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