equilibrio ácido-base

La homeostasis ácido-base es la regulación homeostática del pH del líquido extracelular del cuerpo (ECF).​ El equilibrio adecuado entre los ácidos y las bases (es decir, el pH) en el ECF es crucial para la fisiología normal del cuerpo y el metabolismo celular.​ El pH del líquido intracelular y el líquido extracelular deben mantenerse a un nivel constante.​ Muchas proteínas extracelulares, como las proteínas plasmáticas y las proteínas de de las células del cuerpo, son muy sensibles por sus al pH extracelular.​​ Por lo tanto, existen mecanismos estrictos para mantener el pH dentro de límites muy estrechos. Fuera del rango aceptable de pH, las proteínas se desnaturalizan (es decir, se rompe su estructura 3-D), lo que hace que las enzimas y los canales iónicos (entre otros) no funcionen correctamente. En los seres humanos y en muchos otros animales, la homeostasis ácida se mantiene mediante múltiples mecanismos involucrados en tres líneas de defensa:​​ * La primera línea de defensa son los diversos amortiguadores químicos que minimizan los cambios de pH que de lo contrario se producirían en su ausencia. No corrigen las desviaciones del pH, pero solo sirven para reducir la magnitud del cambio que de lo contrario se produciría. Estos tampones incluyen el sistema tampón de bicarbonato, el sistema de tampón de fosfato y el sistema de tampón de proteínas. * La segunda línea de defensa del pH del ECF consiste en controlar la concentración de ácido carbónico en el ECF. Esto se logra mediante cambios en la velocidad y la profundidad de la respiración (es decir, mediante hiperventilación o ), que expulsa o retiene el dióxido de carbono (y por lo tanto el ácido carbónico) en el plasma sanguíneo.​​ * La tercera línea de defensa es el sistema renal, que puede agregar o eliminar iones de bicarbonato hacia o desde la ECF.​ El bicarbonato se deriva del dióxido de carbono metabólico que se convierte enzimáticamente en ácido carbónico en las células tubulares renales.​​​ El ácido carbónico se disocia espontáneamente en iones hidrógeno y iones bicarbonato.​ Cuando el pH en el ECF tiende a caer (es decir, se vuelve más ácido), los iones de hidrógeno se excretan en la orina, mientras que los iones de bicarbonato se secretan en el plasma sanguíneo, lo que hace que el pH del plasma aumente (corrigiendo la caída inicial).​ Lo contrario sucede si el pH en el ECF tiende a aumentar: los iones bicarbonato se excretan en la orina y los iones de hidrógeno en el plasma sanguíneo. Las medidas correctivas fisiológicas conforman la segunda y tercera líneas de defensa. Esto se debe a que funcionan realizando cambios en los tampones, cada uno de los cuales consta de dos componentes: un ácido débil y su base conjugada.​​ Es la relación de concentración del ácido débil a su base conjugada lo que determina el pH de la solución.​ Por lo tanto, al manipular en primer lugar la concentración del ácido débil y, en segundo lugar, la de su base conjugada, el pH del líquido extracelular (ECF) se puede ajustar con mucha precisión al valor correcto. El tampón bicarbonato, que consiste en una mezcla de ácido carbónico (H2CO3) y un bicarbonato (HCO−3 ) la sal en solución, es el tampón más abundante en el fluido extracelular, y también es el tampón cuya relación ácido/base se puede cambiar de manera muy fácil y rápida.​ Un desequilibrio ácido-base se conoce como acidemia cuando la acidez es alta, o alcalemia cuando la acidez es baja.