Equilibrio ácido-base

Gracias a una casualidad o a la inevitabilidad de mi línea temporal, el otro día me encontraba en la biblioteca con mi colega Nacho y me pidió que mirase una explicación sobre el metabolismo ácido-base que había respondido en un foro de cuestiones del campus para ver si era entendible o no. Fui sincero: pese a las muchas veces que nos han explicado el equilibrio ácido-base, nunca lo había comprendido del todo; y sin cortarme y con todo mi afán de entenderlo de una vez por todas, le pedí que me lo explicase en lugar de que yo le corrigiese.  

(SHOCKING DEVELOPMENT)

Me limitaré a hacer una explicación “con mis palabras”, si queréis entenderlo mejor, por favor usad un libro, al final os recomendaré alguna bibliografía.

INTRODUCCIÓN

Lo primero que tendremos en cuenta para esto son los protagonistas que van a estar aquí: Por un lado tenemos el CO2 y el H2O, como resultado de los productos del metabolismo de todo el organismo; siendo los PULMONES los que se encarguen de su mayor o menor expulsión. En segundo lugar tenemos el H2CO3, resultado de la combinación de los dos anteriores y por último tenemos el HCO3- y los H+, resultado de la división del anterior; siendo los RIÑONES los encargados de que se reabsorba mayor o menor cantidad de HCO3- y que se produzca de novo (¡recordar los transportes en el TCP por ejemplo!). Entre todos, van a estar regulándose en condiciones fisiológicas para mantener el delicado pH de organismo (7,35-7,45) y lo harán de la siguiente forma:

CO2 + H2O ó H2CO3 ó HCO3- + H+

Hasta aquí sencillo ¿no? Bien, solo como recordatorio recordaré e efecto de la anhidrasa carbónca para formar el CO2 y H2O. Y también recordaré que pese a que el riñón pueda reabsorber H+ y que el estómago puede producir H+ con el HCl, no son responsables EN CONDICIONES FISIOLÓGICAS del aumento o disminución de los mismos, lo cual cambia en situaciones PATOLÓGICAS.

CONCEPTOS BÁSICOS

También recordaré (solo por si acaso) que la ALCALOSIS será un aumento de BICARBONATO (metabólica) o una disminución de CARBÓNICO (respiratoria) , mientras que la ACIDOSIS será una disminución de BICARBONATO (metabólica) y un aumento de CARBÓNICO (respiratoria), todo referido a sus concentraciones, claro.

Lo primero que me comentó para comprenderlo fue la ecuación de Henderson Hasselbach.

La verdad, hey, nunca jamás lo había visto tan claro, siempre me habían comentado con la tablita de relaciones entre los elementos que participan, que “se desplaza hacia la izquierda o la derecha” pero nunca lo había entendido. Personalmente, voy a simplificar la tabla de manera que sea  pH= [HCO3-] / [CO2] Solo como mero uso práctico para comprenderlo.

SOBRE LOS MECANISMOS COMPENSADORES

Antes de ponerme manos a la obra, me veo en la obligación de nombrar a los mecanismos compensadores, son los que van a actuar cuando tengamos alteraciones patológicas que nos lleven a alcalosis o acidosis.

-          Por un lado tengo los mecanismos compensadores de ACCIÓN RÁPIDA y pretenden equilibrar rápidamente variaciones en el pH quitando H+ Los tampones que vamos a tener son: los extracelulares (HCO3-) y los intracelulares (Proteínas y fosfatos)

-          En segundo lugar tenemos los mecanismos compensadores de ACCIÓN LENTA, aquí tendremos:

o   Los pulmones que se van a encargar de expulsar o retener el CO2 con hiper o Hipoventilación. El CO2 que retengamos o expulsemos podemos usarlo para “desplazar” la ecuación hacia la derecha o hacia la izquierda para compensar.

o   Los riñones, que se van a encargar de excretar H+, así como de reabsorber y producir HCO3- “de novo”

COMPLICACIONES

Vamos allá ahora sí, con mucho amor y paciencia. Voy a ir poniendo las posibilidades que ocurrirían en las distintas patologías. No quiero entrar mucho en la etiología ni en las consecuencias sobre el organismo, solo me centraré en lo que ocurre con las sustancias que conforman la ecuación y la interacción de los mecanismos compensadores. Recordad también la “formulilla improvisada” que saqué de la de Henderson, la utilizaré aquí (HEY RECORDAD QUE ES SOLO A USO PRÁCTICO PARA ENTENDERME)

• Acidosis Metabólica.

De las posibles alteraciones en el metabolismo ácido-base, va a ser la más frecuente. A ver, pensemos… tenemos la formulita de Henderson… y tenemos que va a ser ACIDOSIS (pH por debajo de 7,35, es decir, va a estar reducido) y va a ser METABÓLICA, es decir, lo que se va a alterar es el bicarbonato. Si lo que quiero es sacar un producto más pequeño de la ecuación [HCO3-] / [CO2], lo que tengo que hacer de forma lógica es REDUCIR EL BICARBONATO o directamente, que se acumulen H+ debido a acumulación de ácidos o cetoácidos. Ya sabemos lo que va a pasar.

De forma secundaria podríamos decir que por ejemplo puede ser debido por diabetes o ayuno excesivamente prolongado, donde tiraremos de los cuerpos cetónicos.

Hablemos de los mecanismos compensadores: primariamente de forma RÁPIDA usaremos los tampones intra y extracelulares para fijar el exceso de H+.

Por otro lado la ecuación “se desplazará hacia la derecha”, lo que nos conviene es quitar el H+, así que lo uniremos al bicarbonato que haya, haremos H2CO3 y de ahí lo pasaremos a CO2 + H2O, por lo que se acumulará y activaremos la ventilación pulmonar para expulsarlo.

Los riñones por su parte harán un mecanismo más lento de compensación: al ver que nos quedamos sin bicarbonato por la compensación rápida aumentará su reabsorción en los túbulos y disminuirá su filtración y secreción.

• Alcalosis metabólica

Lo contrario que antes, ahora lo que pasa es que aumentan las concentraciones de HCO3- y disminuye la cantidad de H+ al perder ácidos. Una cosilla a tener en cuenta, las bases generalmente son excretadas por orina, así que en condiciones normales su exceso no produce nada… ¿qué nos dirá esto entonces? Que si hay exceso de HCO3- tendrá que haber por narices afectación renal o de alguna sustancia que favorezca-inhiba la secreción-reabsorción de sustancias. ((Por ejemplo, la aldosterona, un exceso de la misma favorece la secreción masiva de protones a la luz tubular y ello conlleva una reabsorción pasiva de altas cantidades de HCO3- à ¡¡MAREA ALCALINA!!)).

Sobre los sistemas de compensación: lo que nos interesa es retener CO2 para que se una con el H2O para formar ácidos y que se compense la falta de H+. No obstante esto traerá un problema… pensadlo, a mí también me ha parecido bastante lógico: si retengo CO2 es porque he disminuido la ventilación pulmonar para compensar… pero esto me trae otro problema: hipoxemia, lo cual informará a los centros respiratorios y activará la ventilación para no quedarnos sin O2, por lo que este mecanismo de compensación estará muy limitado.

¿Y la compensación renal? Pues si os vais unas líneas más atrás veréis como realmente el riñón va a estar afectado de por sí, así que su compensación va a ser muy limitada.

Vaya, esta alteración realmente es la más difícil de compensar como habéis visto.

• Acidosis Respiratoria

Utilizando la fórmula nuevamente, vemos que para que el pH esté bajo, se requiere denominador de la división sea mayor, es decir que AUMENTE EL CO2 debido a una Hipoventilación. Aumentará el CO2 y como consecuencia aumentarán los ácidos al formarse. Podemos entender que esto se produce porque el pulmón está afectado “de base”, hay algún problema del tipo obstructivo o restrictivo que impide la correcta ventilación. También puede ser que tengamos una patología asociada como Neumonía; directamente pueden estar afectados los centros respiratorios también.

Respecto a los mecanismos de compensación, usaremos los tampones extracelulares como el HCO3- para compensarlo y los intracelulares como las propias proteínas. Un problema aparece cuando metemos el CO2 en la hemoglobina de los hematíes para poder transportarlo: tenemos carboxihemoglobina. De forma tardía el riñón actuará eliminando H+ y reabsorbiando HCO3-

• Alcalosis Respiratoria

Es en realidad la menos frecuente de todas, pero no por ello menos importante. Vamos a ver de qué trata: alcalosis… aumenta el pH. Respiratoria… lo que se varía es el CO2 (¡formulita-trampa que he estado usando hasta ahora, recordad!) Por lo que el cociente debe de ser menor para que el pH aumente. Para que el CO2 disminuya entonces debe de haber una hiperventilación. Es lógico ¿no?  Esto por ejemplo se puede dar en grandes alturas o por ejemplo con una insuficiencia cardíaca.

Lo que va a hacer el cuerpo es intentar retener el máximo H+ posible para unirlo al bicarbonato y producir ácidos y que así se haga el pH algo más ácido, por lo que de una forma rápida perdemos HCO3- De forma “crónica” lo que pasaría es que el riñón retendría más H+.

BIBLIOGRAFÍA

Pues básicamente he usado el famoso Sisinio de Castro (6ª Edición) tan conocido por los alumnos de Medicina UCA. Viene bastante clarito y no me he complicado mucho en buscar información, ya que con la explicación de mi colega, este texto y el power point de cierto profesor me he entendido bastante. Estoy completamente abierto a correcciones de cualquier tipo que supongo que habrá alguna.

...y eso es todo. Nunca quise hacer una entrada tan larga y aburrida. Pero vaya, dije en una de las primeras entradas que haría esto como experiencia personal... sí, también dije que serían solo de las prácticas clínicas. Ahora si puedo decirlo: mentí :D