Cuando hablamos de sistemas buffer, a menudo, pensamos en soluciones químicas que se usan en experimentos de laboratorio. Pero, ¿sabías que nuestro cuerpo también depende de estos sistemas para mantener un equilibrio y funcionar correctamente? En este artículo, exploraremos la importancia de los sistemas buffer en el cuerpo humano, sus principales componentes y cómo afectan nuestra salud. Te sorprenderás de cuánto dependemos de estas sustancias para mantenernos vivos y funcionando correctamente.
Entendiendo los sistemas buffer
Un buffer es una solución cuyo objetivo principal es mantener estables los niveles de pH en el cuerpo cuando alguna sustancia ácida o básica se consume (Michałowska-Kaczmarczyk & Michałowski, 2015). Imagina que los sistemas buffer son como bouncers de una discoteca química, manteniendo el equilibrio entre las sustancias ácidas y básicas para asegurar que nadie cause problemas en el interior.
Es de suma importancia que el pH en el cuerpo humano se mantenga en un valor constante entre 7.35 y 7.45 para que el cuerpo realice sus funciones sin problema alguno (ISSSTE, 2018). Los sistemas buffer son como el árbitro en un partido de fútbol, mantienen el equilibrio del juego y evitan que los jugadores se salgan de control.
Componentes de los sistemas buffer en el cuerpo humano
Los buffers son soluciones cuya principal función es evitar cambios repentinos de pH en el medio en el que se encuentran. De manera general, estos sistemas se forman por dos compuestos químicos en el que uno actúa como ácido y el otro como base. Esta propiedad le da la capacidad de soportar cambios sin que esto signifique una variación significativa en el pH (Mendoza, 2008). Es como tener un equipo de superhéroes con un miembro que se encarga de combatir a los villanos ácidos y otro que enfrenta a los villanos básicos, manteniendo el orden en el universo químico de nuestro cuerpo.
Para entender mejor este concepto, analicemos algunas de las funciones más importantes que tiene el cuerpo y cómo los sistemas buffer influyen en ellas:
- Producción de energía en forma de ATP: Este proceso se puede realizar en presencia de oxígeno (proceso aerobio) o sin oxígeno (proceso anaerobio) (UWA, 2012; Sullivan, 2020). En cualquier caso, los sistemas buffer aseguran que el ambiente químico adecuado se mantenga, permitiendo que nuestras células generen energía para llevar a cabo sus funciones vitales.
- Regulación del pH en la sangre: La sangre es uno de los fluidos más críticos en nuestro cuerpo, ya que transporta oxígeno y nutrientes a todas nuestras células. Un desequilibrio en el pH de la sangre podría causar la falla de muchas enzimas y proteínas vitales, lo que llevaría a problemas de salud graves (UWA, 2012).
Tipos de buffers naturales en el cuerpo
Existen diferentes sustancias en nuestro cuerpo que pueden actuar como sistemas buffer:
- Sistema buffer de bicarbonato: Actúa principalmente en la sangre. El CO2 interacciona con el agua para formar ácido carbónico y, posteriormente, se convierte en bicarbonato. Es muy eficiente en la regulación del pH sanguíneo ya que, en conjunto con el sistema respiratorio, mantienen en equilibrio la concentración de CO2 y bicarbonato (Mendoza, 2008).
- Sistema buffer de fosfato: Se compone de fosfato de hidrógeno y fosfato dihidrógeno. Cuando existen variaciones del pH, el ácido fosfórico se convierte en alguno de los dos y así, se evitan variaciones drásticas (Granados, 2014).
- Hemoglobina: Sirve como amortiguador en la sangre ya que este tiene el aminoácido histidina. Por su estructura, tiene la capacidad de amortiguar los cambios en el ambiente en el que se encuentra y, por consiguiente, mantener el pH en un valor estable (Granados, 2014).
Importancia de los sistemas buffer en el cuerpo humano
Estas sustancias, también llamadas soluciones amortiguadoras, son de vital importancia en el cuerpo ya que, en el caso específico de la sangre, debe mantener un valor constante de 7.45. Esto se debe a que las enzimas y proteinas en este, a condiciones más ácidas o básicas dejan de funcionar y realizar funciones vitales para el mantenimiento del cuerpo (UWA, 2012).
Los sistemas amortiguadores son de vital importancia para mantener las condiciones en el cuerpo y este puede realizar sus funciones de manera natural. Por esta razón, una variación de este valor puede servir como indicador de alguna enfermedad como la diabetes. En este caso, los fluidos se vuelven un poco más ácidos ya que no se metaboliza de manera eficiente el azúcar que es consumida (Aoi & Marunaka, 2014).
¿Cuáles son los sistemas buffer en el ser humano?
Los sistemas buffer son aquellos encargados de mantener el pH de los medios biológicos dentro de los valores compatibles con la vida, permitiendo con ello la realización de funciones bioquímicas y fisiológicas de las células, tejidos, órganos, aparatos y sistemas.
¿Cuál es la importancia de las disoluciones buffer en el cuerpo humano?
La aplicación más importante de estas soluciones reside en el estudio de la regulación del equilibrio ácido-básico en los sistemas biológicos. A nivel de experimentos bioquímicos, se utilizan para controlar el pH de reacciones in vitro.
¿Cuál es el buffer más importante en cada uno de los compartimentos?
La hemoglobina es el buffer más importante luego del sistema amortiguador del bicarbonato. La hemoglobina es un buffer por su parte proteica, que se une a los H+; y además trasporta el CO2 desde los tejidos hacia los pulmones para su eliminación.
¿Cuáles son los amortiguadores fisiológicos más importantes?
Entre los amortiguadores fisiológicos más importantes encontramos a los amortiguadores sanguíneos, el sistema respiratorio y el sistema renal.
¿Qué importancia tiene el sistema buffer bicarbonato y ácido carbónico en la sangre?
La funcionalidad del sistema se debe a la capacidad de los riñones y los pulmones para modular las concentraciones de bicarbonato y dióxido de carbono, respectivamente, de manera que se compensan las alteraciones primarias de tales componentes debidas a patologías de origen respiratorio o metabólico.
¿Cuál es el principal buffer extracelular?
El buffer extracelular más importante es el bicarbonato de sodio. El bicarbonato juega un papel importante en el mantenimiento del pH y los gradientes de electrolitos entre los ambientes intra y extracelular.
¿Qué sistemas amortiguadores participan directamente en la regulación del pH sanguíneo?
A pesar de estos valores, el sistema del bicarbonato es un buen amortiguador sanguíneo para valores de pH cerca de 7.4.
Para finalizar
En resumen, los sistemas buffer son fundamentales para la vida humana. Estos sistemas, compuestos de ácidos y bases, trabajan incansablemente para mantener un equilibrio químico dentro de nuestro cuerpo, especialmente en lo que respecta al pH. Cualquier alteración en este delicado balance puede tener consecuencias graves para nuestra salud.
Desde la producción de energía hasta la regulación del pH en la sangre, los sistemas buffer juegan un papel crucial en múltiples funciones corporales. Existen diversos sistemas de buffers naturales en el cuerpo, como el sistema buffer de bicarbonato, el sistema buffer de fosfato, y la hemoglobina, que mantienen el equilibrio químico en diferentes partes de nuestro organismo.
La importancia de los sistemas buffer en el cuerpo humano es indiscutible. Nos permiten realizar nuestras funciones vitales de manera natural, y cualquier variación en su funcionamiento puede ser un indicador de enfermedades como la diabetes. Por lo tanto, es esencial entender y valorar la función de estos sistemas para mantener nuestra salud y bienestar.
Finalmente, aunque solemos asociar los sistemas buffer con experimentos de laboratorio, es fundamental recordar que estos sistemas también trabajan silenciosamente dentro de nosotros, permitiendo la vida tal y como la conocemos. La próxima vez que pienses en los sistemas buffer, recuerda cuán vital es su papel en el funcionamiento de nuestro cuerpo.
