Regulación acida

Regulación acidobásica

La regulación del equilibrio del

ion hidrógeno (H+) es similar,

en cierta forma, a la regulación

de otros iones del cuerpo.

Por ejemplo, para alcanzar la

homeostasis, debe existir un

equilibrio entre la ingestión

o la producción de H+ y su eliminación neta del organismo

para conseguir la homeostasis. Y, tal como sucede con otros

iones, los riñones desempeñan una función fundamental en

la regulación de la eliminación del H+ del organismo. Pero

el control preciso de la concentración del H+ en el líquido

extracelular implica mucho más que la simple eliminación

de estos iones por los riñones. Existen también múltiples

mecanismos de amortiguación acidobásica en la sangre, las

células y los pulmones que son esenciales para el mantenimiento

de las concentraciones normales de H+ tanto en el

líquido extracelular como en el intracelular.

En este capítulo se estudiarán los variados mecanismos

que contribuyen a la regulación de la concentración de H+,

poniendo un énfasis especial en el control de la secreción

renal de H+ y producción

y excreción de iones bicarbonato (HCO3

–), uno de los componentes

clave de los sistemas de control acidobásicos en los

distintos líquidos orgánicos.

La concentración de H+ está regulada

de una forma precisa

Como la concentración de H+ influye en casi todos los sistemas

enzimáticos del organismo, es esencial que esté regulada

de forma precisa. De este modo, los cambios en la concentración

del hidrógeno alteran casi todas las células y las funciones

del organismo.

Si se compara con la de otros iones, la concentración de

H+ en los líquidos orgánicos se mantiene normalmente en

un nivel bajo. Por ejemplo, la concentración de sodio en el

líquido extracelular (142 mEq/l) es unos 3,5 millones de veces

superior a la concentración normal de H+, cuya cifra media

es de sólo 0,00004 mEq/l. Otro hecho igualmente importante

es que las variaciones normales de la concentración de H+ en

el líquido extracelular son sólo de una millonésima en relación

con las variaciones normales que puede experimentar

la concentración del ion sodio (Na+). Por tanto, la precisión

con que está regulado el H+ subraya su importancia en las

distintas funciones celulares.

Ácidos y bases: su definición y significado

Un ion hidrógeno es un solo protón libre liberado de un

átomo de hidrógeno. Las moléculas que contienen átomos

de hidrógeno que pueden liberar iones hidrógeno en una

solución reciben el nombre de ácidos. Un ejemplo es el ácido

clorhídrico (HCl), que se ioniza en el agua para formar iones

hidrógeno (H+) e iones cloruro (Cl–). Además, el ácido carbónico

(H2CO3) se ioniza en el agua y forma H+ e iones bicarbonato

(HCO3

–).

Una base es un ion o una molécula que puede aceptar

un H+. Por ejemplo, el ion bicarbonato, HCO3=bicarbonato,  es una base

ya que puede aceptar un H+ para formar H2CO3=acido carbonico.  Además,

HPO4=fosfato acido es una base ya que puede aceptar un ion hidrógeno

para formar H2PO4=acido fosforico. Las proteínas del organismo también

funcionan como bases ya que algunos de los aminoácidos

que las forman tienen cargas negativas netas que aceptan

fácilmente H+. La proteína hemoglobina de los eritrocitos y

las proteínas de otras células se encuentran entre las bases

más importantes del organismo.

Los términos base y álcali suelen usarse como sinónimos.

Un álcali es una molécula formada por la combinación de

uno o más metales alcalinos (sodio, potasio, litio, etc.) con

un ion muy básico como el ion hidroxilo (OH–). La porción

básica de esta molécula reacciona rápidamente con los H+

extrayéndolos de la solución; por tanto, son bases típicas. Por

razones similares, el término alcalosis se refiere a una extracción

excesiva de H+ de los líquidos orgánicos, en contraposición

a su adición excesiva, situación que recibe el nombre

de acidosis.

Ácidos y bases fuertes y débiles. Un ácido fuerte es

aquel que se disocia rápidamente y libera grandes cantidades

de H+ a la solución. Un ejemplo es el HCl. Los ácidos débiles

tienen menos tendencia a disociar sus iones y, por tanto, liberan

H+ con menos fuerza. Un ejemplo de estos últimos es

H2CO3=acido carbonico. Una base fuerte es la que reacciona de forma rápida

y potente con H+ y, por tanto, lo elimina con rapidez de una

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