Resúmenes de Nefrología - Regulación de la acidez del líquido corporal pt. I

Consideraciones básicas.

El mantenimiento de un pH extracelular de 7.4 depende del funcionamiento de sistemas tampón que captan H+ cuando se produce y liberan H+ cuando se consume. La situación de la demanda corporal total de tamponamiento puede determinarse evaluando el comportamiento del sistema HCO-3/CO2, que es el principal tampón extracelular.

La ley de acción de masas para este sistema establece que:

Puesto que [CO2] es igual al coeficiente de solubilidad por la PCO2, esto puede reescribirse:

Resultando ser la ya familiarizada ecuación Henderson-Hasselbach, la cual nos habla de que la constancia del pH depende de una proporción constante en la concentración de los dos componentes del tampón.

Si esta proporción aumenta porque aumenta HCO-3 o porque disminuye CO2, el pH aumentará (alcalosis). Si la proporción disminuye, bien porque disminuye el HCO-3 o porque aumenta el CO2 el pH disminuye (acidosis). La regulación del HCO-3 es principalmente función del riñón y la regulación del CO2 es una función respiratoria.

La regulación de la concentración de HCO-3 por el riñón comprende 2 componentes principales:

1.- Absorción de HCO-3.

2.- Excreción de iones H+.

Mecanismos de absorción del bicarbonato.

El HCO-3 filtrado (4,300 mEq/día aproximadamente) se absorbe eficazmente en los túbulos renales, predominantemente en los proximales, de forma que en condiciones acidobásicas normales se encuentra muy poco HCO-3 en orina.

Como regla general, toda absorción tubular de HCO-3 es consecuencia de la secreción de iones H+ y no de la absorción directa de iones HCO-3.

Los iones H+ se generan continuamente en el interior de las células a partir de la disociación de H2O (o por reacción  del CO2 con H2O) y se transportan hacia la luz. En ésta, los iones H+ secretdos se combinan con el HCO-3 filtrado para pormar ácido carbónico, que se divide en CO2 y H2O en una reacción catalizada por una anhidrasa carbónica localizada en el ribete en cepillo de la membrana apical. Después el  CO2 y el H2O se absorben de forma pasiva. Los iones OH- que se producen en la célula durante este proceso se combinan con CO2 para formar HCO-3, una reacción catalizada por una anhidrasa carbónica citosólica. El HCO-3 sale por el lado basolateral de la célula y vuelve a la sangre asociado a Na+. 

Existen 2 mecanismos diferentes, ambos ubicados en la membrana apical, son responsables del desplazamiento de protones hacia el líquido tubular:

1.- Intercambiador Na+/H+ en el túbulo proximal: es el que más contribuye a la absorción de HCO-3.

2.- Transporte activo primario de H+ (ATPasa H+): en la membrana luminal de un tipo de células intercalares del conducto colector.

También hay al menos 2 mecanismos de transporte de HCO-3 a través de la membrana basolateral. El movimiento de HCO-3 puede acoplarse al de iones de Na+ y este es el principal mecanismo de salida en el túbulo proximal. En el conducto colector, la salida de HCO-3 se da de forma predominante a través de un intercambiador basolateral Cl-/HCO-3 (equivalente a las proteínas de banda 3 de los eritrocitos).

Secreción de bicarbonato.

Mientras que el transporte neto de HCO-3 para el riñón en su totalidad se inclina siempre hacia la reabsorción, ciertas células intercalares de la parte cortical del conducto colector pueden realmente secretar HCO-3. Las células secretoras de HCO-3 tienen una polaridad opuesta a la de las células secretoras de H+, por ejemplo, poseen una ATPasa H+ basolateral y probablemente un intercambiador Cl-/HCO-3 luminal. La secreción de HCO-3 puede ser importante durante el consumo de una dieta que proporciona equivalentes básicos y para la corrección de la alcalosis metabólica.

Excreción de iones H+ (formación de HCO-3 nuevo).

La excreción ácida urinaria no puede darse de modo significativo en forma de iones H+ libres. El mínimo absoluto de pH urinario en humanos es en torno a 4.5, correspondiendo a una concentración de H+ de solo 0.03 mEq/l. Puesto que deben excretarse de 40-50 mEq/día de H+, está claro que la mayor parte de estos iones deben ser excretados de forma ligada o tamponada. La excreción de H+ ligado se consigue mediante:

1.- La titulación de los tampones luminales distintos del bicarbonato.

2.- Por síntesis y excreción renal de iones de amonio.

BIBLIOGRAFÍA:

"Tratado de Nefrología", Treviño, 1a edición, Editorial Prado, 2003.

"Trastornos renales e Hidroelectrolíticos", Schrier, 7a edición, Lippincott, 2010.

"Anatomía con orientación clínica", Moore, 7a edición, Lippincott, 2013. 

"Current Essentials of Nephrology & hypertension LANGE", Lerma, 1a edición, McGrawHill, 2012.

"Harrison's Nephrology and Acid-Base Disorders"- Jameson/Loscalzo, 1a edición, McGraw-Hill, 2010.

"Harrison Principios de Medicina Interna"- Longo, 18a edición, McGraw-Hill, 2012.