Extraído del artículo "La sangre como una disolución amortiguadora", Brown et al., "Química: La ciencia central", Ed. Pearson, 11a edición, 2009
La sangre humana es ligeramente básica, con un pH de 7.35 a 7.45, cualquier desviación de este intervalo de pH normal puede tener efectos muy negativos en la estabilidad de las membranas celulares, las estructuras de las proteínas y en las actividades de las enzimas. Se puede producir la muerte si el pH de la sangre desciende por debajo de 6.8 o se eleva por arriba de 7.8.
El sistema amortiguador principal que controla el pH de la sangre es el sistema regulador ácido-carbónico-bicarbonato.
El ácido carbónico ${H_2CO_3}$ y el ión bicarbonato ${HCO_3^{-}}$ son un par conjugado ácido-base. Además el ácido carbónico puede descomponerse en dióxido de carbono gaseoso y agua. Los equilibrios importantes en este sistema amortiguador son:
\begin{equation}H^{+}+HCO_3^{-}\rightleftharpoons{H_2CO_3}\rightleftharpoons{H_2O+CO_2}\label{s1}\end{equation} Los órganos principales que regulan el pH del sistema amortiguador ácido carbónico bicarbonato son los pulmones y los riñones.
La regulación del pH del plasma sanguíneo se relaciona directamente con el transporte eficaz de ${O_2}$ hacia los tejidos corporales. La proteína hemoglobina, la cual se encuentra en los glóbulos rojos, transporta al oxígeno. La hemoglobina ${Hb}$ se une de forma reversible con el ${H^{+}}$ y el ${O_2}$. Estas dos sustancias compiten por la ${Hb}$, lo cual puede representarse de forma aproximada mediante el equilibrio:
\begin{equation}HbH^{+}+O_2\rightleftharpoons{Hb}O_2+H^{+}\label{s2}\end{equation} El oxígeno entra en la sangre a través de los pulmones, de donde pasa al interior de los glóbulos rojos y se une a la hemoglobina.
Durante los periodos de ejercicio extenuante, tres factores colaboran para asegurar el suministro de a los tejidos activos: conforme se consume el ${O_2}$, el equilibrio de la ecuación (\ref{s2}) se desplaza hacia la izquierda de acuerdo con el principio de Le Châtelier, el esfuerzo eleva la temperatura del cuerpo y también desplaza el equilibrio hacia la izquierda y el metabolismo produce grandes cantidades de ${CO_2}$, el cual desplaza el equilibrio de la ecuación (\ref{s1}) hacia la izquierda, y por tanto disminuye el pH.
Otros ácidos, como el ácido láctico, también se producen durante el ejercicio extenuante cuando los tejidos no disponen de oxígeno suficiente. La disminución del pH desplaza el equilibrio de la hemoglobina hacia la izquierda y se suministra más ${O_2}$. Además la disminución del pH estimula un aumento en la velocidad de la respiración, lo que provee más ${O_2}$ y elimina ${CO_2}$. Sin este complicado arreglo, el ${O_2}$ se agotaría rápidamente y éstos ya no podrían continuar activos.
La sangre humana es ligeramente básica, con un pH de 7.35 a 7.45, cualquier desviación de este intervalo de pH normal puede tener efectos muy negativos en la estabilidad de las membranas celulares, las estructuras de las proteínas y en las actividades de las enzimas. Se puede producir la muerte si el pH de la sangre desciende por debajo de 6.8 o se eleva por arriba de 7.8.El sistema amortiguador principal que controla el pH de la sangre es el sistema regulador ácido-carbónico-bicarbonato.
El ácido carbónico ${H_2CO_3}$ y el ión bicarbonato ${HCO_3^{-}}$ son un par conjugado ácido-base. Además el ácido carbónico puede descomponerse en dióxido de carbono gaseoso y agua. Los equilibrios importantes en este sistema amortiguador son:
\begin{equation}H^{+}+HCO_3^{-}\rightleftharpoons{H_2CO_3}\rightleftharpoons{H_2O+CO_2}\label{s1}\end{equation} Los órganos principales que regulan el pH del sistema amortiguador ácido carbónico bicarbonato son los pulmones y los riñones.
La regulación del pH del plasma sanguíneo se relaciona directamente con el transporte eficaz de ${O_2}$ hacia los tejidos corporales. La proteína hemoglobina, la cual se encuentra en los glóbulos rojos, transporta al oxígeno. La hemoglobina ${Hb}$ se une de forma reversible con el ${H^{+}}$ y el ${O_2}$. Estas dos sustancias compiten por la ${Hb}$, lo cual puede representarse de forma aproximada mediante el equilibrio:
\begin{equation}HbH^{+}+O_2\rightleftharpoons{Hb}O_2+H^{+}\label{s2}\end{equation} El oxígeno entra en la sangre a través de los pulmones, de donde pasa al interior de los glóbulos rojos y se une a la hemoglobina.
Durante los periodos de ejercicio extenuante, tres factores colaboran para asegurar el suministro de a los tejidos activos: conforme se consume el ${O_2}$, el equilibrio de la ecuación (\ref{s2}) se desplaza hacia la izquierda de acuerdo con el principio de Le Châtelier, el esfuerzo eleva la temperatura del cuerpo y también desplaza el equilibrio hacia la izquierda y el metabolismo produce grandes cantidades de ${CO_2}$, el cual desplaza el equilibrio de la ecuación (\ref{s1}) hacia la izquierda, y por tanto disminuye el pH.
Otros ácidos, como el ácido láctico, también se producen durante el ejercicio extenuante cuando los tejidos no disponen de oxígeno suficiente. La disminución del pH desplaza el equilibrio de la hemoglobina hacia la izquierda y se suministra más ${O_2}$. Además la disminución del pH estimula un aumento en la velocidad de la respiración, lo que provee más ${O_2}$ y elimina ${CO_2}$. Sin este complicado arreglo, el ${O_2}$ se agotaría rápidamente y éstos ya no podrían continuar activos.
No comments:
Post a Comment