Revista de Posgrado de la Cátedra VIa Medicina N° 102 - Marzo/2001
Página: 7-10

ESTADO ACIDO BASE
Prof. Dr. Edgardo Marecos


    Este es uno de aquellos temas que no despierta mucha simpatía, pero nadie es capaz de negar la importancia, la frecuencia y la utilidad que nos brinda su conocimiento en las mas diversas situaciones que como médicos debemos afrontar.

PROPOSITOS
    Ante una problemática que nos presenta estas características, debemos preguntarnos como encarar su estudio y poder superar los inconvenientes y cual o cuales son las estrategias que deberíamos usar. Innegablemente cada uno de nosotros podrá utilizar aquella que cree o a comprobado que le resulta mas eficiente, pero tal vez no pocos habrán tenido dificultades para encontrar el espacio o el camino por donde poder avanzar aunque mas no sea en procura de los niveles mínimamente utilitarios. Para ellos, aunque no únicamente, esperamos sea de utilidad esta presentación.
    En el "bloqueo "inicial para la comprensión, la forma de abordaje tiene mucho que ver y nos puede predisponer en contra del aprendizaje, es por eso que, necesitamos asumir, que las alternativas de iniciación no siempre serán las mismas para todas las personas ni para todas las patologías.
    Acorde con esto "la idea central" es comenzar con una visión globalizadora con cierto carácter interdisciplinario sin pretender ir mas allá de lo que representa un nivel casi de divulgación de las mismas.
    En concordancia con esta línea de pensamiento proponemos el logro de los siguientes objetivos;
    1. Recordar algunos antecedentes históricos
    2. Adquirir conceptos de la teoría de sistemas y estructuras disipativas
    3. Reconocer la importancia del agua y las soluciones
    4. Definir el peso atómico, el peso molecular, mol y equivalente.
    5. Describir el metabolismo del agua, electrolitos,  hidrogeno y el CO2
    6. Comprender las unidades de medida
    7. Definir las distintas alteraciones del equilibrio A/B
    8. Analizar la correlación clínica y del laboratorio del A/B
    9. Aplicar los conocimientos en la practica medica diaria.

ESQUEMA GENERAL DE LOS CONTENIDOS A CONSIDERAR
1. Antecedentes históricos
     Edad del universo y la tierra
     Caos -Complejidad -Orden
    Caldo primigenio
     Organización elemental
2. Sistemas
     Sistemas cerrados
     Sistemas abiertos
     Sistemas disipativos
3. Elementos
     Estructura atómica
     Peso atómico
     Peso molecular
     Unidades
4. El agua
5. Soluciones
6. Solutos
     Electrolitos
     Coloides
7. Equilibrios
     Osmótica
     Oncótica
     Medidas
8. Acidos
     Débiles
     Fuertes
9. Bases
     Débiles
     Fuertes
10. Buffers
     Intracelulares
     Extracelulares
11. Metabolismo
12. Situaciones clínicas
     Normal
     Acidosis
     Alcalosis
     Mixtas

1. Vimos precedentemente la importancia de que al empezar un estudio que se considera con dificultades debemos utilizar la manera mas ingeniosa posible para desbloquear nuestros prejuicios. En intima relación con esto están el medio y de la forma que transmitimos los mensajes, de ellos dependerá la eficiencia con la que se los recepcionará y procesara,  posibilitando  atravesar la sutil barrera que existe entre "entender y comprender, es decir en hacer explícito lo implícito, que en definitiva es la llave para poder bajar nuestras teorías a la practica.
    Aclarada la intención, con el convencimiento que podemos facilitar la comprensión y el progreso independiente, vamos a comenzar haciendo algunas referencias históricas que nos exigirán un mínimo esfuerzo en entera oposición a la forma clásica en la cual las nociones físico-químico matemáticas marcan ya desde el principio un trabajo intelectual que no todos estaban dispuesto a realizar, a este,  aunque necesario, lo vamos a relegar a un tiempo posterior, confiados en que la motivación que nace de la necesidad sea ya mas firme.
    Los estudios cosmológicos de las últimas décadas dicen que nuestro universo comenzó a existir alrededor de 15000 millones de años atrás con lo que se da en llamar el Big Bang (la gran explosión).
    Desde su caos creativo el universo fue mutando y expandiéndose, hoy el efecto doppler nos ha permitido calcular cuando y a que velocidad ocurrieron y ocurren las cosas, confirmándonos a su manera, que la edad de nuestro planeta es de cerca de 5000 millones.
    Desde aquella época a la actualidad, es notorio como se fueron modificando tanto las cosas como los valores. Algunos pensadores pretenden asegurar que todo ocurrió por obra y arte del azar y otros con la misma vehemencia tienen el absoluto convencimiento que existió y existe una "inevitable tendencia hacia la evolución". Al margen de esta segura fuente de discusión, casi nadie deja de aceptar que la vida en la Tierra empezó en el agua, en lo que se dio en llamar el caldo o sopa primigenia.
Recordemos que en la búsqueda del ¨arje¨ Thales de Mileto considerado el primero de los sabios griegos, creyó encontrar en el agua la respuesta a la búsqueda del "principio" de las cosas. Han pasado mas de 2000 años y al parecer no estaba muy errado, el 70% de la formula del agua esta integrada por el H, el elemento mas abundante del universo.
    En ese medio, es decir en el agua, la vida en sus comienzos aunque aparentemente simple no necesito de muchas cosas, pero todo se fue complejizando, casi como burlándose a aquello que milenios después conoceríamos como la segunda ley de la termodinámia la cual condena a el universo en su totalidad al progresivo aumento entrópico.
    Pero nos equivocamos si creemos que la aceptación del agua como medio donde se origino la vida es una mera especulación, la coherencia de la pretensión se apoya fuertemente en las propiedades del "solvente universal", sumada a la abundancia de la misma y la de los componentes que en ella se encontraban y se encuentran.
    Al principio las cosas sucedían y se mantenían los "equilibrios" necesarios sin grandes compromisos debido a que la gran masa de agua diluía las modificaciones que ocurrían en su seno actuando como un gran buffer, pero a medida que "determinados espacios", por diferentes motivos se fueron delimitando las cosas cambiaron, cada uno de ellos fue necesitando mecanismos propios que cumplieran la finalidad de mantener los "equilibrios" dentro del cada territorio conquistado para la vida, entendidos estos de una manera diferente a la original e impregnados de una inestabilidad vital.
    El compromiso mas importante que cada espacio devenido especie asumió irrenunciablemente era mantener su "medio interno", para lo cual debieron desarrollar mecanismos con características particulares, los cuales les han permitido ubicarse en diferentes medios externos. Algunas especies eligieron volar con vuelos cortos, otras atravesar grandes distancias con velocidades y alturas diferentes, otras prefirieron las aguas frías o templadas, dulces, salobres o saladas, poniendo todas ellas sus habilidades de sobrevida y progreso en correlación con los ambientes que eligieron como hábitat.
    El hombre pobló la superficie de la tierra y milenios después C. Bernard nos inventaría el termino de "medio interno" para conceptualizar aquello que nos permite gozar la libertad que tenemos, con la única condición de mantenerlo sin grandes variaciones.
    Con diferencias en sus medios internos y externos y con sus especificas tácticas de conservación, todas las especies asumieron inconcientemente la obligación de seguir siendo ellas mismas, conjugando de esa manera los derechos ancestrales de libertad e identidad.
    Los vertebrados no están limitados a un solo medio externo, si bien no todos ni fácilmente pueden cambiar el suyo, existe algunos que tienen la posibilidad de hacerlo. Habitando alternativamente el agua dulce, salada o la tierra.
    Para mantener los equilibrios los peces de acuerdo a su medio externo harán valer mas las agallas o los riñones, sin que esto sea una metáfora, los anfibios se valen de la piel, los riñones y la vejiga urinaria, lo reptiles y los pájaros excluyen a la piel y dan un lugar de preeminencia a los riñones y a las glándulas salinas. En los mamíferos el riñón pareciera actuar mas como una barrera que como el encargado de eliminar los desechos.
    La biología comparada requiere sin dudas todo un capitulo
    La evolución progreso sin descanso, como si tuviera la premonición de lo que diría en los primeros años del siglo H. Bergson al expresar ;"la duración es cambio y lo que no cambia no dura¨.

SISTEMAS, SISTEMAS ABIERTOS Y ESTRUCTURAS DISIPATIVAS
    Sistemas, se considera como tales a un conjunto complejo de componentes dentro de una red causal, relacionados temporalmente en algún momento que al modificar una de sus partes produce inevitablemente cambios en el todo. Los ingresos al sistema son denominados insumos, los egresos serán los productos estos podrán ser objetos reales o no, influencias o servicios. (Buckley).
    Vivimos rodeados de sistemas, somos sistemas y solo la visión sistémica nos permitirá entender mejor nuestro mundo y lo que somos. (Von Berthalanfy)

SISTEMAS ABIERTOS
    La tesis central de la teoría de las estructuras disipativas, expresa que los "sistemas abiertos tienen una tendencia al orden" (Ilya Prigogine Nobel de química de 1977). Es importante recordar que el comité evaluador le otorgo el premio por crear teorías que salvan la brecha entre varias ciencias, es decir entre distintos niveles de la realidad. Como sistemas abiertos nos oponemos a la segunda ley de la termodinámica negando la inexorabilidad del equilibrio térmico.
    Prigogine no acepta que la aparición de la vida sea un fruto de el azar y dice que si bien el origen seguirá siendo un misterio, la articulación entre la física la química y la biología no pasa por ser un fisicalización de la vida, sino por una historización de la físico química.
    En esta  época de mutaciones en todos los ordenes, la teoría de las estructuras disipativas nos ofrece un "modelo científico teórico de las transformaciones", cuya extensión es tan amplia como para comprender áreas tan diferentes como la política, la economía, la biología, la sicología, etc.
    Es posible comprender la idea central sin ahondar en la cuestión matemática que le da base y para eso viene bien recordar un mensaje que nos viene desde los orígenes de nuestra civilización y que con insistencia sigue repicando en nuestros oídos "todo fluye". Sabemos hoy que en un nivel de la naturaleza nada esta fijo.
    Los sistemas abiertos cambiamos energía con el medio, somos estructuras que se nos mantenemos merced a un continuo consumo energético. Es la energía la que moviéndose a través de las estructuras simultáneamente las crea y transforma y es este fluir el que confiere una mayor coherencia y paradójicamente una mayor inestabilidad.
    Paradójicamente la "inestabilidad¨ actua como el motor necesario para las transformaciones que posibilitan la vida generando un movimiento continuo a través de las estructuras biológicas, "fluctuaciones" que cuando alcanzan un nivel de adecuado de perturbación posibilitan nuevas y distintas interacciones que generan interconexiones que condicionan la aparición de una nueva organización, un orden superior con mayor coherencia, pero con una estabilidad mas precaria.
    Esta historia repetida de acontecimientos, ubica al tiempo en su verdadero rol.
    Un hecho interesante a tener en cuenta es que en la misma época en que se enunciaba la segunda ley de la termodinamia, C. Darwin hacia lo mismo con la evolución de las especies, pero lógicamente con una intencionalidad totalmente diferente, explicar como los seres biológicos evolucionan hacia estructuras de un orden superior desde las los seres mas primitivos.
    Hoy la línea que separa estos conceptos evolutivos es mas evidente, la evolución de las especies tiene que ver con los sistemas abiertos y la segunda ley de la termodinamia con los sistemas aislados.
    No se necesita realizar un esfuerzo imaginativo para establecer similitudes entre nuestra condición biológica, de sistemas abiertos y lo que nos acontece como seres sociales.
    Como sistemas abiertos los seres vivos tenemos insumos elementales como el oxigeno, agua electrolitos y substancias energéticas en forma de hidratos de carbono, grasas y proteínas, es decir con un alto grado de estructuración y por otro lado eliminamos materia de desecho, desorganizada y con mayor entropia, la que sin embargo puede o no ser importante para otros sistemas abiertos. Lógicamente también somos generadores de productos útiles y servicios.
    Como dijéramos precedentemente solo podremos mantendremos vivos mientras seamos capaces de conservar el flujo de energía a nuestro través, alejados del equilibrio clásico, en lo que se da en llamar estados aproximadamente estacionarios.
    Durante mucho tiempo se penso que los seres biológicos éramos la excepción, pero en las ultimas décadas se ha empezado a estudiar fenómenos de formación espontanea de "estructura en la materia", lo cual parece ser un hecho no infrecuente en la naturaleza. En sistemas simples como los líquidos o mezclas de productos químicos pueden aparecer fenómenos de comportamiento coherente espontaneo, con la sola condición de que sean sistemas abiertos.
    A partir de 1958 se empezaron a estudiar reacciones químicas "extrañas", el ruso B. Belousov, vio que mezclando líquidos que forman usualmente un liquido incoloro reaccionan formando un liquido amarillo pálido, pero observo que el liquido se hacia alternativamente amarillo e incoloro, es decir que parecía avanzar y retroceder como si no supiera que decidir. Estas oscilaciones están contra de la segunda ley de la termodinamia y por tal motivo no le concedieron el crédito de necesario al autor ruso el cual murió con la cuenta pendiente.
    Sin embargo la primera piedra ya había sido arrojada, hoy este tipo de reacciones dio comienzo a una importante línea de investigación hoy llamada BZ por el aporte de Zhabotinskii otro ruso, que retomo el estudio de este tema para su tesis de doctorado.
    En síntesis somos sistemas abiertos ingresamos insumos los cuales sufren en nuestra estructura un metabolismo(cambio) y producimos objetos reales, influencias y servicios.
 

EL AGUA
    El agua tiene una "estructura molecular" en forma de V, en el vértice de la cual se ubica el oxigeno, el ángulo que se forma es de 105 grados, con esta disposición espacial particular que se relacionan propiedades tales como:
    La "constante dieléctrica", que le permite a el agua actuar como "tampón eléctrico", ejemplificado claramente con lo que acontece con el cloruro de sodio. La atracción electrostática queda reducida por el agua, permitiendo de esa manera movilidad de los iones en la solución, el agua le forma como si fuera una caparazón de hidratación alrededor de los iones por separado.
    El elevado "calor especifico" del agua (energía necesaria para elevar un grado de temperatura), se relaciona con los numerosos enlaces H y tiene importancia en el equilibrio calórico.
    La evaporación; pérdida de calor por perspiración insensible se debe a la perdida por evaporación del agua, lo cual es debido a la ruptura de los puentes de hidrogeno, este es nuestro mecanismo de perdida de calor mas importante.
    La disposición espacial tetraédrica de las moléculas dan la posibilidad de que  puedan cambiar de posición con mayor o menor facilidad y esto se relaciona con su energía de activación que depende de factores físicos tales como la temperatura y la presión. El hielo es el estado con menor movilidad de las estructuras tetraédricas.
 

Continuará

 

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