REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA EDUCACION UNIVERSITARIA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL RÓMULO GALLEGOS
PROGRAMA MEDICINA
Equilibrio Acido-Base
Facilitador:
Bachilleres:
Rosmar Rodríguez
Dr. Luis Castillo
Vianca Liss
Dara Barrios
Eliezer Urrutia
Biruaca, 18 de mayo de 2025
Introducción
El equilibrio acido-base es un pilar fundamental en la fisiología de los organismos vivos,
especialmente en el ser humano. Se refiere al delicado balance entre la producción y la eliminación
de ácidos y bases en el cuerpo, lo que es crucial para mantener la homeostasis. Este equilibrio se mide
por el valor del pH (potencial de hidrógeno), una escala logarítmica que indica la concentración de
iones hidrógeno (H+) en una solución. Un pH de 7.0 es neutro, valores por debajo de 7.0 son ácidos
y valores por encima son básicos o alcalinos.
En el cuerpo humano, el pH de la sangre arterial se mantiene en un rango extremadamente
estrecho, generalmente entre 7.35 y 7.45. Incluso pequeñas desviaciones de este rango pueden tener
consecuencias devastadoras para la función celular y enzimática, pudiendo llevar a disfunciones
orgánicas graves o incluso la muerte. Esto se debe a que la mayoría de las enzimas, proteínas
estructurales y canales iónicos, que son vitales para los procesos metabólicos y la comunicación
celular, son altamente sensibles a los cambios en la concentración de H+. Un ambiente demasiado
ácido (acidosis) o demasiado alcalino (alcalosis) puede alterar la estructura tridimensional de estas
macromoléculas, afectando su función y comprometiendo la integridad celular.
Para salvaguardar este rango óptimo de pH, el organismo ha desarrollado complejos y eficientes
sistemas de regulación. Estos incluyen los sistemas amortiguadores o buffer de acción rápida, la
regulación respiratoria a través del control de la eliminación de dióxido de carbono (CO2), y la
regulación renal a largo plazo mediante la excreción de ácidos o la reabsorción de bicarbonato. La
interconexión y la capacidad de compensación de estos sistemas son testimonio de la sofisticación de
la fisiología humana.
Ácidos, Bases y pH.
• Ácidos: Son sustancias capaces de donar iones de hidrógeno (H+) a una solución. Se clasifican en:
• Ácidos fuertes: Se disocian completamente en solución, liberando una gran cantidad de H+
(ej., ácido clorhídrico, HCl).
• Ácidos débiles: Se disocian parcialmente, liberando menos H+ (ej., ácido carbónico, H2CO3
, o el ácido láctico).
• Bases: Son sustancias capaces de aceptar iones de hidrógeno (H+) o de donar iones hidroxilo (OH−)
a una solución. Se clasifican en:
• Bases fuertes: Se disocian completamente, aceptando muchos H+ o liberando muchos OH−
(ej., hidróxido de sodio, NaOH).
• Bases débiles: Aceptan menos H+ o liberan menos OH− (ej., bicarbonato, HCO3−).
El pH es la medida de la acidez o alcalinidad de una solución y se define como el logaritmo
negativo de la concentración de iones de hidrógeno: pH=−log10(H+)
Donde (H+) es la concentración molar de iones hidrógeno. En el cuerpo, un aumento en (H+)
disminuye el pH (más ácido), y una disminución en (H+) aumenta el pH (más alcalino). El pH normal
de la sangre arterial se mantiene entre 7.35 y 7.45. Pequeñas fluctuaciones pueden alterar la actividad
enzimática y la función celular.
Sistemas Amortiguadores (Buffer)
Estos son la primera línea de defensa contra los cambios bruscos en el pH. Son mezclas de un
ácido débil y su base conjugada (o una base débil y su ácido conjugado) que tienen la capacidad de
aceptar o liberar H+ para minimizar las variaciones del pH cuando se añaden ácidos o bases.
Los principales sistemas amortiguadores en el cuerpo humano incluyen:
• Sistema Bicarbonato/Ácido Carbónico (HCO3−/H2CO3): Es el sistema amortiguador
extracelular más importante, especialmente en la sangre. La reacción clave es: CO2+H2O⇌H2CO3
⇌H++HCO3− Este sistema es abierto, lo que significa que sus componentes pueden ser regulados
por el sistema respiratorio (CO2) y el sistema renal (HCO3− y H+). Es muy efectivo debido a la gran
cantidad de bicarbonato presente y a la capacidad de los pulmones y riñones para ajustar sus
componentes.
• Sistema Fosfato: Actúa principalmente en el líquido intracelular y en la orina. Los fosfatos (H2
PO4−/HPO42−) son importantes en la amortiguación dentro de las células y en los túbulos renales.
• Proteínas: Son los amortiguadores intracelulares más abundantes, incluyendo la hemoglobina en
los glóbulos rojos y otras proteínas plasmáticas y tisulares. Las proteínas contienen grupos amino
(NH2) y carboxilo (COOH) que pueden aceptar o donar H+, dependiendo del pH del entorno.
Regulación del Equilibrio Ácido-Base
• Regulación Respiratoria (Pulmones):
Los pulmones juegan un papel crucial en la regulación del pH a través del control de la
eliminación de CO2. El CO2 disuelto en la sangre se combina con el agua para formar ácido carbónico
(H2CO3), el cual se disocia en H+ y HCO3−.
Si el pH sanguíneo disminuye (acidosis), los quimiorreceptores detectan el aumento de H+ y
estimulan los centros respiratorios en el tronco encefálico. Esto lleva a un aumento de la frecuencia
y profundidad de la respiración (hiperventilación), lo que incrementa la eliminación de CO2. Al
eliminar más CO2, se desplaza la ecuación del bicarbonato hacia la izquierda, reduciendo la
concentración de H+ y aumentando el pH.
Si el pH sanguíneo aumenta (alcalosis), los quimiorreceptores inhiben la respiración
(hipoventilación). Esto reduce la eliminación de CO2, lo que aumenta su concentración en la sangre,
desplaza la ecuación hacia la derecha, produce más H+ y disminuye el pH.
• Regulación Renal (Riñones):
Los riñones son los reguladores más potentes del equilibrio ácido-base, aunque su acción es
más lenta (horas a días). Su función principal es ajustar la excreción de H+ y la reabsorción o
generación de HCO3−. Estos mecanismos son:
• Excreción de H+: Los túbulos renales secretan H+ a la luz tubular, donde se une a amortiguadores
urinarios como el fosfato (HPO42−) o el amoníaco (NH3).
• Formación de Amonio (NH4+): El riñón es capaz de sintetizar amonio a partir de la glutamina.
El amonio se excreta en la orina, y por cada ion amonio excretado, se genera un nuevo ion bicarbonato
que es reabsorbido a la sangre, contribuyendo a la alcalinidad.
• Acidez titulable: La excreción de H+ unido a fosfatos permite la eliminación de ácidos sin alterar
drásticamente el pH urinario.
• Reabsorción de HCO3−: Prácticamente todo el bicarbonato filtrado por los glomérulos es
reabsorbido en los túbulos renales (principalmente en el túbulo contorneado proximal). Esta
reabsorción es crucial porque el HCO3− es la base principal del sistema amortiguador extracelular.
• Generación de Nuevo HCO3−: En estados de acidosis, los riñones pueden generar nuevos iones
bicarbonato a través de la excreción de H+ como amonio o como ácido titulable.
Desequilibrios del Ácido-Base
Las alteraciones del equilibrio ácido-base se clasifican en acidosis (pH < 7.35) y alcalosis (pH
> 7.45). Cada una de estas puede ser de origen respiratorio o metabólico.
• Acidosis:
Es una afección en la cual la sangre contiene demasiado ácido (o muy poca base), lo que resulta
en una disminución del pH sanguíneo por debajo de 7.35. Esto significa que hay un exceso de iones
de hidrógeno en los líquidos corporales.
• Acidosis Respiratoria: Caracterizada por un aumento primario de la PCO2 (hipercapnia), debido
a una ventilación alveolar inadecuada (hipoventilación).
• Causas: Cualquier condición que deprima la ventilación: Enfermedad pulmonar obstructiva
crónica (EPOC), asma grave, neumonía extensa, edema pulmonar, depresión del centro respiratorio
(por opioides, sedantes, anestesia), enfermedades neuromusculares (ej., miastenia gravis, GuillainBarré), lesiones medulares altas, apnea del sueño.
• Compensación: Los riñones intentan compensar aumentando la reabsorción de HCO3− y la
excreción de H+ y amonio. Esta compensación es lenta (24-48 horas) y máxima a los 3-5 días.
• Manifestaciones Clínicas: Disnea, cefalea, confusión, letargo, asterixis (flapping tremor),
somnolencia, papiledema, vasodilatación cerebral (aumento de la presión intracraneal). En casos
graves, coma.
• Acidosis Metabólica: Caracterizada por una disminución primaria de HCO3− o un aumento de
ácidos no volátiles.
• Causas: Puede deberse a un aumento de la producción de ácidos como cetoacidosis diabética
(CAD), acidosis láctica (por shock, hipoxia tisular, ejercicio intenso, sepsis), intoxicaciones
(salicilatos, metanol, etilenglicol). Por una disminución de la excreción de ácidos, es decir,
insuficiencia renal (aguda o crónica). Y, por último, pérdida de bicarbonato, provocando una diarrea
severa, fístulas intestinales, acidosis tubular renal.
• Compensación: Los pulmones compensan aumentando la ventilación (hiperventilación o
respiración de Kussmaul), lo que reduce la PCO2 y ayuda a elevar el pH. Esta compensación es
rápida.
• Manifestaciones Clínicas: Respiración de Kussmaul (profunda y laboriosa), náuseas, vómitos,
dolor abdominal, debilidad, confusión, arritmias cardíacas, disminución de la contractilidad
miocárdica, hipotensión, coma.
• Alcalosis:
Es una afección en la cual la sangre posee demasiada base (o muy poco ácido), lo que resulta
en un incremento del pH sanguíneo por encima de 7.45. Esto significa que hay una deficiencia de
iones de hidrógeno o un exceso de bicarbonato.
• Alcalosis Respiratoria: Caracterizada por una disminución primaria de la PCO2 (hipocapnia),
debido a una ventilación alveolar excesiva (hiperventilación).
• Causas: Ansiedad, dolor, fiebre, hipoxemia (grandes alturas, neumonía, embolia pulmonar),
hipertiroidismo, estimulación del centro respiratorio (por salicilatos en intoxicación temprana,
tumores cerebrales), ventilación mecánica excesiva, cirrosis hepática.
• Compensación: Los riñones disminuyen la reabsorción de HCO3− y la secreción de H+. Esta
compensación es lenta (24-48 horas).
• Manifestaciones Clínicas: Parestesias (hormigueo) periorales y en las extremidades, calambres
musculares, tetania (debido a la disminución de calcio ionizado), mareos, ansiedad, confusión,
síncope.
Conclusiones
El equilibrio ácido-base es, sin lugar a dudas, una de las funciones fisiológicas más intrincadas
y vitales del cuerpo humano. Su mantenimiento constante y preciso dentro de los estrechos límites de
pH de 7.35 a 7.45 es indispensable para la vida, ya que asegura la integridad estructural y funcional
de las proteínas, la actividad enzimática, la estabilidad de las membranas celulares y la conducción
de los impulsos nerviosos. La desviación mínima de este rango puede desencadenar una cascada de
eventos deletéreos que comprometen la homeostasis general del organismo y, en última instancia,
pueden conducir a la disfunción orgánica grave e incluso la muerte.
La sofisticación de los sistemas reguladores es notable. Los sistemas amortiguadores, actuando
en segundos, ofrecen una primera línea de defensa inmediata, neutralizando las cargas de ácidos y
bases que se generan continuamente a partir del metabolismo celular. Complementando esta acción,
el sistema respiratorio, con su control rápido y fino de la eliminación de CO2, ajusta el componente
volátil del equilibrio ácido-base en cuestión de minutos, respondiendo a las necesidades cambiantes
del cuerpo. Finalmente, y de manera más potente pero lenta, los riñones ejercen un control maestro,
ajustando la excreción de ácidos no volátiles y la reabsorción o generación de bicarbonato a lo largo
de horas y días, asegurando la compensación completa de las alteraciones crónicas y la eliminación
definitiva de las cargas ácidas fijas. La redundancia y la jerarquía de estos sistemas aseguran una
capacidad excepcional del cuerpo para adaptarse y responder a diversos estresores fisiológicos.
La relevancia clínica de una comprensión profunda del equilibrio ácido-base no puede
subestimarse. Los desequilibrios ácido-base, ya sean de origen respiratorio o metabólico son
hallazgos frecuentes en un amplio espectro de condiciones médicas, desde enfermedades crónicas
como la diabetes y la insuficiencia renal hasta situaciones agudas de emergencia como el shock, la
sepsis o las intoxicaciones.
Bibliografías
• Boron y Boulpaep. Manual de fisiología médica 3ª Edición. Capítulo 28:
Fisiología acido-base
• Guyton & Hall Tratado de Fisiología Médica 14ª Edición. Capítulo 30:
Regulación equilibrio acidobásico.
• El libro de la UCI 4ª Edición. Paul L. Marino. Sección IX: Trastornos
acidobásico
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