Regulacion del ph

Regulación del pH

Existen tres sistemas de regulación de pH o del Equilibrio Ácido-Base

1) Sistemas Buffer de los Líquidos Corporales, de respuesta inmediata.
2) Riñón, excretando excedentes por orina
3) El sistema respiratorio, eliminando o reteniendo CO2

SISTEMAS BUFFER DE LOS LÍQUIDOS CORPORALES

Los denominados sistemas tampón o buffer representan la primera línea de defensa queposee nuestro organismo ante los cambios desfavorables en el pH. Esto se debe a su capacidad de aceptar o ceder protones de manera tal de compensar los desequilibrios de nuestro medio interno, manteniendo los valores de pH dentro de un rango estricto.
Las soluciones buffer están constituidas por un ácido débil y su base conjugada. Ahora bien, que es un ácido débil? Si AH es un ácido débilsignifica que la unión AH no es vencida fácilmente por la interacción de las especies químicas A- y H+ con el agua. Por lo tanto AH se disociará parcialmente. En este caso A- es la base conjugada del ácido AH ya que posee la capacidad de aceptar protones para convertirse en AH. La disociación de un ácido débil esta se representa del siguiente modo:

AH  H+ + A-

Si este ácido fuera fuerte en unasolución acuosa lo encontraríamos totalmente disociado, lo que significa que no encontraríamos a la molécula AH como tal sino que existirían solamente portones (H+) y aniones A-. Sin embargo un ácido débil en solución presentará no solo los mencionados iones sino también una concentración de la molécula AH. La relación entre las concentraciones de AH, y están dadas por la Constante de Disociacióndel Ácido (Ka) que es característica de cada sustancia:

[H+] [A-]
Ka = -----------------
[AH]

La tendencia de cualquier ácido débil a disociarse, es decir la “fuerza del ácido”, está dada por la constante de disociación. Cuanto mayor es Ka, más disociado estará el ácido en solución y mayor será su fuerza.
El valor de pH en el cual el ácido se encuentra disociado en un 50% se conoce comopKa. Podemos calcularlo con la siguiente fórmula:

pKa = - log Ka

El pKa sirve también como indicador de la fuerza del ácido. En este caso a menor pKa, mayor será el grado de disociación del ácido en solución.
Cuando trabajamos con ácidos fuertes el cálculo del pH se reduce a la expresión que enunciamos anteriormente. Sin embargo cuando trabajamos con soluciones buffer para calcular el pHutilizamos la ecuación de Henderson-Hasselbach:

pH = pKa + log [A-]
-------
[AH]

Es importante destacar que ecuación de Henderson-Hasselbach es válida para valores de pH cercanos al pKa del ácido considerado. Sin embargo es extremadamente útil en medicina ya que los valores de pH de los buffers de nuestro organismo siempre van a ser cercanos a sus respectivos pKa.
En este punto debemospreguntarnos cuales son las características que hacen que un buffer sea útil. En este sentido encontramos dos elementos. En principio debemos recordar que el pKa representa el valor de pH en el que un sistema buffer puede alcanzar su máxima capacidad amortiguadora. Cada sistema buffer tendrá un valor de pKa característico. Puesto que lo que pretendemos es mantener un pH alrededor de 7,40 seránbuenos amortiguadores aquellos sistemas cuyo pKa esté próximo a dicho valor. En segundo lugar debemos considerar que la concentración de las soluciones buffer debe ser elevada, de lo contrario su capacidad sería agotada muy rápidamente.
A continuación describiremos los diferentes sistemas buffer que encontramos en nuestro organismo.

Proteínas
Muchas de las proteínas de nuestro organismo entérminos generales y la Hemoglobina en particular tienen la propiedad de comportarse como buffers biológicos. La condición necesaria para que esto suceda es que posean residuos de histidina. Este aminoácido posee grupos imidazol que se caracterizan por comportarse como un ácido débil.
El principal radio de acción de las proteínas es el nivel intracelular, contribuyendo de forma importante en el...