Amortiguadores Del Organismo 2u285i

AMORTIGUADORES DEL ORGANISMO 1. INTRODUCCION Los amortiguadores, tampones o buffers aquellas son disoluciones cuyo pH varía muy poco cuando se les añaden cantidades moderadas de ácido o base fuertes. Las mis sencillas están constituidas por un ácido débil y su sal o bien por una base débil y su sal. Desde el punto de vista biológico los amortiguadores controlan el pH de las células y de los diversos líquidos corporales: sangre, liquido intersticial, etc. y, desde el punto de vista del laboratorio, los amortiguadores son indispensables para controlar el pH de casi todas las reacciones bioquímicas: cinéticas enzimáticas, cultivos de órganos o tejidos,... 2. MARCO TEORICO 3.1 GENERALIDADES Como concepto un amortiguador es una sustancia que puede captar o liberar iones hidrógeno en una solución, lo que impide grandes fluctuaciones en el pH. Las de ácidos o bases débiles y sus conjugados muestran amortiguación la capacidad para resistir a un cambio pH después de la adición de un ácido o una base fuerte. Dado que muchas reacciones metabólicas acompañan de liberación o captación de protones, casi todas las reacciones intracelulares están amortiguadas. El metabolismo oxidativo produce CO2, el anhídrido del ácido carbónico, que de no amortiguarse produciría acidosis grave. El mantenimiento de un pH constante comprende amortiguación mediante fosfato, bicarbonato y proteínas que aceptan o liberan protones para resistir a un cambio del pH.

3.2 Propiedades de los amortiguadores l) El pH de un amortiguador depende de la naturaleza del ácido débil que lo integra. Cuando la concentración del ácido y de la sal son iguales, el pH coincide con el pK. 2) El pH depende de la proporción sal/ácido, pero no de las concentraciones absolutas; así al añadir agua el pH no varía. 3) Prácticamente hasta que uno de los dos está próximo a agotarse la fluctuación del pH es mínima. 4) La capacidad amortiguadora, definida como la cantidad de ácido 0 base que ite un amortiguador sufriendo un cambio de pH en una unidad, es máxima en su pK, y es tanto mayor cuanto más concentrado es el sistema.

3.3 PRINCIPALES AMORTIGUADORES

3.3.1 Sistema bicarbonato-ácido carbónico Como todo sistema amortiguador, se encuentra formado por una base débil que en este caso es el ácido carbónico (H2C03) y su respectiva base, el bicarbonato (HCO3):

AC: anhidrasa carbónica Este sistema amortiguador presenta un pK de 6.1, que a primera vista luce muy distante del pH Sanguíneo (7,4); por IO que podríamos pensar que no es un buen sistema buffer. Sin embargo, la particularidad de este sistema, que le confiere su gran importancia, radica en el hecho de que el ácido carbónico tiene la capacidad de disociarse en H20 y CO: (como se ve en la ecuación), reacción que es catalizada por una enzima conocida como anhidrasa carbónica y el CO2 puede ser liberado a la atmósfera a través de la ventilación pulmonar. Es por esto que el sistema bicarbonato/ ácido carbónico es considerado como un sistema abierto, ya que uno de los elementos de la ecuación puede ser eliminado o almacenado en menor o mayor cuantía (aumentando o disminuyendo la frecuencia respiratoria) y de esta manera, controlando la concentración de C02 en sangre, se sigue de manera indirecta la concentración de y junto con ello el pH. Debido a este control pulmonar preciso es que el sistema bicarbonato/ ácido carbónico resulta tan eficaz. La concentración de los iones hidrógeno en el sistema de amortiguación del bicarbonato está gobernada por la relación bicarbonato/ ácido carbónico y puede ser expresada sobre la base de la ecuación de Henderson-Hasselbalch:

Donde pK´ es la constante de disociación de H2CO3. La concentración de ácido carbónico es difícil de medir, pero éste está en equilibrio con el CO2 disuelto en solución. Sabiendo que la concentración de CO2 disuelto es 1 000 veces mayor que la de H2CO3, y la concentración de CO2 puede ser calculada sobre la base del producto de la PC02 por la constante de solubilidad del CO2 en plasma de 0,03 a 37 C

Sabiendo que el pK´, es de 6.1 y de esta manera conociendo el valor del (HCO3) y de la PCO2 podemos calcular el pH.

Figure 1 tomada de: Best &Taylor. Bases Fisiológicas de la Práctica Médica; por Mario A. Dvorkin,Daniel P. Cardinali

Figure 2 tomada de: Best &Taylor. Bases Fisiológicas de la Práctica Médica; por Mario A. Dvorkin,Daniel P. Cardinali

3.3.2 Sistema amortiguador fosfato Los fosfatos tienen un muy escaso papel como amortiguadores en la sangre ya que, aunque su pK es de 6,8 (cercano al pH sanguíneo), su presencia reducida en el espacio extracelular disminuye su papel regulatorio. Sin embargo, este sistema es importante como amortiguador intracelular por la abundancia de fosfatos orgánicos en este compartimento. Este sistema comprende el ácido débil H2PO4 y su base HPO4.

3.3.3 Sistema amortiguador proteínico Hemoglobina La hemoglobina constituye otro sistema amortiguador muy importante en el organismo, que a su vez está altamente relacionado con el sistema HCO3/CO2. La hemoglobina está presente en los eritrocitos en sus dos formas, oxigenada y desoxigenada.

La capacidad de fijación de H+ por parte de la hemoglobina desoxigenada es muy superior a la de la oxihemoglobina. Cuando la hemoglobina cede O2 a los tejidos se convierte en desoxihemoglobina y en consecuencia actúa como amortiguador de H+. Esta reducción de la concentración de H + por parte de la hemoglobina desplaza la ecuación

Hacia la derecha favoreciendo la eliminación de CO2 de la sangre (efecto Haldane). Por otro lado, cuando la desoxihemoglobina se oxigena en los pulmones y pasa a Hb02H se libera una cierta cantidad de iones H+,compensando parcialmente el aumento de pH (medio menos ácido) provocado por la eliminación de C02 por la respiración.

3. BIBLIOGRAFIA

Macarulla, J. & Marino, A. (1998). Cuestiones sobre biomoléculas. Barcelona: REVERTE, S.A. Dvorkin, M; Cardinali, D; Iermolini, R. (2013). Best & Taylor. Bases fisiológicas de la práctica médica. Buenos Aires: Medica Panamericana. Browder, B. (2012). Fisiopatologia. Mexico: El Manual Moderno. Gal, B; Lopez; Martin; & Prieto. (2007). Bases de la fisiología. Editorial tobar. Murray RK,Bender DA, Bothman KM, Kenelly PJ, Rodwell VW, Weil PA. (2010) Harper Bioquimica Ilustrada. Vigesima octava. Mexico DF: McGraw-Hill