Metabolismo ácido-base

Qué es el equilibrio ácido-base

La expresión no designa una vía metabólica que transforme nutrientes, como ocurre con la glucólisis o la síntesis de proteínas, sino el resultado neto de todas ellas sobre la acidez del medio interno. Cada reacción celular libera o consume iones de hidrógeno, y el equilibrio ácido-base es, en esencia, la contabilidad de esos intercambios a escala del organismo entero.

El indicador de referencia es el pH, la escala logarítmica que mide la concentración de hidrogeniones en un líquido. En la sangre arterial se mantiene, en condiciones normales, muy cerca de 7,40. Un descenso se denomina acidemia; un ascenso, alcalemia, y ambos comprometen el funcionamiento de las enzimas y de las proteínas de membrana si se prolongan.

Los sistemas amortiguadores

El primer nivel de defensa son los amortiguadores químicos, parejas de ácido y base débil que absorben el exceso de hidrogeniones sin que el pH se desplace de forma brusca. El más importante en el plasma es el par ácido carbónico-bicarbonato, seguido por el sistema de los fosfatos y por las proteínas plasmáticas, entre las que destaca la hemoglobina dentro del glóbulo rojo.

Además del plasma, el hueso funciona como reserva alcalina. Ante una carga ácida sostenida libera primero bicarbonato de sodio y de potasio, y si la agresión se mantiene en el tiempo llega a ceder carbonato y fosfato de calcio, lo que explica por qué los trastornos ácido-base crónicos pueden afectar a la mineralización ósea.

El papel del pulmón y del riñón

Los amortiguadores actúan en segundos, pero no eliminan el ácido del organismo, solo lo neutralizan de forma transitoria. La eliminación definitiva corresponde a dos órganos con ritmos de respuesta muy distintos. El pulmón ajusta en minutos la frecuencia y la profundidad de la respiración para regular la cantidad de dióxido de carbono, el llamado ácido volátil.

El riñón trabaja más despacio, a lo largo de horas o días, pero es el único capaz de eliminar los ácidos fijos que el pulmón no puede espirar. Reabsorbe el bicarbonato filtrado en el túbulo proximal y genera bicarbonato nuevo en el túbulo distal y en el colector, principalmente mediante la excreción de amonio. Ese mecanismo renal es el que se describe con más detalle en la entrada dedicada al metabolismo renal.

Acidosis y alcalosis: dos direcciones, un mismo eje

Cuando el bicarbonato desciende o el ácido se acumula por un motivo distinto de la respiración, se habla de un trastorno metabólico. Cuando el desajuste procede de una alteración en la ventilación, el trastorno se clasifica como respiratorio. Ambas categorías pueden coexistir, y el organismo intenta compensar cada una activando el mecanismo contrario: un riñón sano retiene más bicarbonato ante una acidosis respiratoria, y un pulmón sano hiperventila ante una acidosis metabólica.

Esta clasificación en cuatro categorías (acidosis metabólica, alcalosis metabólica, acidosis respiratoria y alcalosis respiratoria) es el marco que emplea la gasometría arterial para describir cualquier desviación del equilibrio, aunque su interpretación clínica corresponde a la valoración médica de cada caso.

Preguntas frecuentes

¿De dónde procede el término ácido-base?

Es una construcción moderna del lenguaje bioquímico, sin una etimología clásica propia: une los adjetivos ácido (del latín acidus, agrio) y base (del griego básis, fundamento), este último tomado por la química del siglo XIX para nombrar a las sustancias capaces de neutralizar un ácido. La combinación describe el eje entre ambos extremos, no una sustancia ni un órgano concretos.

¿El pH de la sangre es el mismo en todo el cuerpo?

No. El pH intracelular suele ser algo más bajo que el plasmático, y el de la orina puede oscilar entre 4,5 y 8, según la carga ácida que el riñón esté eliminando en cada momento. El valor de 7,35-7,45 se refiere específicamente a la sangre arterial.

¿Qué amortiguador es el más importante en la sangre?

El par ácido carbónico-bicarbonato, porque además de amortiguar está conectado directamente con la respiración y con el riñón, lo que le permite regenerarse de forma continua. Ese doble enlace lo distingue de los amortiguadores puramente químicos, que se agotan si no se reponen.

¿Puede alterarse el equilibrio ácido-base sin que cambie la respiración?

Sí, y de hecho es lo habitual en los trastornos de origen metabólico: una pérdida digestiva de ácido, una acumulación de cetoácidos o una insuficiencia renal modifican el bicarbonato plasmático sin que la ventilación sea la causa inicial, aunque el pulmón reaccione después para compensarlo.

Referencias

1. Manual MSD (versión para el público general). Introducción al equilibrio ácido-básico.
2. Manual MSD (versión para profesionales). Regulación del equilibrio ácido base.
3. Facultad de Medicina, UNAM. Regulación ácido-base: control respiratorio y renal del pH.
4. Real Academia Española. Base. Diccionario de la lengua española.