Regulación del pH Sanguíneo: Sistemas Respiratorio, Renal y Amortiguadores

Regulación del pH Sanguíneo

El pH sanguíneo se mantiene dentro de un rango estrecho (7.35-7.45) gracias a la acción coordinada de diferentes sistemas:

Regulación Respiratoria

La regulación respiratoria controla el pH mediante la concentración de CO₂. El CO₂, proveniente de la sangre venosa, difunde hacia el exterior a medida que la sangre se mueve a través de los capilares pulmonares. La sangre arterial, con menor concentración de hidrogeniones (H⁺) y mayor pH que la sangre venosa, requiere un aumento en la frecuencia respiratoria para eliminar mayor cantidad de CO₂ y así disminuir la cantidad de ácido carbónico (H₂CO₃). Un aumento en la presión parcial de CO₂ (PCO₂) produce un descenso del pH, lo que estimula a las neuronas del centro respiratorio a aumentar la frecuencia y profundidad de la respiración.

Control Renal

El riñón controla la concentración de hidrogeniones en los líquidos corporales mediante su excreción en la orina. En condiciones normales, el bicarbonato (HCO₃^-) filtrado a nivel renal se reabsorbe completamente hacia la sangre y no se encuentra en la orina. Sin embargo, en situaciones de alcalosis, aparece bicarbonato en la orina para normalizar el pH. Los túbulos renales, mediante la excreción de hidrogeniones a cambio de sodio (Na⁺), mantienen el pH urinario y, de esta forma, el pH sanguíneo. Este mecanismo es más eficaz que el respiratorio, aunque tarda más tiempo en actuar.

Sistemas Amortiguadores

Los sistemas amortiguadores actúan de forma inmediata para minimizar los cambios bruscos de pH.

Sistema Amortiguador de Fosfatos

En el líquido extracelular (LEC), el sistema amortiguador de fosfatos está formado por el fosfato monosódico (NaH₂PO₄) como ácido débil y el fosfato disódico (Na₂HPO₄) como base débil. Si se añade ácido clorhídrico (HCl), se produce cloruro de sodio (NaCl) y fosfato monosódico, un ácido débil. Si se añade hidróxido de sodio (NaOH), se obtiene agua (H₂O) y fosfato disódico, una base débil. En ambos casos, el cambio de pH es mucho menor que el que ocurriría sin la presencia del sistema amortiguador.

Sistema Amortiguador de Proteínas

Las proteínas, con su gran cantidad de grupos funcionales, actúan como un sistema amortiguador intracelular. A pH fisiológico, las proteínas se encuentran en su forma aniónica, con gran cantidad de hidrogeniones disociados. Esto les permite aceptar hidrogeniones, disminuyendo su concentración en el LEC y aumentando el pH (comportándose como una base débil). También pueden liberar hidrogeniones que reaccionan con grupos hidroxilo (OH^-) formando agua, comportándose como un ácido débil. Los procesos de amortiguación de las proteínas y la continua generación intracelular de hidrogeniones afectan en menor medida al pH del líquido extracelular.

En resumen, la regulación del pH sanguíneo es un proceso complejo que involucra la acción coordinada de los sistemas respiratorio, renal y amortiguadores. Estos sistemas trabajan en conjunto para mantener el pH dentro de un rango estrecho y asegurar el correcto funcionamiento del organismo.