Lic. Cintia Mendez Vedia Lic. en Nutrición Univesidad de Buenos Aires

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1 ÁCIDOS Y BASES Lic. Cintia Mendez Vedia Lic. en Nutrición Univesidad de Buenos Aires

2 OBJETIVOS: - Reconocer ácidos, bases y sales, determinar sus disociaciones en agua, según sean electrolitos fuertes o débiles, así como los cambios de ph que se producen - Identificar pares ácido y base conjugados - Comprender una curva de titulación - Comprender el concepto de pk - Definir un sistema buffer y cuál es su importancia en el organismo humano - Reconocer los sistemas buffers más importantes en la bioquímica humana - Distinguir cuáles son los trastornos ácido-base y sus compensaciones - Reconocer las causas más frecuentes de desequilibrios ácido-base

3 Concepto de ÁCIDO y BASE: Un ácido es toda sustancia que, en solución acuosa, es capaz de ceder protones al medio que la rodea: AH A - + H + Una base es toda sustancia que, en solución acuosa, es capaz de captar protones del medio que la rodea

4 Electrolitos fuertes y débiles: Un ácido con gran capacidad de disociación se dice que es fuerte HCl H + + Cl - Un ácido con poca tendencia a disociarse se dice que es débil: H 3 C- CO.OH H 3 C- CO.O - + H + acético acetato

5 Electrolitos fuertes y débiles: HCl H + + Cl - Ka H + x Cl - HCl - pka = log 1/Ka pka es la constante de disociación de un ácido A menor pka mayor tendencia a disociarse y viceversa

6 PARES ÁCIDO-BASE ácido acético anión acetato H 3 C COOH H 3 C COO - + H + Ácido conjugado base conjugada H 3 C COOH + H 2 O H 3 C COO - + H 3 O + Ác conj. 1 base conj.2 base conj. 1 ác conj. 2 NH 3 + H 2 O NH OH - Base conj. 1 ác conj. 2 ác conj. 1 base conj. 2 AGUA SUSTANCIA ANFIPRÓTICA

7

8 Concepto de ph Es una medida del grado de acidez, neutralidad o alcalinidad de un medio biológico; Existe una relación inversa entre ph y concentración de hidrogeniones: Al aumentar la concentración de hidrogeniones desciende el ph y viceversa; Se trata de una relación logarítmica

9 Concepto de ph: El ph es un parámetro sobre el estado del plasma y del intersticio, pero no sobre el intracelular Por eso, se prefiere hablar de acidemia o de alcalemia

10 POTENCIAL DE HIDRÓGENO: ph ph = log 1 = - log [H + ] [H + ] - log1 x 10-7 = 7 poh = - log [OH - ] ph + poh = 14 Si el ph < 7 solución ácida Si el ph > 7 solución alcalina

11 Concepto de ph: Entonces: ph = log 1 poh = log 1 [H + ] [OH - ] 14 = ph + poh

12 Concepto de ph: Si el ph es : (H + ) M M M M Entre el ph = 1 y el ph = 4 la concentración de hidrogeniones disminuyó 1000 veces

13 Concepto de ph: El ph de sangre arterial y del fluido intersticial es normalmente 7.35 a 7.45; Orina: ph:5; Saliva: ph: 6.9; Estómago: ph: 3 Intestino: ph: 8

14 ph

15 TITULACIÓN DE ÁCIDOS Y BASES Ácido-Base fuerte-fuerte

16

17 Ácidos débiles (Buffer)

18 A ese punto medio de la titulación le corresponde un valor de ph, en el cual la [AcH] = [Ac-], que coincide exactamente con el valor de pka del ácido. Entonces pka: ph en el cual el ácido se halla ionizado en un 50%

19 -Si el ph del medio es menor que el pka, el ácido predominará en forma no disociada [AcH] - Si el ph del medio es igual al pka, [AcH] = [Ac-], - Si el ph del medio es mayor que el pka, el ácido predominará en forma disociada [Ac-]

20 SISTEMAS BUFFERS Acidosis y Alcalosis

21 Un BUFFER es un sistema formado por un ácido débil y una sal fuerte de dicho ácido, que funciona como base Ecuación de Henderson-Hasselbach: Base ph = pk + log Ácido CO 2 + H 2 O H 2 co 3 H + + HCO 3 -

22 Ka= Ac- x H+ AcH log Ka = log Ac- x H + = log Ac- + log H+ AcH - log Ka = - log Ac- x H+ = - log Ac- - log H+ AcH AcH Pka = - log Ac- + ph AcH AcH

23 pk = 3,5 H 2 CO 3 = 0,003 mmol/l HCO 3 - = 24 mmol/l (a 37ºC) ph del plasma Base ph = pk + log Ácido ph = 3,5 + log 24 0,003 ph = 3,5 + log (24/0,003) = 3,5 + 3,9 = 7,4 El medio interno ha de mantener un ph dentro de unos límites fisiológicos de 7.35 y 7.45

24 SOLUCIONES BUFFERS, TAMPONES O AMORTIGUADORAS Son soluciones que no varían apreciablemente el ph, al agregar pequeñas cantidades de ácido o base. Un amortiguador resiste el cambio de ph, porque contiene tanto una especie ácida que neutraliza los iones OH -, como una básica que neutraliza los iones H +. Estas especies ácida y básica no se deben consumir entre sí.

25 La capacidad de un sistema amortiguador para frenar los cambios de ph causados por la adición de ácidos o bases, es máxima cuando el ph del buffer es igual al pka del ácido componente

26 Buffer fisiológico Fisiología ácido-base Los buffers del compartimento extracelular son los siguientes: a) Bicarbonato/CO 2, en el plasma y líquido intersticial. b) Hemoglobina, en los hematies. c) Proteínas plasmáticas. (NH3/NH4) d) Fosfato disódico/fosfato monosódico, en plasma, hematies y líquido intersticial

27 El organismo dispone de medios para defenderse de forma rápida de la acidez que actúan coordinadamente. La primera línea de defensa: los buffers; La segunda línea: la regulación respiratoria; Y la tercera línea: la regulación renal. El sistema bicarbonato/co2 representa el 75% de la capacidad buffer total de la sangre, siendo un buffer excelente

28 Buffer fisiológico Fisiología del ácido-base El ph del plasma normal es -log = 7,3979 (aprox. 7,40) El medio interno ha de mantener un ph dentro de unos límites fisiológicos de 7.35 y 7.45 CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 H + + HCO 3 - Enz: Anidrasa carbónica (poca en plasma)

29 Sistema fosfato monosódico/ fosfato disódico H 3 PO 4 H + + H 2 PO 4 - pk1 = 2,1 H 2 PO4 - H + + HPO 4 2- pk2 = 6,8 (a 37 C) HPO 4 2- H+ + PO 4 3- pk3 = 12

30 SOLUCIONES AMORTIGUADORAS O BUFFERS BIOLÓGICOS MÁS IMPORTANTES Intracelulares: Sistema tampón fosfato diácido fosfato monoácido HPO H 2 PO 4-2 pk a alrededor de 7.0 También contribuyen Glucosa-6-P, ATP y proteínas intracelulares. Extracelulares: ( sangre y líq. Intersticiales) El más importante: sistema tampón ácido carbónico - bicarbonato. ( H 2 CO 3 - HCO 3- ) También contribuyen proteínas extracelulares

31 Buffer/transporte y liberación de O 2 y CO 2 en sangre Tejidos Capilares Eritrocito O 2 + HHb HHbO 2 HbO2- + H + AC CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 H + + HCO - 3 Plasma HCO 3 -

32 Buffer/transporte y liberación de O 2 y CO 2 en sangre Tejidos Capilares Eritrocito O 2 + HHb HHbO 2 HbO2- + H + AC CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 H + + HCO - 3 Plasma HCO 3 -

33

34 Trastorno ácido-básico Cambio primario Compensación Acidosis metabólica HCO3- PCO2 Acidosis respiratoria PCO2 HCO3- Alcalosis metabólica HCO3- PCO2 Alcalosis respiratoria PCO2 HCO3- COMPENSACIÓN NO ES SINÓNIMO DE CORRECIÓN

35 ANIÓN GAP Concentración de los principales cationes (Na+, K+) es mayor que la de los aniones (Cl-, CO3H-). Hiato aniónico = Na+ - (Cl- +CO3H-) Normal = 8-12 meq/l [ H+ ] [ HCO3-] ANION GAP [ HCO3-] [ Cl- ] ANION GAP NORMAL

36 DEFINICIONES ACIDO BASE ph: pco2: mmhg < Alcalosis > Acidosis HCO3- : 22 a 26 < Acidosis > Alcalosis po2: 80 a 100 < Acidosis > Alcalosis Sat O2: 90 a 100 < Acidosis > Alcalosis Cationes: Sodio: meq/lt Potasio: meq/lt Aniones: Bicarbonato 24 Cloro: 100meq/lt(99-104) Anion gap: 12

37 REGLA 1 Determine ph (alcalemia o acidemia ) REGLA 2 Determine si el proceso primario es respiratorio, Metabolico O ambos - Alcalemia respiratorio : si PCO2 sustancialmente es <40mmhg - Alcalemia metabolica :si bicarbonato es >24meq/lt - Acidemia respiratorio:si PCO2 es >44meq/lt - Acidemia metabolica si bicarbonato es <25meq/lt

38 ALCALOSIS RESPIRATORIA Expulsión excesiva de CO2 por hiperventilación ph pco2 H+ Causas: crisis de ansiedad, fiebre, esfuerzos, enfermedad pulmonar, anemia, intoxicación por salicilatos Síntomas: aumento de la frecuencia respiratoria, mareos, parestesias, fasciculaciones musculares, obnubilación Compensación: HCO3 en plasma, debido a un aumento de la excreción renal. Los riñones necesitan días para compensar el trastorno.

39 ALCALOSIS METABÓLICA Aumento de la concentración en plasma de HCO3- y excreción excesiva de ácidos ph HCO3- H+ Causas: administración de diuréticos, vómitos, ingestión de fármacos alcalinos (bicarbonato de sodio), exceso de aldosterona Síntomas: respiración lenta, hipertonía muscular, fasciculaciones, convulsiones, coma Compensación: Disminución de la ventilación con el consecuente aumento de la pco2

40 ACIDOSIS RESPIRATORIA Expulsión excesiva de CO2 por hiperventilación ph pco2 H+ Causas: enfisema, EPOC, fibrosis pulmonar, apnea obstructiva del sueño, intoxicación por medicamentos Síntomas: dificultad para respirar, diaforesis, cefalea, taquicardia, letargo, confusión Compensación: Aumento de la reabsorción renal de HCO3-, aumentando así de la concentración de HCO3- en plasma.

41 ACIDOSIS METABÓLICA Pérdida excesiva de HCO3-, producción excesiva de HCO3-, o excreción insuficiente de ácidos ph HCO3- H+ Causas: insuficiencia renal, diabetes mellitus (cetoacidosis), diarrea, ingestión de ácidos Síntomas: respiración rápida, fatiga, somnolencia, coma Compensación: aumento de la ventilación para disminuir la pco2.

42 Compensación Acidosis metabólica: Disminución del CO 2 por aumento de la VA. K+/H+ HCO 3 excreción renal. Célula tubular (Anidrasa carbónica) NaHPO4 en Na2H2PO4 (orina) intercambio Na+/H+ Excreción de NH 3 NH + 4 (forma sales)

43 Paciente de 53 con Insuficiencia Renal Crónica reagudizada m_sets/medph/05t.html

44 Paciente de 78 con Insuficiencia respiratoria

45 GRACIAS POR SU ATENCIÓN Cintia Mendez Vedia

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