Regulación del Equilibrio Ácido - Base Ricardo Londoño González Facultad de Medicina. Universidad del Magdalena. Santa Marta, Magdalena, Colombia. rikardolondono@gmail.com Resumen Se usan dos sujetos experimentales con el fin de inducir acidosis y alcalosis respectivamente. Uno de ellos es sometido a intensa actividad física durante un periodo de sesenta minutos y se hace la medición de su pH para demostrar el aumento de la acidez, el otro sujeto experimental, previo consumo de una bebida ácida es sometido al consumo adicional de bicarbonato. Posteriormente se muestran los resultados en tablas estadísticas y análisis mediante gráficos obtenidos mediante el uso de un ordenador. El dato inicial corresponde a la condición de equilibrio ácido-base en cada sujeto experimental antes de iniciar el procedimiento. Palabras Clave: equilibrio, ácido, base, láctico, bicarbonato, ph, pH metro, acidosis, alcalosis

Regulation of Acid – Base Balance Abstract Using two experimental subjects with the purpose of inducing acidosis and alkalosis respectively. One of them is subjected to intense physical activity for a period of sixty minutes and is measuring its pH to demonstrate the increased acidity, the other experimental subject after an acidic drink consumption is subject to additional consumption of bicarbonate. Subsequently the results are shown in statistical tables and graphs obtained by analysis using a computer. The initial data corresponds to the condition of acid-base balance in each experimental subject before starting the procedure. Key-words: balance, acid, base, lactic acid, bicarbonate, pH, pH meter, acidosis, alkalosis

Introducción

El propósito principal de esta investigación es demostrar la acción de la influencia directa de la actividad física y de agentes químicos externos en la alteración del equilibrio ácido – base en el cuerpo humano.

La experiencia fue desarrollada en el laboratorio de bioquímica de la Universidad del Magdalena.

La importancia de este procedimiento radica en la posibilidad de demostrar que mediante procesos inducidos pueden simularse las condiciones de acidosis y alcalosis y como el cuerpo humano produce respuestas inmediatas para la regulación del equilibrio ácido base.

Existen bases teóricas ampliamente difundidas sobre el comportamiento de los ácidos y las bases1 así como de la regulación de las mismas por medio de diversas vías usadas por las líneas de defensa del cuerpo humano. 2

“En el organismo siempre se están produciendo ácidos, bien como consecuencia del metabolismo intermedio, bien por ingesta de productos ácidos, Estos ácidos liberan H+ que se encuentra con el buffer ácido carbónico – bicarbonato desplazándolo hacia el ácido carbónico, pero este se descompone en agua y anhídrido carbónico que se elimina por los pulmones.” 3

Como resultado de la experiencia, los sujetos experimentales mostraron, mediante la medición del pH de su orina, la alteración de equilibrio ácido – base.

Es de esperarse que una vez finalizada la experiencia el organismo reaccione restableciendo el equilibrio perdido manteniendo la concentración de hidrogeniones del medio interno. 4

Materiales y Métodos

Los sujetos experimentales se presentaron en el laboratorio de Bioquímica de la Universidad del Magdalena (Colombia), temperatura ambiental de 34 grados centígrados.

El sujeto No 1 fue sometido a una intensa prueba física de sesenta minutos con cuatro periodos de observación cada quince minutos. En cada periodo de observación se determinó su ritmo cardiaco y su frecuencia respiratoria además de tomar una muestra de orina para ser sometida a la medición de su pH mediante el uso de un pH metro digital. Se midió la cantidad de orina producida en cada caso.

En total se hicieron cinco mediciones, una previa al inicio de la experiencia y cuatro mediciones posteriores en los minutos 15, 30, 45 y 60.

Durante la prueba física el sujeto No 1 podía consumir agua normal.

1 HEITZ- HORNE. Fluidos, Electrolitos y Equilibrio Ácido-Base. Guías Clínicas de Enfermería. Ed Mosby.pg 165 2 J. Botella García. Manual de Nefrología Clínica. Ed. MASSON. Barcelona 2002. Pág. 40 ss. 3 Ibíd. 4 José Luis Pérez Arellano. Manual de Patología General. Sexta Edición. Ed. MASSON. Pág. 69.

El sujeto No 2, treinta minutos antes de la experiencia había consumido 350 ml de jugo industrial de naranja, producido por una empresa local y que es de libre distribución masiva. Al igual que en el caso anterior se tomaron cinco muestras de orina. En este caso el sujeto, después de la primera medición consumió 100 ml de agua natural adicionada con cuatro gramos de bicarbonato. No se hizo medición de sus signos vitales.

Se usaron para la prueba:

2 Probetas graduadas de 100 ml

2 Probetas graduadas de 10 ml

Reloj digital

Agitador de vidrio

Frasco lavador

pH metro digital

Balanza analítica

Bicarbonato. 4 Gramos

Agua destilada

Orina

Vasos desechables

Resultados

El sujeto No 1 progresivamente con la continuidad del ejercicio físico logró aumentar la cantidad de ácido en su orina como consecuencia de la intervención de las líneas de defensa de su organismo, de manera que la cantidad de H+ producidos por la actividad muscular comenzaron a ser evacuados por la vía urinaria con el objeto de restablecer el equilibrio.

Los datos obtenidos fueron los siguientes:

Tabla No 1

Tiempo de Medición

Cantidad de Orina (ml)

pH Ritmo Cardiaco Frecuencia Respiratoria

Minuto 0 25 ml 7,211 70 16 Minuto 15 6 ml 7.427 144 25 Minuto 30 2 ml 7,432 148 25 Minuto 45 5 ml 7,455 144 23 Minuto 60 18 ml 7,483 144 23

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Minuto

0

Minuto

30

Minuto

60

Cantidad Orina

pH

RC

FR

Fig.1. Aumento de la Acidosis

En la segunda parte de la experiencia el sujeto experimental No 2 a pesar de haber consumido una bebida ácida inicialmente no presentó un nivel de acicidad considerable, mediante el posterior consumo de la solución de bicarbonato se incrementó muy levemente la basicidad en su orina. Los resultados son los siguientes:

Tabla No 2

Tiempo de Medición

Cantidad de Orina (ml)

pH

Minuto 0 29 ml 5,019 Minuto 15 3 ml 5,018 Minuto 30 5 ml 5,018 Minuto 45 11 ml 5,017 Minuto 60 24 ml 5,016

0

5

10

15

20

25

Minuto

0

Minuto

30

Minuto

60

Cantidad Orina

pH

Fig.2 Aumento de la basicidad

Discusión

Es evidente que la actividad física es un factor determinante para el incremento de la acidosis metabólica y que el cuerpo reacciona a través del sistema urinario eliminando los H+ hasta que se restablezca el equilibrio.

Es apreciable también la rapidez con que el buffer renal actúa ante un evento de acidez a pesar de los conceptos teóricos que lo ubican como una de las respuestas más lentas del metabolismo 5, por supuesto el consumo de agua facilitó la expulsión del concentrado iónico.

El incremento progresivo del nivel de pH ácido muestra que la continuidad en el ejercicio físico requiere una respuesta continua de parte del sistema urinario para la expulsión del ácido generado.

Con respecto a la basicidad, el organismo actúa para mantener un equilibrio ácido-alcalino constante mediante los sistemas tampón. A pesar de haber consumido una bebida ácida antes de la prueba no se evidenció una alteración significativa en el pH del sujeto No 2 que evidenciara alguna clase de acidosis, de manera que el consumo de cítricos en las bebidas de consumo diario no producen consecuencias evidentemente adversas en el equilibrio ácido – base.

También se evidenció que la reacción metabólica en este caso fue más lenta que en la primera parte de la experiencia y el incremento de la basicidad fue muy leve, mostrando de todas formas que el organismo reaccionó secretando el exceso de bicarbonato.

5 J. Botella García. Manual de Nefrología Clínica. Ed. MASSON. Barcelona 2002. Pág. 40 ss.

Bibliografía J. Botella García. Manual de Nefrología Clínica. Ed. MASSON. Barcelona 2002. Pág. 40 ss. José Luis Pérez Arellano. Manual de Patología General. Sexta Edición. Ed. MASSON. Pág. 69. HEITZ- HORNE.Fluidos, Electrolitos y Equilibrio Ácido-Base. Guías Clínicas de Enfermería. Ed Mosby.pg 165