Tampon bicarbonato

TAMPÓN BICARBONATO Y ALTERACIONES METABÓLICAS: ALTERACIONES DEL METABOLISMO QUE PUEDEN AFECTAR AL pH SANGUÍNEO

Un sistema amortiguador o tampón es una mezcla de un ácido y su base conjugada cuya función fundamental es la de resistir los cambios de pH que, de otra forma, se producirían por adición de incluso pequeñas cantidades de ácidos y bases fuertes.

Casi todos los procesosbiológicos están influidos por el pH. Las células y los organismos mantienen un pH específico y constante normalmente cercano a 7(homeostasis) que garantiza el estado iónico optimo para la vida de las biomoléculas. El mantenimiento del pH se consigue principalmente mediante tampones biológicos.

En definitiva, las características de un tampón dependen de varios factores:

▪ Delvalor pKa del par ácido base conjugado.
▪ Del conciente entre las concentraciones del aceptor (base) y dador (ácido) de protones.
▪ Concentración molar(M) del par ácido base conjugado

Los tampones fisiológicos son la primera línea de defensa frente a los cambios de pH de los líquidos corporales, entre los que destaca:

Tampón fosfato: constituido por losiones dihidrógeno fosfato (H2PO4-) y monohidrógeno fosfato (Hpo4-2) en equilibrio. Este sistema mantiene el ph interno celular constante en 7,2 y esta interrelacionado con los fosfatos orgánicos, como el ATP.
FÓRMULA
Si en la célula aumentara la acidez, es decir, la concentración de protones, la reacción se desplazaría hacia la izquierda, y si disminuyera, la reacción sedesplazaría hacia la derecha. De esta forma se amortiguan las variaciones de acidez.

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).

Tampón Bicarbonato: Se encuentra formado por ion bicarbonato(HCO3-) que actúa como aceptolr y ácido carbónico (H2CO3) que actúa como dador de protones.

El tampón bicarbonato es el principal encargado de mantener el pH del plasma sanguíneo (pH=7,4).

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 relación HCO3-/ H2CO3 esmuy alta (20/1), lo que le proporciona una alta capacidad tampón frente a los ácidos;
2) es un sistema abierto, con lo que el exceso de CO2 puede ser eliminado por ventilación pulmonar de manera rápida.
3) además, el HCO3- puede ser eliminado por los riñones mediante un sistema de intercambio con solutos.
Respecto al origen y formación de este sistema carbónico/bicarbonato, resaltaremoslo siguiente:
En el plasma el CO2, procedente del metabolismo celular, se encuentra como:
-CO2 disuelto, que según la ley de Henry es directamente proporcional a la presión parcial del gas (PCO2)
-HCO3-, que es la fracción más importante
-Formando compuestos carbamínicos con los grupos NH2 de la hemoglobina. Alrededor del 10% es transportado en el eritrocito en forma de carbaminohemoglobinaEl CO2 disuelto es hidratado a H2CO3 en una reacción reversible y muy eficiente catalizada por la anhidrasa carbónica:

CO2 + H2O ↔ H2CO3
H2CO3 ↔ HCO3- + H+
_______________________________
CO2 + H2O ↔ HCO3- + H+

Importancia biológica

Aunque el sistema no parece ser un buen amortiguador, ya que el pK del ácido carbónico de 6.1 esta alejada del pH 7.4 que se quiere amortiguar, posee tresventajas:
- Se encuentra en todos los medios intracelulares y extracelulares

- Su concentración es muy elevada en el medio extracelular

- La concentración de cada uno de los dos elementos del sistema carbónico-bicarbonato puede regularse: el CO2, por un sistema de intercambio de gases, como los pulmones y el HCO3-, por un sistema de intercambio de sólidos, como los riñones...