreción del exceso de H+ Una vez dentro de la célula, cada molécula de glutamina se metaboliza para formar dos NH+4 y dos HCO3. El NH+4 se secreta hacia la luz tubular mediante un mecanismo de contratransporte que lo intercambia por sodio, con reabsorción de este. El HCO3 pasa la membrana basolateral con el ión sodio (Na+) reabsorbido y alcanza el liquido intersticial, donde es captado por los capilares peritubulares.
  42. 42. Acidosis: Aumento de excreción Una de las características mas importantes del sistema amortiguador amonio-amoniaco es que esta sometido a un control fisiológico. El aumento de la concentración de iones hidrogeno en el liquido extracelular estimula el metabolismo renal de la glutamina.
  43. 43. Acidosis: Aumento de excreción Por tanto, aumenta la formación de NH+4 y nuevo bicarbonato que puede utilizarse para amortiguar el exceso de iones hidrogeno; la disminución de la concentración de iones hidrógeno tiene el efecto opuesto.
  44. 44. Cuantificación de la excreción La excreción de bicarbonato se calcula en función del flujo de orina multiplicado por la concentración urinaria de bicarbonato. Este numero indica la rapidez con que los riñones eliminan iones bicarbonato de la sangre (que es la misma con que se añaden iones hidrogeno a la sangre).
  45. 45. Cuantificación de la excreción En la alcalosis, la perdida de iones bicarbonato (adición de iones hidrógeno a la sangre) ayuda a la recuperación del pH normal del plasma. La cantidad de bicarbonato nuevo añadido a la sangre es, en todo momento, igual a la cantidad de iones hidrógeno secretados que acaban siendo amortiguados en la luz tubular por sistemas distintos al del bicarbonato
  46. 46. Cuantificación de la excreción Las fuentes principales de amortiguadores urinarios distintos del bicarbonato son NH4 y fosfato. Por tanto, la cantidad bicarbonato añadida a la sangre (y de iones hidrogeno excretados a través de NH+4) se calcula midiendo la excreción de NH+4.
  47. 47. Cuantificación de la excreción El resto de amortiguador distinto del bicarbonato y del NH+4 excretado en la orina se mide determinando un valor conocido como ácido titulable. La cantidad de acido titulable de la orina se mide titulando la orina con una base fuerte como el NaOH hasta un pH de 7.4, que es el pH normal del plasma y el pH del filtrado glomerular.
  48. 48. Cuantificación de la excreción Para mantener el equilibrio acidobásico, la excreción neta de acido debe ser igual a la producción de ácidos no volátiles por el organismo. En la acidosis, la excreción neta de ácido aumenta mucho, sobre todo debido al incremento de la excreción de NH+4, lo que permite la extracción de acido de la sangre.
  49. 49. Cuantificación de la excreción La excreción neta de acido es también igual a la adición neta de bicarbonato a la sangre. Por tanto, en la acidosis, a la vez que se excreta una mayor cantidad de NH+4 y de ácido titulable por la orina, se produce una adición neta de bicarbonato a la sangre.
  50. 50. Cuantificación de la excreción En la alcalosis, el acido titulable y la excreción de NH+4 caen a 0, al mismo tiempo que aumenta la excreción de HCO3. Así, en la alcalosis, la secreción neta de ácido es negativa. Esto significa que existe una perdida neta de bicarbonato a partir de la sangre (lo que es lo mismo que añadir iones hidrógeno a la sangre), mientras que los riñones no generan nuevo bicarbonato.
  51. 51. Regulación de la secreción La secreción de iones hidrógeno por el epitelio tubular es necesaria para la reabsorción de bicarbonato y para la generación de bicarbonato nuevo asociado a la formación de acido titulable. Por tanto, si los riñones han de realizar sus funciones relacionadas con la homeostasis acidobásico de manera eficaz, es necesario que la velocidad de secreción de iones hidrogeno se halle estrictamente regulada.
  52. 52. Regulación de la secreción En circunstancias normales, los túbulos renales deben secretar iones hidrógeno en una cantidad al menos suficiente para reabsorber casi todo el bicarbonato filtrado, y deben existir iones hidrógeno suficientes para que permanezcan en la orina y sean excretados como ácido titulable o como NH+4 con objeto de eliminar los ácidos no volátiles producidos cada día por el metabolismo.
  53. 53. Regulación de la secreción En la alcalosis, la secreción tubular de ión hidrógeno debe reducirse a un nivel que sea suficientemente bajo para conseguir la reabsorción completa de bicarbonato, haciendo que los riñones incrementen la excreción de bicarbonato.
  54. 54. Regulación de la secreción Durante la acidosis, la secreción tubular de iones hidrógeno debe aumentar lo suficiente para que se reabsorba todo el bicarbonato filtrado, quedando aun suficiente cantidad de iones hidrógeno para que se excreten grandes cantidades de NH+4 y de acido titulable que puedan contribuir a la adición de grandes cantidad de bicarbonato nuevo a la sangre.
  55. 55. Regulación de la secreción Los estímulos más importantes para el aumento de la secreción de iones hidrógeno por los túbulos durante la acidosis son: 1) un aumento de la Pco2 del líquido extracelular, y 2) un aumento de la concentración de iones hidrógeno del líquido extracelular (disminución del pH).
  56. 56. Regulación de la secreción Las células tubulares responden directamente al aumento de la Pco, en la sangre que es característico de la acidosis respiratoria, incrementando la secreción de iones hidrógeno de la forma siguiente: el aumento de la Pco2, determina el ascenso de la misma en las células tubulares, lo que hace que se incremente la formación de H+ en estas células.
  57. 57. Regulación de la secreción Ello, a su vez, estimula la secreción de iones hidrógeno. El segundo factor que estimula la secreción de iones hidrógeno es el aumento de su concentración en el líquido extracelular (descenso del pH).
  58. 58. Regulación de la secreción La aldosterona estimula la secreción de iones hidrogeno por las células intercalares de los conductos colectores. Las células tubulares suelen responder a una disminución de la concentración de H+ (alcalosis) reduciendo la secreción de H+.
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