25.4C: Regulación de H+ por los Pulmones

Los desequilibrios ácido-base en el pH de la sangre pueden verse alterados por cambios en la respiración para expulsar más CO ₂ y elevar el pH de nuevo a la normalidad.

Objetivos de aprendizaje

• Describir la regulación de iones hidrógeno por los pulmones

Puntos Clave

• Los iones de hidrógeno (H+) se transportan en la sangre junto con el oxígeno y el dióxido de carbono.
• El sesenta por ciento del dióxido de carbono se transporta como bicarbonato disuelto.
• Una pequeña cantidad de dióxido de carbono se transporta sobre la hemoglobina como carbaminohemoglobina, que se transporta a los pulmones para su extracción.
• Siguiendo el principio de Le Chatelier, un desequilibrio en el pH vuelve a la normalidad al aumentar la tasa de ventilación en los pulmones.
• Para compensar la acidemia, se expulsa más CO ₂, mientras que ocurre lo contrario para la alcalemia.

Términos Clave

• carbaminohemoglobina: Un compuesto de hemoglobina y dióxido de carbono. Es una de las formas en que el dióxido de carbono existe en la sangre.
• El principio de Le Chatelier: Un principio que establece que si un sistema químico en equilibrio experimenta un cambio en la concentración, temperatura o presión total, el equilibrio cambiará para minimizar ese cambio.

EJEMPLOS

Dado que mantener el pH normal es vital para la vida, y dado que los pulmones juegan un papel crítico en el mantenimiento del pH normal, los fumadores tienen otra razón más para dejar de fumar.

El desequilibrio ácido-base ocurre cuando un insulto significativo hace que el pH de la sangre se desvíe de su rango normal (7.35 a 7.45). Un exceso de ácido en la sangre se llama acidemia y un exceso de base se llama alcalemia.

El proceso que provoca el desequilibrio se clasifica con base en la etiología de la alteración (respiratoria o metabólica) y la dirección del cambio en el pH (acidosis o alcalosis). Hay cuatro procesos básicos y uno o una combinación puede ocurrir en un momento dado.

1. Acidosis metabólica
2. Acidosis respiratoria
3. Alcalosis metabólica
4. Alcalosis respiratoria

La sangre transporta oxígeno, dióxido de carbono e iones de hidrógeno (H+) entre los tejidos y los pulmones. La mayor parte del CO ₂ transportado en la sangre se disuelve en plasma (60% es bicarbonato disuelto).

Caducidad: Cuando el pH de la sangre baja demasiado, el cuerpo compensa aumentando la respiración para expulsar más dióxido de carbono.

Una fracción menor se transporta en los glóbulos rojos que se combinan con la porción de globina de la hemoglobina como carbaminohemoglobina. Esta es la porción química del glóbulo rojo que ayuda en el transporte de oxígeno y nutrientes alrededor del cuerpo, pero, esta vez, es el dióxido de carbono el que se transporta de regreso al pulmón.

Los desequilibrios ácido-base que superan el sistema de amortiguación se pueden compensar a corto plazo cambiando la velocidad de ventilación. Esto altera la concentración de dióxido de carbono en la sangre, desplazando la reacción anterior de acuerdo con el principio de Le Chatelier, que a su vez altera el pH. La reacción básica regida por este principio es la siguiente:

H2O+CO2H2CO3H++CO−3H2O+CO2H2CO3H++CO3−

Cuando el pH de la sangre baja demasiado (acidemia), el cuerpo compensa aumentando la respiración para expulsar más CO ₂; esto desplaza la reacción anterior hacia la izquierda de tal manera que menos iones de hidrógeno quedan libres; así, el pH volverá a subir a la normalidad. Para la alcalemia, ocurre lo contrario.