Vamos a ver otro de los grandes problemas que tiene el organismo. El organismo siempre tiene una lucha para tratar de mantener el equilibrio ácido-base






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K = [H+] [A-]

[HA]
Por tanto si una sustancia en particular tiene una constante de ionización baja significa que la mayor parte va a quedar en estado molecular, va a alcanzar el equilibrio cuando este la mayor parte este en estado molécular. Este factor va hacer alto y si yo divido el producto por un valor alto me va a dar una constante de ionizacion que es baja.

Entonces K es la constante de ionización y vamos a ver ahora lo que ocurre con un acido debil con respecto a la constante de ionizacion (Diapo N° 9) el tamaño de las letras estan indicando que un acido debil cuando alcanza su estado de ionizacion. La composición esta en estado molecular y muy poco en estado ionizado. Esta es una característica que tiene el acido carbónico. El acido carbónico cuando alcanza su constante de ionizacion, el equilibrio, la mayor parte esta en estado molecular y muy poco esta ionizado.

¿Por qué es impotente que se mantenga ionizado? Por que el acido cuando mantiene su estructura no incide sobre el pH. Lo que modifica el pH es la concentración de H+ libre, por lo tanto un acido débil es un acido que tiene un pH que no es muy bajo, es literalmente acido pues es inferior a pH 7, pero no los es tanto como una acido fuerte en que la mayor parte de sus elementos terminan siendo ionizados.

El HCl tiene un pH mucho mas bajo que el ac. Carbonico, el a. sulfúrico tiene un pH mucho mas alto que el carbónico, el ac. Láctico es mas acido que el carbónico, el acido fosforito es mas acido que el carbónico porque son acidos fuertes en que la mayor parte del equilibrio, cuando se alcanza, están casi completamente ionizados. El H+ libre es el que se considera para medir pH y si es mas acido hay mas H+ libre.
Por eso es importante que en el sistema buffer el acido que participa como acido no sea uno que modifique el pH o que el efecto sobre el pH plasmático sea bajo. Por ello un componente el sistema buffer debe ser un acido débil.




Existen dos elementos importantes, uno es la acidez actual que es la que mido en una solución, el pH de esa solución va a estar de acuerdo a la concentración de hidrogeniones libre que exista. Si el pH de esa solución es bajo significa que la concertación de H+ libre es alta. Si el pH no es muy bajo, como sucede con el ac. Carbonico, en este caso se produce poco H+ libre cuando reacciona, por lo tanto se dice que tiene acidez actual baja. No genera un efecto importante en el pH de la solución en la que se encuentra, pero sin embargo tiene una ventaja en que la mayor parte esta en estado molecular y pude aportar hidrogeniones al medio y eso es lo que se conoce como acidez potencial. El ac. Carbonico va a producir H+ y bicarbonato hasta que alcance el equilibrio, cuando eso ocurra la mayor parte del elemento va a estar en estado molecular y muy poco ionizado, por lo tanto si aporta muy poco H+ al medio produce menos acidez por eso es que se dice que tiene una acidez actual baja.
Acidez actual: pH que se mide en la que están los hidrógenos libres.

Acidez potencial: no se puede medir el Ph, los hidrógenos están asociados.
La mayor parte va a estar en estado molecular y eso da la acidez potencial ¿por que? Porque si por alguna razón, por ejemplo, se vierten los hidrogeniones al medio (en paciente que tiene vomito, que pierde contenido ácido y pierde ácido clorhídrico) y el ac. Carbonico esta en una constante, saco hidrogeniones de un sistema, se va a alterar la constante de este y lo que hará el sistema es que a partir del ácido carbónico (este esta en una estado molecular alto) producirá más H+ y mas bicarbonato, hasta que nuevamente se alcanza la constante de ionizacion.
¿Cómo el organismo logro tener mas hidrogeniones? cuando se pierden los hidrogeniones, es a partir del ac. Carbonico que potencialmente puede aportar hidrogeniones y por lo tanto puede acidificar. A eso se refiere la acidez potencial. Ahora si la perdida de hidrogeniones es hacia allá generalmente significa alcalosis, hacia el exterior va a producir alcalosis, entonces una posibilidad de recuperar hidrogeniones es que el ácido carbónico aporte mas hidrogeniones al medio, por lo tanto ahi esta ocupando su capacidad de acidez potencial.

Un ácido clorhídrico prácticamente entrega todos los hidrogeniones al medio, por lo tanto no tiene ninguna posibilidad de guardar potencialmente acidez, genera un acidez actual muy alta y una acidez potencial muy baja.

Lo otro importante es que la misma posibilidad que tiene el ac. Carbonico de ionizarse en H+ y bicarbonato tiene de producir CO2 y generar agua, por lo tanto si se pierde H+ (por ejemplo por vómito. Perdida de agua y HCl) y eso genere alcalosis, una manera de recuperar el H+ es que el ac. Carbonico genere más hidrogeniones y una manera de mantener el ac. Carbónico es que CO2 con H2O formen mas ac. Carbónico y una manera de aumentar el CO2 es que el pulmón HIPOVENTILE. Si hipoventila, retiene CO2:
CO2 + H2O H2CO3
El H2CO3 produce mas hidrogeniones y estos son los que tratan de compensar aquellos que se han perdido:


Compensa

Pulmón

Hipoventila pCO2 H2O + CO2 HCO3 H+

H2CO3

Si aumento la concentración de H+, esto va a cambiar la constante de ionizacion. El H+ se va a unir a bicarbonato, va a formar aci. Carbónico se va producir mas CO2 y en ese caso el resultado debería ser hiperventilar, así se logra disminuir la presión de CO2, pero yo no puedo decir que hiperventilo para generar alcalosis respiratoria sino que lo hace porque, bajando el CO2 pude de alguna manera generar un efecto regulador.
Pulmón H+ H+ H+

hipérventila pCO2 H2O + CO2 HCO3 H+

H2CO3



¿Por que el organismo no produce AC. Láctico, si esta es una vía mas rápida?

Cuando uno dice que la acidosis metabólica la compensa generando alcalosis respiratoria, es un error gravísimos. Porque cuando hay acidosis metabólica habrá mayor ácido carbónico si tiene mas ácido carbónico el pulmón va hiperventilar para eliminar el CO2, el resultado es que el CO2 este bajo y algunos dicen, eso es alcalosis respiratoria, entonces dicen una acidosis metabólica se compensa con una alcalosis respiratoria.. Pero esto no es así, pues una cosa patológica no se compensa con otra patológica. Ahora por una lado se esta perdiendo un exceso de hidrogeniones y por otro lado se esta produciendo un exceso. Si tiene vomito va perder un agran cantdad de agua y a la larga va a llevar a un acidosis láctica., pero no se va realizar esto para compensar sino que se produce porque hay una baja de perfusión en el tejido. Entonces la acidosis activa va a ser una consecuencia de la pérdida de agua y no necesariamente se va generar para adicionar más H+ al medio, porque seria complicado para el organismos, que luego de haber tenido un alcalosis toga que pasar a la otra parte que es una acidosis. Lo normal es que si tiene alcalosis, equilibre el sistema y lo lleve a una condición normal y no pasarla al otro extremo.

Una alcalosis por vomito y que pude llevar a una acidosis láctica es cierto.


Con respecto al concepto de pH, la ecuación esta relacionada con la ecuación de HENDERSON-HASSELBALCH.

pH = pK + log [BASE] donde el pK es el – log de la constant de ionizacion.

[ACIDO]

La base es bicarbonato (considerando el sist. Más importante en el extracelular)

El ácido es el ac. Carbónico
Cuando se habla de pK.. El ácido tiene su constante de ionizacion (K), el bicarbonato de sodio que es la otra parte del sistema también tiene su constante de ionizacion, pero cuando se toman en conjunto se van a relacionar las constantes de ionizacion porque tiene un elemento que es común para los dos. Por lo tanto cuando se modifique la constante de ionizacion del ácido se va a modificar la K de la base (y viceversa) y como hay una incidencia entre los dos es que se habla de pk del sistema buffet el cual es igual al ph en que la relación ácido base es 1:1. Es decir la misma cantidad de acido que de base, eso para el sistema buffet NAHCO3/H2CO3 tiene un valor de 6.1. lo que significa a que ha pH = 6.1 la relacion acido-base es 1:1.




El pH plamatico es 7.4, por lo tanto debería haber mas base. Sin en teoria el pH es 5.5 deberia haber mas acido… según la Diapo N°12 la relacion de base-acido es de 20:1.

Mejor explicado: el pk en el fondo.. Como hay una K para cada elemento y cuando están solos es importantes la K de cada uno por si solo. Pero en este caso se van a encontrar cada en uno en la misma solución por lo tanto, tienen un elemento en comun en ese momento la K del sistema va ser una y va a depender del pK. Entonces cuando uno dice que la concentración de ácido es la misma que de la base entonces se dice que el sistema esta actuando en su pK buffer.
¿Porque es importante que la realcion sea 1:1 y por que se dice que en ese caso el sistema esta actuando en su pK buffer?? Porque se supone que cuando la relacion es 1: 1 un sistema buffer alcanzaría su maxima efectividad como sistema amortiguador. O sea si es que el pH plasmático pudiese llegar a 6.1 el sistema NaHCO3/H2CO3 alcanzaria su máxima efectividad como sistema amortiguador. Pero a pH 7.4 resulta que la concertación de bicarbonato es 24 Mkb/ lt y el ac. Carbonico estimado por la presión de CO2 que son 40 m3 por la constante de solubilidad de gas, que en este caso es 0.03.. la multiplicación 40x0.03= 1.2.

Ahora las relacion siempre son 1: algo y para llegar a esta relacion lo que se hace , se transforma y se llega a que la relacion 20:1(base: acido).
La pregunta es: si el sistema buffer es más eficiente en su pK con relación 1:1. Qué hace que el sistema NaHCO3/H2CO3 teniendo una relación 20:1 sea el sistema mas importante y mas eficiente para amortiguar el extracelular? Porque si fuera de relación 1:1 desde el punto de vista químico seria la relación ideal para efectos de amortiguador, entonces si yo le adiciono ácido la variación que se produce entre ambos es mínima y por lo tanto el efecto que va generar sobre el ph será menor, pero aca es 20:1 y aun asi sigue siendo el mejor sistema amortiguador… esto es favorable porque:


  1. es mejor que exista mas base pues el organismo tiende a formar mas ácidos, por eso es que responde mejor a la acidosis, pues tiene 20 veces mas base que ácido

  2. porque hay sistemas amortiguadores cerrados y abiertos. Uno abierto es cuando un organismo puede generar influencia sobre ese sistema y en este caso la base pude ser regulada por el riñón, este elimina bicarbonato de sodio o pude retener si falta. El riñón genera un efecto importante en los valores de bicarbonato. Es el riñón el que constituye el elemento externo que influencia. Para el ácido depende la respuesta pulmonar. Hipventilando se retiene e hiperventilando de elimina


La cantidad de ácido que tiene el organismo d acuerdo a su sistema buffer es bajo porque el efecto que puede generar el pulmón es mas rápido que el efecto que puede generar el riñón.

Otra cosa es que cuando uno termina de hacer el calculo del ph., ya les habia mencionado que se puede hacer midiendo bicarbonato y medir CO2 los dos sirven pa calcular el pH. Uno sabe que la constante PK del sistema es 6.1 y que el logaritmo es 20.3 y por lo tanto si la relación es 20:1, siempre el pH debería ser 7.4.

Lo que significa que si ponemos los valores reales (24, 1.2) sabemos que da una relación 20:1.

Cuando el organismo tiene mucha base, por una lado trata de eliminar esa base y pero también trata de aumentar el acido para llegar lo mas rapido posible a una relacion de 20:1, y cuando por ejemplo disminuye la base, el organismo disminuye el acido para llagar luego a la relacion normal. En fondo es llegar a los valores nomales del bicarbonato de del CO2 y del ac. Carbonico.
Cuando se habla de amortiguación, y cuando se debe hacer hacia un ac. Fuerte (ac. Lactico, fosforico, sulfurico cetoacidos),si en algún momento si aumentan estos ácidos se producirá acidosis, el primer mecanismo químico que realizara será la amortiguación, por ejemplo el ac clorhídrico, este reacciona con el bicarbonato y se producirá una sal de ácido fuerte (ClNa) y dos ac. Carbónicos. Estos dos ácidos igual me indican acidez pero de efecto menor a que estuvieran los H+ como HCl. Lo que hace el amortiguador es transformar el ac. Fuerte en ac. Débil. Si fuera la reacción con ac. Láctico se formaría lactato de sodio y 2 bicarbonato de Na. Si es ac. Sulfúrico, se forma sales de fosfato + 2HCO3. si es un cetoacido será sales de cetoacidos + 2HCO3.

El resultado de todo esto es que aumentamos el ácido y modificamos la relación 20:1. Tendremos más aci. Carbonico y mas bicarbonato.. Entonces actuaran los mecanismos de eliminación:

  • El ac,.c arbonico se eliminara disociandolo en CO2 + H2O y le CO2 se elimina por el pulmon- hiperventila

  • El bicarbonato que se gasto se recupera por el riñón.

Estos dos mecanismos llevan a una condición normal de pH, esto puede tomar un poco de tiempo.
Si se debe amortiguar una base fuerte, el organismo trata de transformarla en una base menos fuerte, como es el NaOH, este ingresa y se amortigua con el ácido

Y el resultado es que aumentamos la concentración de base, pero ahora será mas débil y el efecto será menor a cuando era solo NaOH.

El ácido carbónico se gasto y entonces la manera de recuperarlo es hipoventilando, así se retiene CO2 este rxna con H2O y foman H2CO3.

Tenemos exceso de bicarbonato y se elimina por el riñon no se puede quedar pues si se queda se mantendría la alcalosis. Lo que hizo el efecto amortiguador fue reducir a variación de pH hacia el lado alcalino, pero sigue habiendo alcalosis por lo tanto se elimina por el riñón pues este órgano es muy eficiente eliminándolo.
Cuando uno habla de la K de la base y del ácido uno la puede representar de la siguiente manera. Si ingresa H+ al sistema esos hidrogenines tendrán que reaccionar con bicarbonato, formando ac. Carbónico, entonces el K del ac. Carbonico es formar ac. Carbonico en estado molecular. Esto lleva a que aumente el ácido carbonico, y este qu estaba en equilibrio con el CO2 y el agua, tendera a formar mas CO2 y agua. Y si aumenta el CO2 este se elimina por pulmón.

Para poder amortiguar el H+ se esta usando una cantidad considerable de bicarbonato Na del plasma y este tiende a disminuir por lo que su pK se modifica. Tiende a formas Na bicarbonato
Aumenta el ácido, disminuye el bicarbonato pues se gasta. Esto es así pues (en un contexto general) cuando aumenta ac. Carbonico, aumenta el CO2 y se hipeventila, lo que lleva que reducir el ac. Carbónico que hay, pero también para amortiguar el H+ se va ocupar mucho bicarbonato, por lo tanto la K del bicarbonato de Na tendera a formar bicarbonato y Na, por lo tanto lo que esta en estado molecular como bicarbonato de Na deberia disminuir. Si uno mide aca como bicarbonato de Na y bicarbonato puro, ambos estaran disminuidos.
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