FISIOLOGÍA HUMANA-674

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Tomando logaritmos y ordenando obtenemos la ecua-
ción de Henderson-Hasselbalch, que nos permite calcular
el pH:
pH = pKa + log ([A
–]/[AH])
Capacidad amortiguadora
La resistencia de una disolución a cambiar su pH
cuando se añade un ácido o una base se cuantifica calcu-
lando su capacidad amortiguadora de pH (	). Ésta se defi-
ne como el cociente entre la cantidad de base fuerte
añadida y el cambio de pH de la disolución. En fisiología
es de uso más común la determinación de la capacidad
amortiguadora 	A– del par HA-A– en función de los cam-
bios en su disociación (	A– = d[A-]/dpH)6. Su valor se
expresa en unidades de concentración y se denomina con
frecuencia valor amortiguador. La capacidad amortiguado-
ra de un par ácido-base es directamente proporcional a su
concentración; sin embargo, sólo es apreciable cuando el
valor de pH del medio es similar al de pKa y resulta máxi-
ma cuando estos valores se igualan (punto de equivalen-
cia). En consecuencia, los amortiguadores de interés
fisiológico son aquellos cuya concentración es significati-
va y cuyo pKa resulta próximo al pH fisiológico. Sólo
algunos grupos bioquímicos exhiben valores de pKa que
permiten atribuirles un papel significativo como amorti-
guadores en condiciones fisiológicas: el ácido carbónico,
restos de cadenas peptídicas y los fosfatos.
El valor de la capacidad amortiguadora de un par áci-
do-base determinado in vivo puede desviarse del que
sugiere su concentración y su valor de pKa. Esto es debido
a que en sistemas abiertos se producen intercambios ácido-
base entre distintos compartimentos corporales y cambios
en la concentración del amortiguador. Los componentes de
un sistema amortiguador pueden ser controlados por pro-
cesos fisiológicos de regulación del pH; cuando esto ocu-
rre, la capacidad amortiguadora aparente in vivo refleja no
sólo el efecto del equilibrio químico, sino también la
acción de los procesos de regulación. Entonces, su valor
aumenta a medida que se corrigen las desviaciones del pH. 
El sistema ácido carbónico-bicarbonato
El sistema CO2-H2CO3-HCO3
- es el más importante
del compartimiento extracelular. Su acción resulta mucho
más eficaz de lo que sugiere su concentración (~25
mmol/L en el plasma) y su valor de pKa (6.1), el cual, de
hecho, se aleja del pH fisiológico. Esto se debe a que ope-
ra como un sistema abierto en el que su concentración está
sujeta al control respiratorio de la PCO2 y al control meta-
bólico del bicarbonato. Es un sistema heterogéneo, es
decir, con componentes en diferentes fases, debido al equi-
librio entre el CO2 del gas alveolar y el CO2 disuelto en la
sangre.
El equilibrio global de hidratación y disociación del
CO2 disuelto se puede expresar:
CO2 + H2O H2CO3 HCO3
– + H+
Según la ecuación de Henderson-Hasselbalch:
pH = 6.1 + log ([HCO3
–]/0.03 · PCO2)
donde 6.1 es el pKa de la reacción descrita y 0.03 mmol ·
l–1 · mm Hg–1 (o 0.225 mmol · l–1 · kPa–1) el coeficiente de
solubilidad del CO2 en plasma a 37 °C. El producto 0.03 ·
PCO2 corresponde a la concentración de CO2 disuelto en
plasma.
Esta ecuación expresa la relación entre las tres varia-
bles del sistema: pH, PCO2 y HCO3
-. El conocimiento de
dos de estas variables permite determinar el valor de la ter-
cera. Sus valores en el plasma arterial son utilizados habi-
tualmente como indicadores del estado ácido-base
sistémico. Esto es debido a que los cambios en el estado
ácido-base, la acción de otros amortiguadores y la de los
sistemas de regulación tienen un buen reflejo en los com-
ponentes de este sistema, cuya determinación puede reali-
zarse de forma rápida y precisa. La representación gráfica
del estado ácido-base suele realizarse mediante diagramas
que muestran el valor de estas tres variables. El diagrama
más utilizado es el diagrama pH-bicarbonato (diagrama de
Davenport) en el que se representa [HCO3
-] en función 
de los valores de pH y, en forma de parámetro, los valores de
PCO2 como líneas iso-PCO2.
La PCO2 es la única de las tres variables de la ecua-
ción de Henderson-Hasselbalch que puede ser controlada
de forma independiente de las otras por el organismo. El
valor de la PCO2 arterial es controlado por la ventilación
alveolar y la desviación de la PCO2 de su valor normal
expresa de forma explícita la alteración respiratoria del
equilibrio ácido-base.
Por el contrario, los cambios de [HCO3
-] no reflejan de
forma tan manifiesta las alteraciones metabólicas del equi-
librio ácido-base. La adición al plasma de un ácido meta-
bólico no carbónico, al ser neutralizado por el bicarbonato,
modifica la concentración de éste, pero la concentración
de bicarbonato también varía con los cambios de PCO2. En
consecuencia, la alteración metabólica sólo resulta eviden-
te en ausencia de cambios en la PCO2. En caso contrario,
debe ser discernida en el contexto de los valores de PCO2
hallados, aspecto que trataremos posteriormente.
Proteínas y fosfatos
Las proteínas constituyen el sistema amortiguador
mayoritario del organismo y actúan de forma predominan-
E Q U I L I B R I O Á C I D O - B A S E 645
6 La capacidad amortiguadora total de una disolución (	) es una cantidad que resulta de la suma de la capacidad amortiguadora del par HA-A-, más las
de los pares H3O
+-H2O y H2O-OH
-. Es decir: 	 = 	H3O
+ + 	OH - + 	A-. En general se puede despreciar 	H3O
+ y 	OH - frente al valor de 	A-.