INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA NACIONAL DE MEDICINA Y

HOMEOPATÍA

Medicina y Homeopatía

Bioquímica

Practica 4

“REGULACION DEL EQUILIBRIO ACIDO-

BASICO”

Profesor: Candelas Villagómez Daniel

Integrantes:

Cedillo Campos Kenya Lizeth

González López perla Nayeli

Martínez Fernández Carlos David

Navarrete Jaramillo Vicente Jovany

INTRODUCCIÓN

Dos sujetos realizaron ciertas actividades para poder observar los cambios en el

pH interno por medio de la orina y como este se regula por ciertos mecanismos; el

primero recolecto orina antes y después de realizar actividad física y el segundo

recolecto orina antes y después de ingerir una solución de bicarbonato de sodio al

3%; así pudimos analizar los mecanismos regulatorios que llevan a cabo los

pulmones y riñones ante un desequilibrio o alteración del pH.

MARCO TEÓRICO

En el organismo el equilibro acido base es muy importante ya que la mayoría de

las reacciones catalizadas por enzimas necesitan estar en un ambiente de pH

estable, la concentración de H+ libres en sangre se mantiene normalmente entre

40 y 45 nmol/L, lo cual nos da un valor de pH sanguíneo entre 7.35 y 7.45. por los

cambios fuera del ambiente homeostático del organismo (alimentación, ejercicio,

enfermedades, etc) los cambios dentro del metabolismo incrementaran la

concentración de H+ aumentando el pH. El organismo puede adaptar estos

cambios dentro de 2 sistemas que tienen por objetivo

La amortiguación o neutralización de los iones H+ por otras moléculas

La eliminación de estos por los organismos

Los 2 sistemas reguladores del pH son el respiratorio y el renal

SISTEMA RESPIRATORIO

RESPUESTA RESPIRATORIA.

El sistema respiratorio es vital en la mantención del estado ácido-base a través de

la regulación de la PaCO2. Cuando se acumula CO2 en el plasma se genera

ácido, cuando el CO2 disminuye también lo hace el ácido.

La alta solubilidad del CO2 en lípidos, permite que éste cruce la barrera

hematoencefálica fácilmente, de tal manera que si el CO2 aumenta en el plasma,

rápidamente se produce disminución del pH del fluido cerebro-espinal. En

respuesta a este cambio de pH, los quimio-receptores centrales estimulan la

hiperventilación dentro de pocos minutos en un esfuerzo por eliminar el excedente

de CO2.

Una PCO2 baja puede producir hipoventilación, pero este mecanismo puede ser

anulado cuando hay una severa hipoxia. Un aumento en la [H+]p o una

disminución del O2, estimulan los quimiorreceptores aórtico y carotídeos y se

produce hiperventilación.

Dióxido de carbono

La PaCO2 es una medida del CO2 disuelto en el plasma. La PaCO2 depende del

equilibrio entre su producción metabólica y su remoción por el pulmón. El rango

normal para la PaCO2 es desde 35 a 40 mmHg. Valores más altos indican

hipercapnia, y valores más bajos hipocapnia.

Hipercapnia es frecuentemente el resultado de hipoventilación, pero puede ocurrir

en pacientes sometidos a anestesia, uso de un circuito de anestesia con un gran

espacio muerto, o cuando las máquinas de anestesia poseen una reducida unidad

de soda, aumenta la PaCO2. Hipocapnia es invariablemente el resultado de

hiperventilación.

SISTEMA RENAL

RESPUESTA RENAL.

La producción de ácido fijo en el organismo es consecuencia principalmente del

catabolismo proteico, con una pequeña contribución de la degradación de

fosfolípidos y ácidos nucleicos. El H+ es amortiguado inicialmente por los sistemas

buffer intra y extracelular, pero la célula tubular renal genera H+ y los secreta

hacia la orina. La excreción renal de hidrógeno se hace por los mecanismos de:

reabsorción de bicarbonato, titulación de fosfatos y excreción de amonio.

Reabsorción de Bicarbonato:

Este mecanismo se realiza en el túbulo contorneado proximal, a partir del

NaHCO3 filtrado por el glomérulo, el Na+ filtrado es intercambiado por H+ que se

combina con el HCO3-filtrado en el lumen tubular formando H2CO3 el cual se

disocia en CO2 y H2O. El CO2 rápidamente difunde hacia la célula tubular, donde

puede unirse a H2O formando H2CO3 bajo influencia de anhidrasa carbónica. La

disociación del H2CO3 de H+ y HCO3; el H+ se intercambia por Na+ y el

bicarbonato se mueve hacia el plasma, este HCO3- no es el inicialmente filtrado.

El CO2 que difunde desde el filtrado al plasma es eliminado por el pulmón.

Titulación de Fosfato: Este mecanismo se basa en la cantidad de Na2HPO4

filtrado el cual se disocia a Na+ y NaHPO4-. El Na+ se intercambia por H+

producido por la célula tubular a partir de la ionización de H2CO3 que fue formado

de la unión de CO2 y H2O. El H+ es eliminado en el NaH2PO4.

Excreción del amonio: Este mecanismo depende de la generación de amoniaco

por el metabolismo de la célula tubular, a partir de glutamina y otros aminoácidos.

El NH3 difunde rápidamente al lumen tubular donde se une al H+ para formar

NH4+ que es no difusible. Los mecanismos del fosfato y del amonio regeneran

HCO3- y determinan la acidez neta de la orina en que una gran cantidad de H+

puede ser concentrado en la orina sin disminuir el pH. En acidosis, cuando

aumenta la [H+] estos mecanismos renales pueden responder eliminando más

ácidos en la orina, pero pueden demorar entre 4 a 5 días en alcanzar su máxima

efectividad en el caso de amonio.

Algunos factores pueden influenciar la actividad de estos mecanismos renales. Si disminuye la reabsorción de Na+ disminuye la excreción de H+ en la orina y predispone a la acidosis; ésto puede ocurrir si hay expansión del LEC, debido a que en estos casos la reabsorción de Na+ está disminuida. La secreción de H+ también disminuye cuando se inhibe la anhidrasa carbónica por drogas como la acetozolamida. En cambio, cuando se aumenta la reabsorción de Na+, ej. Cuando aumenta aldosterona, cantidades importantes de H+ y K+ pueden perderse por la orina, y al mismo tiempo se aumenta la reabsorción de HCO3-. En alcalosis, cuando la [HCO3-]p excede los 28 mmoles/litro, el HCO3- filtrado aumenta y el intercambio de Na+ por H+ es reducido y se elimina HCO3- por la orina.

OBJETIVO

El alumno observara los mecanismos regulatorios del equilibrio acido base que

llevan a cabo el pulmón y el riñón ante condiciones que tienden a alterarlo.

MATERIAL Y METODO

MATERIAL POR EQUIPO

• 4 vasos desechables de 250 ml.

• 10 tiras reactivas para pH Merck.

EXPERIMENTO 1: PARTICIPACIÓN DEL APARARO RESPIRATORIO Y EL

RENAL EN EL CONTROL DEL pH DEL ORGANISMO HUMANO.

a) Un alumno de cada equipo desayunara o comerá normalmente evitando la

ingestión de jugos ácidos.

b) Una hora antes de la práctica, tomará 500 ml de agua y durante este tiempo

puede orinar pero desechará la orina.

c) Al iniciar la práctica, deberá ingerir otros 500 ml de agua y acudirá al baño

para depositar orina en un vaso desechable, determinar el pH de la orina

con tira reactiva.

d) Después de orinar el alumno volverá a ingerir otros 500 ml de agua y en

seguida realizará un ejercicio muscular intenso; puede subir y bajar

escaleras o trotar durante 15 minutos.

e) Al término del tiempo del ejercicio, volverá a orinar y le medirá nuevamente

su pH.

f) A partir de este momento el alumno ya no podrá ingerir agua y se

recolectarán muestras de orina cada 15 minutos hasta obtener un total de

5. Determinar el pH de cada muestra.

EXPERIMENTO 2: PARTICIPACIÓN DEL RIÑON EN EL MANTENIMIENTO DEL

EQUILIBRIO ACIDO-BASE.

a) Un alumno de cada equipo desayunara o comerá normalmente evitando la

ingestión de jugos ácidos.

b) Una hora antes de la práctica, tomará 500 ml de agua y durante este tiempo

puede orinar pero desechará la orina.

c) Al iniciar la práctica, deberá ingerir otros 500 ml de agua y acudirá al baño

para depositar orina en un vaso desechable, determinar el pH de la orina

con la tira reactiva.

d) Después de orinar, este alumno ingerirá 250 ml de una solución de

bicarbonato de sodio al 3%. A partir de este momento se recolectarán

muestras de orina cada 15 minutos hasta completar un total de 5 y se les

medirá su pH. Ya no se debe ingerir agua de aquí en adelante hasta

terminar la prueba.

e) Con los resultados obtenidos, realizar una gráfica de pH contra tiempo,

interpretar los resultados y discutirlos en el grupo.

RESULTADOS

EXPERIMENTO 1: PARTICIPACIÓN DEL APARARO RESPIRATORIO Y EL

RENAL EN EL CONTROL DEL pH DEL ORGANISMO HUMANO.

Muestra 1: En la primera muestra del sujeto antes de que

realizare actividad física se observo un pH de 7.

Muestra 2: después de ingerir más agua y realizado

ejercicio observamos un pH de 6.

Muestra 3: se observa un pH de 6, igual que el

anterior.

Muestra 4: En la cuarta muestra se observa un pH de 5.

EL sujeto que realizo el experimento no pudo

orinar más y tenía sed en exceso por lo que se suspendió el

experimento

EXPERIMENTO 2: PARTICIPACIÓN DEL RIÑON EN EL MANTENIMIENTO DEL

EQUILIBRIO ACIDO-BASE.

Muestra 1: antes de ingerir la solución de bicarbonato de

sodio al 3% y observamos un pH de 6.

Muestra 2: después de ingerir la solución de

bicarbonato de sodio al 3% se observó un pH de 7.

Muestra 3: observamos un pH de 9.

Muestra 4: Se observa nuevamente un pH de 9.

Muestra 5: Se observa nuevamente un pH de 10.

Muestra 6: Finalmente se observa un pH de 8.

Análisis de resultados

1. En el caso del sujeto que realizo ejercicio el aumento en la producción del

ácido láctico causo un descenso en el pH y Los riñones ayudan a eliminar

iones H+ que se acumulan en exceso en el cuerpo durante el ejercicio pero

este es un sistema de regulación es lento por lo que los pulmones

proporcionan una manera más rápida para controlar el pH de la sangre.

Aumentando la respuesta de la respiración para contrarrestar los efectos

de la disminución del pH en el ejercicio mediante la eliminación de CO 2

2. En el caso del sujeto que bebio la solucion de bicarbonato. La Respuesta

Compensatoria surgirá en el sistema respiratorio. El centro de control

respiratorio inducirá una hipoventilación y su consecuente retención de

CO2. En este caso el sistema renal también genera su aporte

compensatorio aumentanto el filtrado glomerular.

Conclusión

Navarrete Jaramillo Vicente Jovany:

La práctica se llevó a cabo no completa ya que en el experimento no se pudo

completar las 5 muestras puesto que el alumno que realizó este experimento no

pudo orinar en la última muestra.

El aparato respiratorio así como el renal son de gran importancia en la fisiología

del ser humano ya que estos aparatos controlan pH del organismo y hacen que

haya un equilibrio ACIDO-BASE.

González López perla Nayeli:

Observamos que los alimentos que ingerimos, así como el ejercicio que

realizamos, infieren en gran parte en la cantidad de pH de nuestro cuerpo, así

como el funcionamiento del sistema de absorción cuando no hay una ingesta de

agua. Finalmente se compararon ambos resultados, concluyendo que son

reacciones opuestas.

Martínez Fernández Carlos David:

Los diferentes mecanismos para alcanzar la homeostasia en el pH están

regulados muy estrictamente, ya que es parte vital del metabolismo, por eso los

mecanismos reguladores están también entrelazados de tal manera que si alguno

falla el otro puede suplirlo, esto es para la supervivencia del individuo

Cedillo Campos Kenya Lizeth:

La regulación del pH interno del organismo es de suma importancia para un

correcto funcionamiento de todos nuestros procesos fisiológicos y esto es posible

gracias a los sistemas de compensación de nuestro organismo, el renal por

ejemplo lo regula por medio de la excreción de excesos de ácidos o bases según

sea el caso y el pulmonar reduce o aumenta la eliminación de CO2 además de

sistemas buffers los cuales regulan el equilibrio acido base cuando este es

alterado.

CUESTIONARIO

1. ¿Cuáles son los sistemas amortiguadores del organismo?

1) Sistemas Buffer de los Líquidos Corporales, de respuesta inmediata.

2) Riñón, excretando excedentes por orina

3) El sistema respiratorio, eliminando o reteniendo 𝐶𝑂2

2. ¿Cuál de los sitemas mencionados es el que actua en la practica?

el renal y pulmonar 3. Explica los mecanisos de compensación pulmonar y renal.

Renal: excreta ecxedentes de bases o acidos por la orina

Pulmunar: elimina o retiene 𝐶𝑂2 por medio de la respiracion (frecuencia y profundidad)

4. ¿Que tipo de alteracion acido-base se presenta en el primer

experimento y como la compensa el organismo? la alteracion en el experimento 1 es una Acidosis metabolica lactica

La Respuesta Compensatoria es llevada a cabo por los pulmones que

tienden a compensar eliminando cantidades mayores de 𝐶𝑂2, hiperventilando. También existe una respuesta mas lenta compensatoria

llevada a cabo por el propio riñón excretando acidos

5. ¿Qué tipo de alteracion acido base se prensenta en el segundo

experimento y como la compensa el organismo?

la alteracion es una Alcalosis metabolica. La respuesta compensatoria

pulmonar es una hipoventilación lo que reduce la eliminacion de 𝐶𝑂2 y los riñones excretan una mayor cantidad de bases

6. ¿Por qué es importante que se mantenga constante, dentro de ciertos

limites, el pH sanuineo?

Es de vital importancia por que todos los procesos fisiologicos de nuestro

organismo estan influidos por el pH del medio interno y las variaciones de

este equilibrio causarian una alteracion en el funcionamento de los mismos.

CONTRIBUCIONES

Vicente Jovany Navarrete Jaramillo

DATO CURIOSO:

Los riñones son órganos asimétricos (el derecho es mas pequeño que el

izquierdo) y están recubiertos de grasa que cumple una función

protectora. Durante el desarrollo embrionario, los riñones se forman junto a las

gónadas (testículos y ovarios) pero luego éstos últimos descienden para que los

riñones finalmente queden solitarios en su posición.

González López perla Nayeli:

Kenya Cedillo Campos:

La acidosis tubular renal distal: una enfermedad hereditaria en la que no se pueden eliminar los hidrogeniones

Link: http://scielo.isciii.es/scielo.php?pid=S0211-69952013000400001&script=sci_arttext&tlng=en

Martínez Fernández Carlos David:

REFERENCIAS

Nelson, David L. Cox., Michael, (2009) M. Lehninger: Principios de

Bioquimica 5° ed Editorial Omega

https://mrobs.files.wordpress.com/2011/11/2-apunte-profe-equilibrio-acido-

base.pdf