EQUILIBRIO ACIDO-BASE EN EL ORGANISMO

Qué es el pH?

Cuando se habla de la regulación del equilibrio ácido-base, se habla en realidad de la regulación de la concentración de iones hidrógenos (H+) en los líquidos corporales. Pero resulta difícil expresar esta concentración en términos de concen- traciones reales; en consecuencia se ha introducido el concepto de pH para expresar la concentración de los iones hidrógenos.
Pequeños cambios en la concentración de iones hidrógeno pueden producir grandes alteraciones en las reacciones químicas celulares. Por este motivo, la regulación de la concentración de los iones hidrógeno es uno de los aspectos más importante de la homeostasis. Considerando al pH como un subsistema del medio interno, y que merece una tratado aparte por la importancia de su conocimiento, pasamos a describir el concepto de pH, sus aspectos estructurales, funcionales y la forma de evaluar el estado ácido-base del organismo

Qué es el equlibrio acido-base?
Llamamos equilibrio ácido-base al equilibrio que mantiene el organismo entre las ganancias y las pérdidas de ácidos y bases, de tal manera que la {H+} dentro y fuera de las células se mantiene relativamente constante.

Aspectos funcionales del sistema pH
El organismo mantiene el pH, o lo que es lo mismo la concentración de H+, dentro de un valor estable a través de un equilibrio homeostático

El pH en los líquidos del organismo y sistemas en el equilibrio ácido-base.
El pH en los diferentes líquidos del organismo oscila desde 1.6 en el jugo gástrico hasta 7.7 en la saliva o de 8 en el jugo pancreático. Sus {H+} presentan oscilaciones. Así los jugos intersticiales tienen pH de 7.2 a 7.5, la orina de 4.7 a 8 y la saliva de 7 a 8. Sin embargo la sangre debe mantener su pH estable. 7.45 en la arterial y 7.35 en la venosa. Cualquier transtorno que disminuya el pH por debajo de 7.35 producirá acidosis y cualquier proceso que lo eleve de 7.45 alcalosis. (muerte) 7 acidosis 7.35 7.45 alcalosis 7.8 (muerte)

La mayor acidez de la sangre venosa viene dada por la mayor cantidad de CO2 que se combina con el agua, transformándose en parte en ácido carbónico, como consecuencia aumenta {H+} y por tanto disminuye el pH

Algunos valores normales
PO2.PRESION PARCIAL EJERCIDA POR EL O2 DISUELTO
EN SANGRE ARTERIAL.. 80- 100 mm.
PCO2.PRESION PARCIAL DEL CO2 EN SANGRE ARTERIAL
VALORES NORMALES 34 44 mmHg.
PH.CONCENTRACION DE IONES H+ VALOR DE LA ACIDEZ
SANGUINEA. 7.34 A 7.45.
CO3H.CANTIDAD DE BICARBONATO O BASE DISUELTA EN
SANGRE 22- 26 mEq/ litro
SaO2. PORCENTAJE DE O2 TRANSPORTADO POR LA
HEMOGLOBINA. 90 - 98 %

Regulación del pH: Equilibrio ácido-base

El organismo posee tres mecanismos o líneas de defensa para mantener
el pH en valores compatibles con la vida:
1. amortiguadores.
2. regulación pulmonar de la pCO2 .
3. resorción y eliminación renal de bicarbonato y la excreción de áci-
dos.

1. El manejo instantáneo de la carga ácida es realizado por las sustancias llamada amortiguadoras, tampones o buffer. Las sustancias amortigua- doras desarrollan rápidamente su acción (fracción de segundos) previniendo de esta forma cambios excesivos en la concentración de iones hidrógenos.

2. Cuando la concentración de iones H+, aumenta en forma manifies- ta se produce una estimulación del centro respiratorio. En consecuen- cia aumenta la ventilación pulmonar, y puede ser eliminada una mayor cantidad de CO2, provocando un descenso en la concentración de iones H+ que estaba aumentada (dicha acción se cumple en aproximadamente 3 minutos).

3. Cuando la concentración de H+ se modifica significativamente, los riñones producen una orina ácida o alcalina, ayudando también al reajuste del equilibrio. El riñón manejará la carga de ácidos como órgano más poderoso, pero requiriendo horas o días para reajustar las alteraciones
en los valores de pH.

Por ejemplo, si se añade ácido clorhídrico (ClH) a una solución de agua pura, el pH caerá a 1. Sin embargo, si hay un buen amortiguador el ClH se combinará con él y variará muy poco el pH.

Trastornos acido-base

Hay dos grandes tipos de trastornos ácido-base:
1.- respiratorio y
2.- metabólico.

Así Tenemos cuatro patentes clásicas de trastornos ácido-base:
1.- acidosis metabólica
2.- alcalosis metabólica
3.- acidosis respiratoria
4.- alcalosis respiratoria


Acidosis metabólica: Es una alteración del equilibrio ácido-básico del cuerpo, que ocasiona acidez excesiva en la sangre.
Alcalosis metabolica: Situación con pH arterial elevado, aumento de la concentración plasmática de HCO3- y generalmente hipoventilación alveolar compensadora que produce un aumento de la PCO2
Acidosis respiratoria:Es una afección que ocurre cuando los pulmones no pueden eliminar todo el dióxido de carbono que el cuerpo produce. Esto interrumpe el equilibrio ácido-básico del cuerpo y los líquidos corporales se vuelven demasiado ácidos
Alcalosis respiratoria: Es una afección marcada por bajos niveles de dióxido de carbono en la sangre debido a la respiración excesiva

Ph en medicamentos
Los medicamentos son ácidos o bases débiles, por tanto pH dependientes. Un ácido débil se disuleve mejor a medida que aumenta el pH. La parte lipófila es la forma no ionizada. Un ácido débil en el intestino se absorbe mejor que en el estómago. Generalmente los medicamentos se absorben en el intestino y no tanto en el estómago, ya que el intestino también tiene una mayor superficie de absorción, más irrigación sanguínea, mayor agitación.

Materiales de laboratorio y Separacion de mezclas

Materiales de laboratorio

El laboratorio es un area de trabajo complementaria a la teoria donde se realizan practicas, experimentos.

Existen gran variedad de instrumentos con diversas funciones para llevar a cabo las diferentes tareas.

Asi, basicamente, los materiales pueden ser clasificados segun su funcion en:

Medicion:

Los materiales para medicion de volúmenes son usualmente de vidrio o tambien plastico transparente y estos estan graduados para pode rindicar la medicion. Entre ellos tenemos:

• Balanza de precision: Para medir masas de sustancias sólidas.
• Pipeta: Para medir un volumen de líquido exacto es decir con bastante presicion y tasvasarlo de un recipiente a otro.
• Probeta: Para medir volúmenes de líquidos.Bureta: Para medir el volumen de una solucion que reacciona con un volumen conocido de otra solución.
• Matraz aforado: Recipiente con forma de pera, fondo plano y un cuello largo y delgado. Estos son indispensables para preparar disoluciones y soluciones medidas
• Termometro: Para medir la temperatura.

Calefaccion:

Los materiales para calefaccion son de vidrio y usados para calentar sustancias. Entre ellos tenemos:

• Balon: Para calentar líquidos cuyos vapores no debern estar en contacto com la fuente de calor.
• Balon de destilacion: Para calentar líquidos cuando los vapores deben seguir un camino especifico.
• Capsula de porcelana: Para calentar o fundir sustancias solidas o evaporar liquidos.
• Cristalizador: Para evaporar sustancias.
• Erlenmeyer: Para calentar liquidos cuyos vapores no deben estar en contacto con la fuente de calor.
• Espatula de combustion: Tiene dos extremos; un extremo es usado para retirar pequeñas cantidades de sustancias y otro extremo es usado para calemtar pequeñas cantidades de sustancias.
• Estufa eléctrica: Para secado y esterilizacion de sustancias.
• Mechero de alcohol: Es usado como fuente de calor.
• Mechero de Bunsen: Es usado como fuente de calor.
• Refrigerante: Para condensar los vapores de los líquidos que intervienen en la destilación.
• Tubo de ensayo: Para disolver, hacer reaccionar o calentar sustancias.

Materiales de soporte:
Son materiales hechos de metal. Entre ellos tenemos:

• Broche de madera: Para sujetar tubos de ensayos.
• Doble nuez: Para sujetar aro de bunsen y otros soportes similares.
• Gradilla: Para apoyar los tubos de ensayos.
• Pinza para balón: Pra sujetar el balon.
• Pinza para crisoles: Para sujetar el crisol.
• Soporte universal: Para el armado de muchos materiales de laboratorio.
• Triangulo de pipa: Para sostener el crisol cuando es sometido a la llama del mechero.
• Trípode: Para apoyar la tela de amianto.

Materiales varios:

• Microscopio: Instrumento que permite observar objetos que son demasiado pequeños para ser vistos a simple vista.
• Campana: Se utiliza cuando se necesita evaporar sustancias toxicas.
• Escobilla: Para limpiar los materiales de laboratorio.
• Papel de filtro: Para filtrar, se utiliza junto al embudo.

Mezclas

Antes de detallar los distintos metodos para llevar a cabo la separacion de mezclas vale definir que es una mezcla y los tipos de mezclas que existen.

Asi:

Una mezcla es la combinacion de diversas sustancias en cantidades variables y estas no se encuentran quimicamente enlazadas lo que da lugar a que estas pueden ser separadas. La mezcla al estar conformada por diversos elementos, no tiene propiedades unicas sino que estas se derivan de los elementos de los que parte.

Las mezclas estan compuestas por dos partes:

1. Fase dispersante.- El medio en el que se disuelve el soluto.


2. Fase dispersa.- Es el soluto que se disuelve en el solvente.

Existen dos clases de mezclas:

• Homogeneas


• Heterogeneas

Las mezclas homogeneas como su nombre lo indica, son homogeneas en todas sus partes es decir, que a simple vista no son identificables sus componenetes y tan solo se observa una sola fase fisica. Un claro ejemplo de este tipo de mezcla es la sal disuelta en agua. Donde la sal es la fase dispersa y el solvente es el agua.

Por otra parte, la mezcla heterogenea es aquella en la que sus componentes pueden ser distinguibles a simple vista como por ejemplo una pizza.

De aqui, existe otra subdivision de las mezclas heterogeneas:

• Emulsiones: Conformada por 2 fases liquidas inmiscibles
• Suspensiones: Conformada por una fase sólida insoluble en la fase dispersante líquida, por lo cual tiene un aspecto opaco.
• Coloides o soles: Es un sistema heterogéneo en donde el sistema disperso puede ser observado a través de un ultramicroscopio.

Técnicas de separación de mezclas

Sin importar el tipo de mezcla, los componentes de la misma, pueden ser separados con cierta facilidad a través de las técnicas de laboratorio, sin que cambien las propiedades físicas y químicas que estos tienen. Estas son: Filtraccion, Extraccion, Destilacion, Cromatografia y Tamizado.

1. Filtración: A través de materiales porosos como el papel filtro, algodón o arena se puede separar un sólido que se encuentra suspendido en un líquido. Estos materiales permiten solamente el paso del líquido reteniendo el sólido.
2. Extraccion: Esta técnica de separación se basa en las diferentes afinidades de los componentes de las mezclas en dos solventes distintos y no solubles entre sí. Es una técnica muy útil para aislar cada sustancia de sus fuentes naturales o de una mezcla de reacción.La técnica de extracción simple es la más común y utiliza un embudo especial llamado embudo de decantación.
3. Destilacion: Técnica utilizada para purificar un líquido o separar los líquidos de una mezcla líquida. Comprende dos etapas: transformación del líquido en vapor y condensación del vapor. Cromatografia: Técnica que permite separar los componentes de una mezcla haciéndola pasar a través de un medio adsorbente (adhesión a una superficie). Una de las más sencillas es la cromatografía en papel que emplea como medio adsorbente papel filtro y como solvente un líquido.Los distintos componentes se separan debido a que cada uno de ellos manifiesta diferentes afinidades por el papel filtro o por el disolvente.
4. Tamizado:Este método de separación es uno de los más sencillos y consiste en hacer pasar una mezcla de sólidos, de distinto tamaño, a través de un tamiz. Los granos más pequeños atraviesan el tamiz y los más grandes son retenidos.