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EQUILIBRIO ÁCIDO BÁSICOEQUILIBRIO ÁCIDO BÁSICO
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Estado de Equilibrio
La palabra equilibrio indica balance o estado estable.
Define el balance exacto de 2 procesos, uno de los cuales es opuesto al otro.
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El equilibrio químico es mas bien un estado dinámico en el cual las concentraciones de todos los reactivos permanecen constantes.
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CONCEPTOS
El ión hidrógeno (H+) es un protón.
El H+, es de gran importancia bioquímica, ya que altera la carga de las biomoléculas y por ende el comportamiento fisicoquímica.
La ´ del H+ se representa por medio del pH.
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¿QUÉ ES UN ÁCIDO?
Es una sustancia química capaz de ceder iones hidrógeno o hidrogenion en solución. (Arrehenius)
Los ácidos también se denominan donadores de protones. (Brönsted)
Los ácidos también se definir como cualquier molécula capaz de aceptar un par de electrones. (Lewis).
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¿ Que es una base?
• Es una sustancia química que puede ceder o donar ion o iones hidroxilo
•Es un sustancia capaz de aceptar protones
• Es compuesto que puede donar un par de electrones
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AUTOR ACIDO BASE
Arrehenius Cede H+ ó H3+ Acepta H+ ó H3+
Bronsted Dona protones Acepta protones
Lewis Acepta electrones Dona electrones
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La calidad del agua y el pH son a menudo mencionados en la misma frase.
Es un factor importante, porque algunos procesos químicos solamente pueden tener lugar a un determinado pH.
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Ph DE LIQUIDOS Y SECRECIONES CORPORALES
Sangre 7.4Orina 6.0Jugo gástrico 1.0Jugo pancreático 8.0Jugo intestinal 7.7LCR 7.4Saliva 7.2Bilis 7.8
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¿ A que se de denomina base conjugada?
• Cuando se disuelve un ácido en agua, el ion negativo que se disocia del H+, se llama base conjugada.
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EJEMPLOS DE BASE CONJUGADA:
H2CO3 H + HCO3 H2PO4 H + HPO4 R-COOH H + COO- HCl H + Cl-
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•Muchas sust. bioquímicas en el organismo humano son proteínas formadas por a.a. que actúan como donadores o aceptores de protones.
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El gpo carboxilo se representa como R-COOH, en donde R es cualquier a.a.
Los gpos carboxilos se consideran ácidos porque se disocian en R-COO- y H+ es el protón que puede donarse.
El gpo amino R-NH2. Esta forma puede aceptar o donar un H+.
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AGUA Y PH
El agua pura se disocia (ioniza) débilmente en iones hidrógeno e iones hidroxilo.
H2O H+ + OH-
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LA ACTIVIDAD DEL ION H+ SE EXPRESA COMO EL LOG. (-) EN BASE 10 DE LA ACTIVIDAD DE LA SOL.
ESTA EXPRESIÓN SE DENOMINA PH QUE QUIEREDECIR: POTENCIAL DE HIDRÓGENO
MIENTRAS MÁS BAJO ES EL PH, MAYOR ES LA ACTIVIDAD DE LOS IONES H+ Y MÁS FUERTE EL ÁCIDO.
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PH SCALE
Define: pH = -log(10)[H3O+]0------------7----------14 acidic basic
[H3O+]=1 x 10-7 M, pH = ?
R= 7.0
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PH SCALE[H3O+]=1 x 10-5 M, pH = ?5 (acidic)
[H3O+]=1 x 10-10 M, pH = ?10 (basic)
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FUERZA DE LOS ÁCIDOS La fuerza de un ácido se mide por el %
reaccionante con el agua para formar iones hidronio.
Los ác. fuertes (y bases) se ionizan cerca del 100%
Ejemplos de ácidos fuertes: HCl, HBr, HNO3, H2SO4
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IMPORTANCIA DEL EQUILIBRIO AC-BASE EN NUESTRO ORGANISMO
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LOS H+: Los iones H+ son elementos químicamente muy
reactivas.
Motivo por el cual existen múltiples mecanismos para mantener su [] plasmática estable y en niveles extremadamente bajos.
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El ión bicarbonato (HCO-3) es una base fuerte, lo que significa que la mayor parte de los hidrogeniones permanecen unidos a ella .
Es la base más importante, su [] es de 24+-2mEq
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Otros ácidos importantes producidos por el organismo, aunque en cantidades muy inferiores al carbónico, son: el láctico, fosfórico, sulfúrico y clorhídrico.
A diferencia del H2CO3, que puede eliminarse como CO2 por el pulmón (H2CO3 = CO2 + H2O
Estos ác son excretados por: o metabolizados por el hígado (ácido láctico).
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Determinacion Unidades convencionales
Unidades del SI
Sangre arterial 7.35-7.45 7.38-7.44
Sangre venosa 7.36-7.41 7.36-7.41
Sangre arterial 35-40mmHg 4.66-5.32kPa
Sangre venosa 40-45mmHg 5.32-5.99kPa
Sangre arterial 95-100mmHg 12.64-13.3kPa
Sangre venosa 35-40mmHg 5.32-5.99kPa
Sangre arterial 19-24mM 19-24mmol/L
Sangre venosa 22-26mM 22-26mmol/L
Sangre arterial 95-99% 95-99%
Sangre venosa 65-75% 65-75%
Gasometria
pH
pCO2
pO2
CO2
O2
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El líq. extracel humano, incluyendo la sangre, tiene un pH levemente alcalino, de 7.35 a 7.45, y [] de iones H+ de 35 a 45 nmoles/L.
Valor más de 3 millones de veces más bajo que el Na+.
H+
H+
H+H+
H+
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El líquido más ác, el jugo gástrico (pH 1), y el más alcalino , es el jugo pancreático (pH 8)
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Pequeños cambios en su [] pueden producir trastornos graves.
[] aumentadas producen depresión :
Del SNC, De la contractilidad miocárdica, Hiperkalemia y Arritmias, entre otras
consecuencias.
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Existen varios mecanismos para equilibrar el pH , incluyen:
a) Sol. amortiguadoras que neutralizan los ác. y bases
b) Regulación respiratoria de la [] de O2 y CO2,
c) Regulación renal de la excreción de sal.
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a) SOLUCIONES AMORTIGUADORAS
Con frecuencia esta formado por un ácido débil y su base conjugada.
Se generan en procesos metabólicos durante la descomposición de Cho´s, grasas, proteínas y ác. nucleicos.
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b) Mecanismos de amortiguación respiratoria
.
ACIDOSIS
Estimula
QUIMIORECEPTORES DE LA RESPIRACION
AUMENTA VENTILACION
ALVEOLAR
DESCIENDE pCO2
A LA NORMALIDAD
EL pH
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El riñón desempeña un papel crítico en el equilibrio ác-básico a través de la regulación del HC03
plasmático.
Esto se lleva a cabo de 2 maneras: por la reabsorción del HC03
filtrado que evita la pérdida urinaria y por la excreción de H+.
c) Mecanismos de amortiguación renal.
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Acidosis Metabólica: Es un trastorno clínico caracterizado por un descenso en el pH arterial y en la [] de HC03
.
Acompañado por una hiperventilación compensadora que se traduce en caida de la pC02.
Esta acidosis metabólica se produce de dos maneras: 1.-por la adición de ácido
2.- O por la pérdida de HC03
.
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Acidosis metabólica. Se puede deber a 4 mecanismos diferentes:
a)Aumento de la producción de ácidos, como ocurre por ej. en enfermos con mayor metabolismo anaeróbico (acidosis láctica): en casos de shock, o mayor producción de cetoácidos en el ayuno o en la DM (cetoacidosis).
b) Disminución de la eliminación normal de ácidos, en casos de insuficiencia renal.
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c)Pérdidas patológicas de bicarbonato, en enfermos con diarrea o trastornos renales.
d) Intoxicación con sustancias que generen ácidos, como ASA o metanol.
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La compensación, generalmente parcial, es respiratoria inicialmente (descenso de PaCO2 por hiperventilación) y renal después, en los casos en que este órgano no está comprometido.
Acidosis metabólica no compensadapH = ↓ 7,23PaCO2 = 35mm HgHCO3 = ↓ 19,2mEq/l
Acidosis metabólica compensadapH = 7,32PaCO2 = ↓27mm HgHCO3 = ↓13mEq/l
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Alcalosis MetabólicaLa elevación del HCO3 plasmático asociada con alcalosis metabólica puede ser secundaria a:Retención de HCO3 oPérdida gastrointestinal o renal de H+.
Estos iones de H+ provienen de la disociación de H2CO3 en H+ y HCO3.
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Alcalosis metabólica
Se puede deber, entre otros mecanismos, a:a)Pérdidas patológicas de ácido, como se observa en algunos casos de vómitos profusos.
b)Uso exagerado de diuréticos, que determina un exceso de retención de HCO3 y aumento de las pérdidas de K+. La hipokalemia, que también puede deberse a otros mecanismos, promueve una mayor pérdida de H+ por el riñón.
c) Aumento de mineralocorticoides (aldosterona, desoxicorticosterona) que incrementan la excreción de H+.
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d) Ingesta exagerada de álcali.Gralmente, los enfermos con alcalosis metabólica presentan varios de los mecanismos mencionados en forma simultánea.
La compensación respiratoria, con retención de CO2, es generalmente muy insuficiente, debido a que ésta tiende a causar hipoxemia, lo que limita este mecanismo.
Ejemplo: pH = ↑ 7,50PaCO2 = ↑50mmHgHCO3 = ↑ 57,5 mEq/l
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Cuadro 8. Causas de alcalosis metabólica
Asociada a depleción de volumen (Cl) Vómito y succión gástrica Uso de diuréticos de asa y tiazidas Alcalosis posthipercápnica
Asociada a hipercorticismo Síndrome de Cushing Aldosteronismo primario Síndrome de Bartter
Depleción grave de potasio Ingestión excesiva de alcalinos Aguda Síndrome de leche y alcalinos
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Acidosis Respiratoria Es un trastorno clinico caracterizado por pH arterial bajo, elevación de la pCO2 (hipercapnia) y aumento variable en la concentración plasmática de HC03.
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Acidosis respiratoria
Se produce en cualquiera enfermedad que disminuya la ventilación alveolar, con lo cual se retiene CO2 (PaCO2 >45 mm Hg), lo que aumenta la [] de H2CO3 y, por lo tanto, la de H+.
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La compensación renal, con aumento del HCO3 plasmático, es gralmente parcial y ocurre en los casos de evolución mayor a 2 o 3 días.
Las enfermedades que producen hipoventilación alveolar son aquellas que pueden afectar el control de la ventilación, las vías nerviosas, los músculos respiratorios, la caja torácica, las vías aéreas o el pulmón.
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CASO: ASA
pH =↓ 7,22 PaCO2 = ↑ 70 mm Hg HCO3 = ↑ 27,4 mEq/l
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ASISTENCIA MEDICA… CASO ASA
pH = 7,36 PaCO2 = ↑ 70 mm Hg
HCO3 = ↑ 35 mEq/l
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Acidosis respiratoria no compensadapH =↓ 7,22 PaCO2 = ↑ 70 mm HgHCO3 = ↑ 27,4 mEq/l
Acidosis respiratoria compensadapH = 7,36PaCO2 = ↑ 70 mm HgHCO3 = ↑ 35 mEq/l
En este último caso el aumento de CO2 es igual al anterior, pero como hay compensación renal, con aumento del bicarbonato, el pH es mayor.
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ALCALOSIS RESPIRATORIA La alcalosis respiratoria es un trastorno clínico caracterizado por pH arterial elevado, pC02 baja (hipocapnia) y reducción variable en el HCO3 plasmático.
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Alcalosis respiratoria Es el trastorno opuesto al anterior, ya que se debe a hiperventilación alveolar que determina una caída de la cantidad de CO2 (PaCO2 < 35 mm Hg) y por lo tanto, una disminución de la [] de hidrogeniones.
Se produce por una mayor estimulación de los centros respiratorios por fiebre, condiciones que cursan con hipoxemia como altura o enfermedades pulmonares, progesterona exógena o su aumento fisiológico en el embarazo, hipotensión arterial, dolor, ansiedad, etcétera.
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CASO: PAQUITO
pH = ↑ 7,53 PaCO2 = ↓ 23 mm Hg HCO3 = ↓ 18,7 mEq/l
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CASO PAQUITO, CON ASISTENCIA…
pH = 7,38 PaCO2 = ↓ 23 mm Hg HCO3 = ↓ 14,2 mEq/l
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Alcalosis respiratoria no compensadapH = ↑ 7,53PaCO2 = ↓ 23 mm HgHCO3 = ↓ 18,7 mEq/l
Alcalosis respiratoria compensadapH = 7,38PaCO2 = ↓ 23 mm HgHCO3 = ↓ 14,2 mEq/l
En este último ejemplo la caída de PaCO2 es igual a la de la alcalosis no compensada, pero como en este caso existe compensación renal, con caída del bicarbonato, el pH es normal.
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Cuadro 9. Etiología de alcalosis respiratoria
Inhibición del centro respiratorio bulbar.
Drogas: opiáceos, anestésicos, sedantes, oxígeno en hipercapnia crónica. Lesiones de SNC (raras) y paro cardíaco.
Trastornos de músculos respiratorios y pared torácica. Debilidad muscular: miastenia gravis, parálisis periódica familiar, poliomielitis, esclerosis lateral amiotrófica, aminoglucósidos. Xifoescoliosis. Obesidad extrema (síndrome de Pickwick). Trastornos de intercambio gaseoso en pared alveolar.
Enfermedad pulmonar intrínseca difusa: bronquitis, asma grave, enfisema, edema agudo pulmonar, asfixia.
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CONCEPTOS BÁSICOS
Rangos de normalidad:
pH : 7, 40 +/- 0,05
· < 7,35 : Acidosis· >7,45 : Alcalosis
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CONCEPTOS BÁSICOS
pCO2 : 40 +/- 5 mmHg
· < 35 : Alcalosis Respiratoria · > 45 : Acidosis Respiratoria HCO3: 24 +/- 2 mEq/L
· < 22 : Acidosis Metabólica · > 26 : Alcalosis Metabólica
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Las afecciones acido-básico ya sean compensadas o sin compensación se caracterizan determinando los valores relativos de las mediciones de pO2, pCO2, pH, HCO3-, H2CO3 y CO2 en una gasometría.
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Encontrar el equilibrio es dificil, pero el no hacerlo o no intentarlo puede serlo màs…
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EQUILIBRIO = HOMEOSTASIA
¿ ALGUNA DUDA CON EL ¿ ALGUNA DUDA CON EL TEMA?TEMA?
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GRACIAS…..