medico y cirujano

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; siendo elestrecho 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 conjugadas o debases débiles y sus ácidos conjugados. Los amortiguadores resisten tanto a la adición de ácidos como de bases.
1.6. Ecuación de Henderson-Hasselbalch. Concepto de pK
La concentración de H+ está vinculada a la naturaleza del electrolito débil. Considerando un ácido débil, de modo genérico como HAc, su equilibrio de disociación sería:
HAc Ac- + H+
Aplicando la ley de acción de masas, la constantede equilibrio K será:
K = ( Ac- ) x ( H+ ) / (HAc )
despejando ( H+)
K x (HAc )
( H+ ) = --------------------
( Ac- )
aplicando logaritmos
log ( H+ ) = log K + log (HAc ) - log ( Ac- )
multiplicando por -1
- log (H+ ) = - log K - log (HAc ) + log ( Ac- )
Si hacemos que
• - log ( H+ ) = pH
• - log K = pK
Se obtiene la ecuación de Henderson-Hasselbalch
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pH = pK + log ( base ) / (ácido )
Si en la ecuación la concentración de ácido es igual a la de la base, el cociente es 1, siendo el log de 1 = 0, se tiene que
pH = pK
por tanto, se puede definir el pK como el valor de pH de una solución amortiguadora en el que el ácido y la base se encuentran a concentraciones equimoleculares o al 50% cada una.
1.7. Tampones fisiológicos
Son los sistemas encargados de mantener el pH delos medios biológicos dentro de los valores compatibles con la vida. Permitiendo con ello la realización de funciones bioquímicas y fisiológicas de las células, tejidos, órganos, aparatos y sistemas. 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.
1.7.1. Tampones orgánicos1.7.1.1. 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, mientras que en el fuertemente ácido lo hacen positivamente.Desde el punto de vista fisiológico este tipo de amortiguador es resulta de especial interés a nivel tisular.
1.7.1.2. Tampón hemoglobina
Es un tampón fisiológico muy eficiente debido tanto al cambio de pK que experimenta al pasar de la forma oxidada a la reducida, como a la gran abundancia de esta proteína en la sangre (15 % del volumen total sanguíneo).
La oxihemoglobina (pK= 7,16) es unácido más fuerte que la desoxihemoglobina (pK= 7,71). Los valores de pK son tales que determinan que en la disociación siguiente, el valor x sea, aproximadamente, 0,7.
HbH+x + O2 → HbO2 + xH+
Esta propiedad de la hemoglobina, de cambiar su valor de pK, demuestra el efecto tampón, permite el transporte de una determinada cantidad de CO2 liberada en los tejidos. La hemoglobina oxigenada que llega a lostejidos se disocia liberando O2, un proceso que está favorecido por el estado de los tejidos (baja pO2, menor pH y alta pCO2).
0,7H+ + HbO2 ←→ HbH+0,7 + O2
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1.7.2. Tampones inorgánicos
1.7.2.1. Tampón carbónico/bicarbonato
Está constituido por H2CO3 y HCO3-. Aunque su valor de pK (6,1) está algo alejado del pH fisiológico de la sangre (7,4), es un sistema muy eficaz debido a que: 1) La...