Amortiguadores

Amortiguadores, buffer o tampones

El pH de los medios biológicos es una constante fundamental para el mantenimiento de los procesos vitales. La acción enzimática y las transformaciones químicas de las células se realizan dentro de unos estrictos márgenes de pH. En humanos los valores extremos compatibles con la vida y con el mantenimiento de funciones vitales oscilan entre 6,8 y 7,8; siendoel estrecho margen de 7,35 a 7,45 el de normalidad. También en el trabajo de laboratorio, es imprescindible el mantenimiento de un pH para la realización de muchas reacciones químico-biológicas. Los sistemas encargados de evitar grandes variaciones del valor de pH son los denominados “amortiguadores, buffer, o tampones”. Son por lo general soluciones de ácidos débiles y de sus bases conjugadaso de bases débiles y sus ácidos conjugados. Los amortiguadores resisten tanto a la adición de ácidos como de bases.
 Los amortiguadores (buffers) en los fluidos corporales sirven como una defensa contra el cambio del PH .Cada compartimiento de fluido contiene tipos y características de substancias disueltas, algunas son amortiguadores a un pH fisiológico. Por eso, el pH es estabilizado porla capacidad amortiguadora de los fluidos corporales.



Según su naturaleza química, los amortiguadores se clasifican en orgánicos e inorgánicos y, así mismo, atendiendo a su ubicación, se distribuyen en plasmáticos y tisulares. Los sistemas amortiguadores más importantes en la sangre son proteínas como la hemoglobina (HHb), la oxihemoglobina (HHbO2), y los sistemas de bicarbonato (HCO¡3=H2CO3 ) y fosfato (H2PO¡4 =HPO2¡ 4 ).

1) Orgánicos
a) Las proteínas y aminoácidos como tampón
Los aminoácidos y proteínas son electrolitos anfóteros, es decir, pueden tanto ceder protones (ácidos) como captarlos (bases) y, a un determinado pH (en su pI), tener ambos comportamientos al mismo tiempo. La carga depende del pH del medio. En un medio muy básico se cargan negativamente, mientrasque en el fuertemente ácido lo hacen positivamente. Desde el punto de vista fisiológico este tipo de amortiguador resulta de especial interés a nivel tisular.

Gracias a sus elevadas concentraciones, sobre todo en el interior de las células, las proteínas son uno de los amortiguadores más importantes del organismo. Constituyen el amortiguador más abundante en el LIC y en el plasma. Lahemoglobina es una proteína que resulta especialmente eficaz como amortiguador dentro de los eritrocitos, en tanto que la albúmina constituye la principal proteína amortiguadora en el plasma.
Como las proteínas se componen de aminoácidos, contienen al menos un grupo carboxilo (-COOH) y al menos un grupo amino (-NH2) que son los que les permiten tener un carácter anfótero; estos grupos son los elementosfuncionales del sistema amortiguador proteínico.
El grupo carboxilo libre en un extremo de la proteína actúa como ácido al liberar H+ cuando se eleva el pH. En esta forma el H+ puede reaccionar con cualquier exceso de OH- que hay en la solución para formar agua.
El grupo amino libre que se encuentra en el otro extremo de la proteína puede actuar como base y combinarse con H+ cuando disminuye elpH. Por consiguiente, las proteínas pueden amortiguar tanto los ácidos como las bases. Además de los grupos terminales carboxilo y amino, siete de los 20 aminoácidos tienen cadenas laterales que pueden amortiguar el H+.
b) Tampón hemoglobina
La hemoglobina es un amortiguador muy importante y sólo so encuentra en la célula roja de la sangre. Sirve como un amortiguador excelente por variasrazones. Las dos razones principales son su alta concentración en la sangre y su altísimo contenido del aminoácido histidina. Este aminoácido tiene una cadena lateral única  llamada imidazol. Esta cadena, puede atraer a los protones y sacarlos de los fluidos corporales o puede donar protones dichos fluidos  en el intento de mantener el pH cerca de 7.40. Las otras proteínas en los compartimentos de...