Concepto de amortiguador, amortiguadores intracelulares, amortiguadores extracelulares.Concepto de Amortiguador Accin o mecanismo destinado a frenar o regular el choque o movimiento brusco de los cuerpos.

INTRODUCCIN

El Cuerpo humano para llevar a cabo procesos metablicos requiere no slo del mantenimiento de laconcentracin de electrolitos y del equilibrio del agua corporal dentro de rangos estrechos, sino tambin delequilibrio cido-bsico.La regulacin del equilibrio cido-bsico en los mamferos se refiere a todos los procesosqumicos y fisiolgicos que mantienen constante la concentracin de hidrogeniones en los lquidos corporales.

La regulacin de loshidrogeniones es esencial, ya que influye sobre las actividades de casi todos los sistemas enzimticos de nuestro organismo.

Los principales amortiguadores son:1. el sistema amortiguador del bicarbonato2. fosfato, protenas y hemoglobina.

Si no hay equilibrio cido-base, se puede entonces generar alteraciones como acidosis y alcalosis.

Qu es Buffer?

Los amortiguadores o buffer son sustancias qumicas capaces de unirse de manera reversible a los iones hidrgeno. Circulan por la sangre, pero tambin se encuentran en los lquidos corporales. Actan en fraccionesde segundos.

Amortiguador + H+ AmortiguadorH

PRINCIPALES MECANISMOS DE LA REGULACIN DE CIDO-BASE EN EL ORGANISMO.

Sistema Amortiguador del bicarbonato:

Es el principal amortiguador del lquido extracelular. El CO2 es producido por el metabolismo tisular, que bajo condiciones anormales la porcin gaseosa, se elimina por los pulmones.

Cuando hay un exceso de H+, stos sonamortiguados por el bicarbonato, generando H2CO3 que a su vez se disocia en CO2 y H2O, y el CO2 se elimina por los pulmones.Sistema amortiguador del fosfato:

Incluye los fosfatos orgnicos, que son buffers intracelulares, entre ellos tenemos ATP, ADP, Glucosa-1-fosfato, 2-3 DPG.; incluye tambin los fosfatos inorgnicos, que son buffers urinarios y no son importantes como buffers del extracelular, pero intervienen activamente en los tbulos renales.

Sistema amortiguador de las protenas:

Las protenas plasmticas son uno de los amortiguadores ms abundantes del organismo, especialmente en el lquido intracelular aunque son menos importantes que el sistema de bicarbonato en el lquido extracelular desde el punto de vista cuantitativo.

Sistema amortiguador de la hemoglobina:

La hemoglobina es el buffer ms importante luego del sistema amortiguador del bicarbonato. La hemoglobina es un buffer por su parte proteica, que se une a los H+; y adems trasporta el CO2 desde los tejidos hacia lospulmones para su eliminacin.

ALTERACIONES DEL EQUILIBRIO CIDO-BASEI.

Acidosis Metablica:

Consecuencia de una alteracin en el equilibrio entre la produccin y la excrecin de H+. Puede producirse por un aumento de H+debido a la acumulacin causada por un ingreso mayor desde una fuente endgena oexgena, o por una prdida excesiva de bicarbonato por la orina o por las heces.

Causas de Acidosis metablica:

Acidosis tubular renal, Diarrea, Vmitos de contenido intestinal, Diabetes mellitus, Ingestin de cidos,Insuficiencia renalcrnica.

Alcalosis Metablica:

Alteracin de equilibrio cido-base, donde ocurre un ascenso de pH, ya sea por prdida excesiva del H+, por un aumento del carbonato en el LEC, o por un aumento de la reabsorcin renal de HCO3-.

Causas de Alcalosis Metablica:

Vmitos de contenido gstrico, Ingestin de frmacos alcalinos.

Acidosis Respiratoria:Causada por un aumento de CO2, por una excrecin pulmonar inadecuada cuando su produccin es normal,provocando un aumento de la produccin de H+.

Causas de Acidosis Respiratoria:

Lesiones del centro respiratorio, Enfisema pulmonar, Obstruccin de las vas areas, Neumona

Alcalosis Respiratoria:

Ocurre por una prdida pulmonar excesiva de CO2, frente de una produccin normal, esto genera una cada dela pCO2.

Causas de la Alcalosis Respiratoria:

Hiperventilacin por psiconeurosis, Ascenso a grandes altitudes.

EL SIGNIFICADO DE CADA VALOR:

1.Anlisis de PaO2:Representa el ndice de oxigenacin de la sangre, por medio el cual indica la intensidad de la presencia del oxgeno molecular en el plasma de un individuo.

2.Anlisis de la PaCO2:indica la efectividad de la eliminacin del dixido de carbono de los pulmones, sealael factor de intensidad del CO2 disuelto en el plasma.3.Anlisis de pH:pH es un valor que representa el grado de acidez o alcalinidad que presenta un medioespecfico, en este caso, la sangre del individuo. Este valor es expresado a travs de la conocida ecuacin deHenderson-Hasselbalch.

4.Contenido total de CO2:Se refiere a la suma total de bicarbonato, ded dixido de carbono disuelto(cidocarbnico) y del dixido de carbono relacionado con protenas (carbamatos).

5.Bicarbonato:El bicarbonato es un compuesto qumico en la sangre que contiene casi la totalidad del CO2 del organismo.

La ecuacin de Henderson Hasselbach

La ecuacin de Henderson HasselbachEsta se usa para determinar el grado de acidez o alcalinidad de una sustancia, tales como la orina, la sangre, el lquido cefalorraqudeo, una solucin que se v a aplicar intravenosamente a un paciente, etc.

Sabemos tambin que el cuerpo es ligeramente alcalino, con un pH promedio de 7.4.

Debido a la frmula de Henderson - Hasselbach, : pe Ka sobre el logaritmo negativo de la concentraciones de iones de hidrgeno), cualquier cambio en el pH, aunque pequeo, tiene efectos drsticos en el funcionamiento del cuerpo humano.

Un pH de 7.2 o un pH de 7.6 y ya ests en serios problemas de salud. Un pH de 7.1 o un pH de 7.6 te llevan a la muerte.

Esos son los usos del pH, que se obtiene por la Ecuacin de Henderson - Hasselbach, que expresada matemticamente se escribe as:

pH = pK / -log [H]

en donde:

pH = Potencial de hidrgeno,pK una constante ya conocidalog = logaritmo de un nmero[H] = concentracin de iones de hidrgeno, tambin llamados hidrogeniones.

Todo lo que necesitas hacer es:

a) Calcular la concentracin de hidrgenos

b) conocida la concentracin de hidrogeniones consulta una tabla de logaritmos, obtn el logaritmo de esa concentracin de hidrogeniones y hazlo negativo.

Pon la constante pK para dividirla sobre el logaritmo negativo, y lo que obtienes es el pH.

LECCIN 2 Sistemas amortiguadores fisiolgicosEl equilibrio cido-base de las clulas est condicionado por un conjunto desistemas amortiguadores, porque estas funcionan dentro de lmites estrechos de pH a causa de su metabolismo.Los factores de amortiguacin ms sobresalientes en los organismos vivos,por su accin rpida y eficiente en la regulacin del pH son:a.Sistema Bicarbonatob.Sistema Fosfatoc.Hemoglobinad.Protenas del plasmaLa importancia y relevancia de cada uno, depende del tipo de organismo.El mentefacto mostrado en La figura 1, resume las caractersticas, propiedades y clasificacin de las principales soluciones amortiguadoras, presentes en lo organismos animales.

Figura 1. caractersticas y tipos de amortiguadores biolgicos en animalesDe acuerdo aMiles yButcher(1995),profesores de la Universidad de Florida,los amortiguadores (buffers) en los fluidos corporales sirvencomo una defensa contra el cambio del PH .Cada compartimiento defluido contiene tipos y caractersticas de substancias disueltas, algunas que son amortiguadores a un pH fisiolgico.Por eso, el pH es estabilizado por la capacidad amortiguadora delos fluidos corporales.En animales existen bsicamente cuatro principales amortiguadores que se localizan en los tres diferentes compartimientosfluidos (Cuadro 1).Cuadro 1.Tipos de amortiguadores fisiolgicos y ubicacin en los fludos biolgicosFLUDOSISTEMA AMORTIGUADOR

SangreBicarbonatoHemoglobinaProtenasFosfatos

Extracelular y cerebroespinalBicarbonatoProtenasFosfatos

IntracelularProtenasFosfatosBicarbonato

OrinaFosfatoAmonaco

Fuente:Miles yButcher(1995)Como se puedeobservar, conexcepcin del amonaco en la orina y lahemoglobina en la sangre, los amortiguadores en los compartimientos son idnticos. En consecuencia, el conocer como estas solucionesdisueltas tienen la capacidad de amortiguar es esencial para poderentender al equilibrio cido-base.Sistema Bicarbonato (anhdrido carbnico/bicarbonato) :Este el buffer amortiguador principal en el fludo extraceular, dentro de.la clula roja de la sangre y en el plasma. En este sistema el CO2se comporta como cido voltil y su concentracin puede ser controlada por medio de latasa de respiracin del animal.La Siguienteecuacin muestra La formacin de iones de hidrgenoen las clulas rojas de sangre como resultado deltransporte del gas carbnico del tejido a los pulmonesCO2+ H2OH2CO3HCO3-+ H+Cuando la clula roja de sangre est dentro de los tejidos corporales esta reaccin vahacia la derecha. En los pulmones la reaccin vahacia la izquierda. Adems, la presin parcial del CO, es ms alta dentro del los tejidos y ms bajaen los pulmones.La reduccin en la tasa de respiracin permite la acumulacin de CO2y mueve la ecuacin hacia la derecha,la concentracin de hidrogeniones seincrementa y elpHdel fludo se reduce, lo que produce una condicin conocida cornoacidosis respiratoria. Si la tasa de respiracin es ms rpida que lonormal, la ecuacin se mueve hacia la izquierda y resulta laalcalosis respiratoria. Esto ocurre comnmente en aves comoresultado del jadeo debido al estrs por calor. Se puede controlar estos disturbios metablicos,por medio de aumentar o reducir la tasa respiratoria.Sistema Fosfato:Todos los fosfatos en el animal vienen de la dieta, aun pH de 7.40, la mayora del fosfato en los compartimientosfludos existe en la forma de las especies inicas H2PO4-1y HPO4-2, cuando elpHenlos fludos corporales comienza a decaer, la especie HPO4-2se vuelve importante corno unaceptante de protones y se convierte en la especie H2PO4-1,ascuandoel pH se eleva por encima de7.40, la especie H2PO4-1dona un protnal fludo y se convierte de nuevo en la especie HPO42. El sistemafosfatos es el amortiguador ms importante en la orina,debido a quelos protones excretados en la orina son principalmente en la formade la especie H2PO4-1.Durante la acidosis prolongada, la amortiguacin por fosfato esmuy importante, lo cual se relaciona con los huesos,debido a queson una buena reserva deamortiguadores como el fosfato clcico que se presenta en forma dehidroxiapatita,el cualno es muy soluble, pero susolubilidad es mayor durante la acidosis y algo de fosfato clcicoen los huesos se convierte en solucin. Esto ocurre comnmente enlas ponedoras cuando los huesos estn suministrando calcio para lacalcificacin del cascarn de huevo,entonces,el fosfato clcico se disociay se convierte en Ca+2y PO4-3, inmediatamente la especie PO4-3acepta un protn y se convierte en la especie HPO4-2. Durante laacidosis esta reaccin contina y la especie HPO4-2acepta otroprotn y se convierte a H2PO4-1. As pues, durante la acidosis toshuesos...pueden ayudar a mantener el e.quilibrio cido-base pormedio proporcionar la especie de fosfato que acepta protones, incrementandoel pH al nivel desead 7,40

Hemoglobina :La hemoglobina es unamortiguador muy importante y slo so encuentra en la clula rojade la sangre. Sirve como un amortiguador excelente por varias razones. Las dos razones principales son su alta concentracin enla sangre y su altsimo contenido del aminocido histidina. Esteaminocido tiene una cadena lateral nicallamada imidazol. Estacadena , puede atraer a los protones y sacarlosde los fluidos corporales o puede donar protones dichos fluidosen el intento de mantener el pH cerca de 7.40. Las otrasprotenas en los compartimentos de fludo,tambin le deben sucapacidad de amortiguar a esta cadena lateral. La albminaes la protena del plasma ms abundante y contribuye en formasignificativa a la amortiguacin de la sangre. El fluido intracelularest lleno de protenas que funcionan como el sistema msimportante de amortiguacin dentro de la clula.