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OBJETIVOS

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  • Definir ácidos, bases y amortiguadores.

  • Listar los sistemas amortiguadores disponibles en el organismo del humano.

  • Mencionar los rangos normales de pH, PCO2 y concentración de bicarbonato arteriales, y definir alcalosis y acidosis.

  • Nombrar las causas potenciales de las acidosis y alcalosis respiratorias, y de las acidosis y alcalosis metabólicas.

  • Comentar los mecanismos respiratorios que ayudan a compensar para acidosis y alcalosis.

  • Evaluar datos de gases arteriales para determinar el estado ácido-básico.

  • Clasificar y explicar las causas de hipoxia tisular.

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Los sistemas respiratorio y renal mantienen el equilibrio de ácidos y bases en el cuerpo. En este capítulo se introducirán los principales conceptos de la contribución del sistema respiratorio al equilibrio acidobásico; en el capítulo 47 se aborda la contribución del sistema renal al equilibrio acidobásico, y se incluye una exposición más detallada de los aspectos químicos básicos de la fisiología acidobásica, amortiguadores y los aspectos químicos del sistema de CO2-bicarbonato.

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INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ÁCIDO-BÁSICA

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Un ácido puede definirse simplemente como una sustancia que suele donar un ion hidrógeno (un protón) a otra sustancia, y una base, como una sustancia que puede aceptar un ion hidrógeno proveniente de otra sustancia. Un ácido fuerte es una sustancia que se disocia por completo o casi por completo hacia un ion hidrógeno y su base correspondiente o conjugada en solución acuosa diluida; un ácido débil sólo está levemente ionizado en solución acuosa. En general, un ácido fuerte tiene una base conjugada débil, y un ácido débil tiene una base conjugada fuerte. La fuerza de un ácido o una base no debe confundirse con su concentración.

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Un amortiguador es una mezcla de sustancias en solución acuosa (por lo general una combinación de un ácido débil y su base conjugada) que puede resistir cambios de la concentración de ion hidrógeno cuando se añaden ácidos o bases fuertes; es decir, los cambios de la concentración de ion hidrógeno que ocurren cuando se agrega un ácido o base fuerte a un sistema amortiguador son de mucho menor magnitud que los que ocurrirían si se añadiera la misma cantidad de ácido o base a agua pura u otra solución no amortiguadora.

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La actividad de ion hidrógeno del agua pura es de alrededor de 1.0 × 10–7 mol/L. Por convención, se considera que las soluciones con actividades de ion hidrógeno por encima de 10–7 mol/L son ácidas, y que aquellas con actividades de ion hidrógeno por debajo de 10–7, son alcalinas. El rango de concentraciones o actividades de ion hidrógeno en el organismo por lo normal es desde alrededor de 10–1 para el ácido gástrico hasta aproximadamente 10–8 para la secreción pancreática más alcalina. Este rango amplio de actividades de ion hidrógeno exige el uso de la más conveniente escala de pH. El pH de una solución es el logaritmo negativo de su actividad ...

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