Concentración de hidrogeniones

Qué es concentración de hidrogeniones

La concentración de hidrogeniones, también conocida como concentración de iones hidrógeno o simplemente [H⁺], es un parámetro fundamental en la medicina y la fisiología humana. Se refiere a la cantidad de protones libres (H⁺) presentes en una solución acuosa, como la sangre o los fluidos corporales. Este valor determina el grado de acidez o alcalinidad de un medio y se expresa mediante el pH, una escala logarítmica inversa.

Mantener una concentración adecuada de hidrogeniones es esencial para el correcto funcionamiento de enzimas, órganos y procesos bioquímicos. El cuerpo humano cuenta con sistemas de regulación muy precisos que mantienen el pH dentro de límites estrechos, especialmente en la sangre arterial, donde debe situarse entre 7,35 y 7,45.

Relación entre concentración de hidrogeniones y pH

El pH es la forma habitual de expresar la concentración de hidrogeniones. Está definido como:

pH = -log₁₀[H⁺]

Esto significa que a mayor concentración de H⁺, menor es el pH (más ácido), y a menor concentración de H⁺, mayor es el pH (más alcalino). Un pH 7 es neutro; por debajo de 7 es ácido y por encima es básico.

Importancia fisiológica de la concentración de hidrogeniones

El equilibrio ácido-base del organismo depende directamente de la concentración de H⁺. Este parámetro interviene en numerosos procesos fisiológicos, como:

• Actividad enzimática: muchas enzimas solo funcionan correctamente dentro de un rango estrecho de pH.
• Oxigenación tisular: el pH influye en la capacidad de la hemoglobina para transportar oxígeno.
• Metabolismo celular: procesos como la glucólisis y la fosforilación oxidativa están condicionados por el pH.
• Contracción muscular: los desequilibrios en la concentración de H⁺ pueden alterar el funcionamiento del músculo cardíaco y esquelético.

Regulación de la concentración de hidrogeniones

El cuerpo humano regula estrictamente la [H⁺] mediante tres mecanismos principales:

Sistemas buffer

Actúan de forma inmediata. El más importante es el sistema bicarbonato-ácido carbónico (HCO₃⁻/H₂CO₃). Otros tampones incluyen proteínas plasmáticas, fosfatos y la hemoglobina.

Pulmón

Regula el pH mediante la eliminación del CO₂, que en solución se comporta como un ácido débil. Al aumentar la frecuencia respiratoria, disminuye la concentración de H⁺.

Riñón

Actúa a medio-largo plazo. Reabsorbe bicarbonato y excreta hidrogeniones libres o combinados con amonio o fosfatos.

Alteraciones de la concentración de hidrogeniones

Cuando la [H⁺] se altera de forma significativa, se produce un desequilibrio ácido-base. Estas alteraciones pueden clasificarse en:

Acidosis

Estado en el que la concentración de hidrogeniones aumenta y el pH desciende por debajo de 7,35. Puede ser:

• Metabólica: por acumulación de ácidos (láctico, cuerpos cetónicos) o pérdida de bicarbonato.
• Respiratoria: por hipoventilación y retención de CO₂.

Alcalosis

Situación en la que la concentración de hidrogeniones disminuye y el pH supera los 7,45. Puede ser:

• Metabólica: por exceso de bicarbonato o pérdida de ácidos (vómitos, uso de diuréticos).
• Respiratoria: por hiperventilación y pérdida excesiva de CO₂.

Cómo se mide la concentración de hidrogeniones

La evaluación clínica de la [H⁺] se realiza mediante una prueba llamada gasometría arterial. Este análisis permite conocer el:

• pH sanguíneo.
• Presión parcial de dióxido de carbono (PaCO₂).
• Bicarbonato (HCO₃⁻).

La interpretación conjunta de estos parámetros permite determinar la causa del desequilibrio ácido-base y orientar el tratamiento.

Valores normales y clínicamente relevantes

La concentración de hidrogeniones se expresa en mol/L, aunque rara vez se presenta de forma directa. En términos de pH:

• pH arterial normal: 7,35 – 7,45.
• Acidosis grave: pH < 7,20.
• Alcalosis significativa: pH > 7,50.

Una variación de tan solo 0,1 unidades de pH implica un cambio exponencial en la concentración de hidrogeniones, lo cual puede tener consecuencias clínicas importantes.

Consecuencias clínicas de un desequilibrio en la concentración de hidrogeniones

Tanto la acidosis como la alcalosis pueden producir síntomas graves, incluyendo:

• Alteración del nivel de conciencia: somnolencia, confusión, coma.
• Trastornos respiratorios: hiperventilación o respiración superficial.
• Arritmias cardíacas y alteraciones del ECG.
• Debilidad muscular o calambres.

Concentración de hidrogeniones y enfermedades comunes

Algunas patologías en las que se ve afectada la [H⁺] incluyen:

• Diabetes mellitus: puede producir cetoacidosis diabética.
• Enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC): causa acidosis respiratoria crónica.
• Insuficiencia renal: conduce a acidosis metabólica por acumulación de ácidos.
• Vómitos persistentes: provocan alcalosis metabólica por pérdida de ácido gástrico.

Cuándo acudir al médico

Debe solicitarse atención médica inmediata ante síntomas como:

• Dificultad respiratoria repentina.
• Somnolencia intensa, desorientación o pérdida de conciencia.
• Palpitaciones o irregularidades en el pulso.
• Vómitos continuos o diarrea intensa con deshidratación.

Precauciones y seguimiento médico

En pacientes con enfermedades crónicas, es importante:

• Realizar controles periódicos de pH y electrolitos.
• Ajustar el tratamiento según los resultados analíticos.
• Evitar automedicarse con antiácidos, diuréticos o bicarbonato sin indicación profesional.

Preguntas frecuentes sobre la concentración de hidrogeniones

¿Qué diferencia hay entre pH y concentración de hidrogeniones?

El pH es una forma logarítmica de expresar la concentración de H⁺. Aunque se usan indistintamente, el pH facilita la interpretación clínica al comprimir valores extremos en una escala de 0 a 14.

¿Por qué es tan peligrosa una alteración del pH?

Porque afecta funciones vitales: desde el latido del corazón hasta la actividad cerebral. Además, una desviación sostenida puede ser letal si no se corrige.

¿Puede modificarse la concentración de H⁺ con la dieta?

Indirectamente, sí. Algunos alimentos generan metabolitos ácidos o básicos. Sin embargo, el cuerpo humano tiene mecanismos reguladores que corrigen estas variaciones en personas sanas.

¿Se puede medir el pH en casa?

Solo de forma orientativa con tiras reactivas de orina o saliva. Para un análisis fiable de la concentración de hidrogeniones en sangre se requiere una gasometría arterial en centro médico.

¿La acidosis siempre produce síntomas?

No necesariamente. Muchas formas de acidosis metabólica o respiratoria crónicas pueden ser compensadas por el organismo durante cierto tiempo sin síntomas aparentes. Por ello, la valoración médica y analítica es clave.

© Clínica Universidad de Navarra 2025