Clase 6 Fisiología - Regulación del equilibrio Ácido-Base (IG:@doctor.paiva)

Clase de Fisiología: Regulación del Equilibrio Ácido-Base

Resumen de la Sección: En esta clase de fisiología, se aborda la regulación del equilibrio ácido-base en el organismo, discutiendo conceptos fundamentales como el pH, ácidos y bases, defensas frente a cambios de pH y la importancia de mantener un equilibrio adecuado para el funcionamiento celular.

Generalidades sobre Ácidos y Bases

• El pH es una medida de acidez o alcalinidad que indica la concentración de iones de hidrógeno en una disolución.

• La ecuación de Henderson-Hasselbalch relaciona el pH con la concentración real de iones hidrógeno en una solución.

• El cuerpo humano mantiene un pH normal alrededor de 7.4, siendo neutro en 7 y ácido por debajo y alcalino por encima.

Importancia del Equilibrio Ácido-Base

• El cuerpo humano soporta un rango estrecho de pH (6.8 a 8) para garantizar funciones celulares óptimas y evitar complicaciones.

• Variaciones significativas en los niveles de iones hidrógeno pueden alterar las funciones celulares, destacando la importancia de detectar y corregir desequilibrios tempranamente.

Sistema Tampones y Defensas del Organismo

• Los sistemas amortiguadores actúan rápidamente para mantener el equilibrio ácido-base mediante tampones como bicarbonato, fosfato y proteínas.

• El organismo produce ácidos volátiles (CO2) y no volátiles (ácido carbónico, fosfórico), contribuyendo al mantenimiento del equilibrio ácido-base.

Características de Ácidos y Bases

• Los ácidos son moléculas donadoras de protones, mientras que las bases aceptan protones. Se clasifican en fuertes (alta disociación iónica) y débiles (baja disociación).

Defensa del Equilibrio Ácido-Base

Resumen de la Sección: En esta sección, se aborda la defensa del equilibrio ácido-base en el cuerpo humano, destacando la importancia de diferentes sistemas como los pulmones y los riñones en este proceso.

Centro Respiratorio y Regulación Pulmonar

• El centro respiratorio y los pulmones regulan la eliminación de dióxido de carbono mediante cambios en la ventilación alveolar.

• Los riñones actúan como una defensa efectiva y tardía, pudiendo absorber o retener iones de hidrógeno para regular el equilibrio ácido-base.

Amortiguadores y Ecuación de Henderson-Hasselbalch

• La orina puede variar su pH entre 4.5 y 8, mostrando diferentes niveles de acidez.

• La ecuación de Henderson-Hasselbalch permite calcular el pH sin conocer las concentraciones exactas de iones hidrógeno.

Acidosis Metabólica y Compensación Pulmonar

• Un pH menor a 7.35 indica acidosis, mientras que un pH mayor a 7.45 señala alcalosis.

• La acidosis metabólica involucra un exceso de iones hidrógeno que se compensa mediante la formación de ácido carbónico.

Proceso de Compensación Pulmonar

• Los pulmones compensan una acidosis metabólica al eliminar dióxido de carbono a través del sistema respiratorio.

• El ácido carbónico se disocia en agua y dióxido de carbono para ser expulsado por los pulmones, ayudando a mantener el equilibrio ácido-base.

Tipos y Causas de Acidosis Metabólica

Explicación de la Acidosis Metabólica

Resumen de la Sección: En esta sección, se aborda el concepto de acidosis metabólica y sus diferentes causas, como la cetoacidosis diabética y la acidosis láctica. Se explora cómo identificarla a través del gap aniónico y se detalla la fórmula para determinar si está compensada.

Acidosis Metabólica

• La acidosis metabólica puede ser causada por situaciones como la cetoacidosis diabética, donde el cuerpo utiliza ácidos grasos en lugar de glucosa para obtener energía.

• Otra causa es la acidosis láctica, que resulta del acumulo de ácido láctico en el cuerpo, presente en casos como insuficiencia hepática o intoxicación alcohólica.

Identificación y Fórmula

• Para identificarla, se utiliza el gap aniónico: sodio - (cloro + bicarbonato). Un valor normal está entre 6 y 12.

• Si el gap aniónico es elevado, indica exceso de iones de hidrógeno, lo que sugiere una acidosis metabólica no compensada.

Compensación y Diagnóstico

• En caso de acidosis metabólica, el cuerpo compensa con una disminución del pH, bicarbonato y presión parcial de CO2. El centro respiratorio compensa este desequilibrio.

• La fórmula para verificar si está compensada implica calcular 1.5 x bicarbonato + 8 ± 2. Una presión parcial de CO2 entre 19.5 y 23.5 indica compensación.

Ejemplo Clínico: Acidosis Metabólica

Resumen de la Sección: Se presenta un caso clínico donde se analiza un paciente con acidosis metabólica a través del pH sanguíneo, presión parcial de CO2 y niveles de bicarbonato.

Análisis del Caso Clínico

• El paciente muestra un pH bajo (7.28), presión parcial de CO2 baja (19), bicarbonato bajo y otros electrolitos alterados.

• Al calcular el gap aniónico (Na - (Cl + HCO3)), se confirma una acidosis metabólica por falta de bicarbonato.

Compensación y Diagnóstico Final

• Utilizando la fórmula para verificar si está compensada (1.5 x HCO3), se determina que una presión parcial de CO2 entre 16.5 a 20.5 indica compensación.

Análisis Detallado de Problemas Pulmonares y Acidosis Respiratoria

Resumen de la Sección: En esta sección, se explora la relación entre los problemas pulmonares y la acidosis respiratoria, detallando cómo el cuerpo compensa estos desequilibrios para mantener el equilibrio ácido-base.

Relación entre Problemas Pulmonares y Acidosis Respiratoria

• La obstrucción en el pulmón conduce a un exceso de dióxido de carbono, que se combina con agua para formar ácido carbónico. Este ácido genera iones de hidrógeno y bicarbonato, causando acidosis.

• El riñón compensa la acidosis al excretar hidrógeno en la orina y reabsorber bicarbonato. La compensación renal es crucial en casos de desequilibrios metabólicos.

• En situaciones como bronquitis aguda o enfisema, se produce una elevación en la presión parcial de dióxido de carbono debido a una incapacidad pulmonar para expulsarlo eficientemente.

Tipos de Problemas Respiratorios y Compensaciones

• Los problemas respiratorios pueden ser agudos (como bronquitis aguda) o crónicos (como enfermedad pulmonar obstructiva crónica). Ambos afectan el equilibrio ácido-base del cuerpo.

• Es fundamental no administrar bicarbonato a pacientes con acidosis respiratoria, ya que empeoraría la condición. La compensación esperada varía según si es aguda o crónica.

Compensación Esperada en Acidosis Respiratoria

• En casos agudos, por cada aumento de 10 mmHg en CO2, el bicarbonato debe aumentar 1 mEq/L. Esta relación guía la compensación adecuada del pH sanguíneo.

Análisis de Casos Clínicos de Acidosis Respiratoria y Metabólica

Resumen de la Sección: En esta sección, se analizan casos clínicos relacionados con acidosis respiratoria y metabólica, examinando los valores de pH, presión parcial de dióxido de carbono y bicarbonato para determinar el tipo y la compensación esperada en cada caso.

Caso Clínico: Acidosis Respiratoria Compensada

• Se presenta un caso clínico de bronquitis aguda con pH bajo, presión parcial de dióxido de carbono elevada y bicarbonato alto.

• La compensación esperada indica que el bicarbonato aumentará 5 mil equivalentes por litro debido a la acidosis aguda.

• El bicarbonato final es 29, dentro del rango esperado para una acidosis respiratoria compensada.

Caso Clínico: Acidosis Metabólica Mixta

• Se analiza un caso con pH bajo, presión parcial de dióxido de carbono baja y bicarbonato disminuido.

• La fórmula para calcular la compensación esperada muestra que el bicarbonato debería aumentar 15.5 mil equivalentes por litro.

• Al tener más dióxido de carbono del esperado, se concluye que hay una acidosis mixta en lugar de metabólica pura.

Compensación en Acidosis Metabólica

• Los pulmones compensan una acidosis metabólica elevando el pH, el bicarbonato y la presión parcial de dióxido de carbono.

• En una alcalosis metabólica, se espera un aumento en la presión parcial de dióxido de carbono proporcional al incremento del bicarbonato.

Compensación en Acidosis Respiratoria

• En una acidosis respiratoria, los riñones compensan excretando iones hidrógeno y absorbiendo bicarbonato.

Análisis Detallado de Conceptos Clave

Sección General:

En esta sección, se abordan conceptos relacionados con la compensación ácido-base y sus implicaciones en diferentes condiciones respiratorias.

Compensación en Acidosis Respiratoria Aguda

• Al presentar acidosis respiratoria aguda, se espera una compensación específica.

• El bicarbonato disminuirá en 2 mmHg por cada aumento de 10 mmHg en la presión parcial de dióxido de carbono.

Ejemplo de Compensación en Acidosis Respiratoria Aguda

• Se ilustra un ejemplo donde, al tener una presión parcial de dióxido de carbono baja (10), el bicarbonato disminuye en 6 mEq/L.

• La compensación esperada para este caso sería un valor entre 16 y 20 para el bicarbonato.

Descompensación en Acidosis Respiratoria Aguda

• Si el bicarbonato es mayor a 20, se considera una acidosis mixta; si es menor a 16, se presenta descompensación respiratoria.

• Se menciona que situaciones como el pánico pueden llevar a hiperventilación y desencadenar una alcalosis respiratoria.

Compensación en Alcalosis Respiratoria Crónica

• En alcalosis respiratoria crónica, la compensación implica una disminución del bicarbonato en 4 mEq/L por cada incremento de 10 mmHg en la presión parcial de dióxido de carbono.

Ejemplo Práctico sobre Alcalosis Respiratoria Crónica

• Se plantea un escenario donde, con una presión parcial de dióxido de carbono baja (10), el bicarbonato disminuye en 12 mEq/L.

• Para mantener la compensación, el valor del bicarbonato debe estar entre 10 y 14.

Efectos del Potasio y Acidosis sobre las Células Neuronales

Sección General:

Esta parte explora cómo los cambios ácido-base afectan la actividad neuronal y los niveles de potasio.

Impacto del Potasio durante Acidosis

• Durante acidosis, hay un aumento del potasio extracelular debido al intercambio iónico con hidrógeno intracelular.

Importancia del Equilibrio Potasio-Hidrógeno

• Corregir trastornos del potasio antes que la acidosis es crucial para evitar complicaciones cardíacas graves como paros cardíacos.

Efectos Neurológicos de la Acidosis y Alcalosis

Sección General:

Aquí se discute cómo los desequilibrios ácido-base influyen en la excitabilidad neuronal y pueden conducir a convulsiones o inhibición celular.

Consecuencias Neurológicas de la Acidosis

• La acidosis puede reducir drásticamente la actividad neuronal hasta llegar a un estado comatoso o incluso causar muerte celular.

Relación entre Excitabilidad Neuronal y pH Sanguíneo

Análisis de Caso: Acidosis Respiratoria y Metabólica

Resumen de la Sección: En esta sección, se analiza un caso clínico de un paciente fumador con enfermedad pulmonar obstructiva crónica en estado avanzado, hipertensión arterial, disnea, fiebre y expectoración purulenta. Se identifica una acidosis respiratoria y se discute la compensación crónica del bicarbonato.

Diagnóstico Inicial

• El paciente presenta síntomas como falta de aire, fiebre y expectoración purulenta.

• Se observa un pH bajo y presión parcial elevada de dióxido de carbono.

Compensación Crónica

• Se confirma una acidosis respiratoria.

• Ante la enfermedad pulmonar obstructiva crónica, se espera que el bicarbonato aumente para compensar.

Evaluación del Bicarbonato

• Se calcula el aumento esperado del bicarbonato debido a la compensación crónica.

• Se determina que el nivel actual de bicarbonato indica una acidosis metabólica no compensada.