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REGULACIÓN HIDROELECTROLÍTICA Y EQUILIBRIO ÁCIDO - BASE Lic. Roy W. Morales Pérez [email protected] Parte I: Equilibrio H idroelectrolítico

Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

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Page 1: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

REGULACIÓN HIDROELECTROLÍTICA Y EQUILIBRIO ÁCIDO -BASE

Lic. Roy W. Morales Pérez

[email protected]

Parte I: Equilibrio Hidroelectrolítico

Page 2: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

La importancia del agua en los procesos bioquímicos

El agua es la molécula mas abundante en el

organismo humano.

Participa como reactante o producto en

diversas reacciones p.ej., hidrólisis de grupos

fosfatados.

Casi todas las reacciones del organismo

tienen lugar en medio acuoso.

Constituye un eficiente mecanismo

termorregulador.

Disuelve gran cantidad de sustancias:

polares, iónicas, anfipáticas (que poseen

comportamiento tanto liofílico como liofóbico).

Tiene capacidad de solvatación de iones.

Actúa como componente estructural en el

organismo estabilizando la estructura de

macromoléculas.

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 3: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

Agua y medio acuoso

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 4: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

Una solución es un

sistema monofásico

constituido por dos o más

componentes, llamados

solvente y soluto (s).

En una disolución el

solvente es la sustancia en

mayor proporción, mientras

que el (los) soluto (s) es (son)

la (s) sustancia (s) en menor

proporción.

Disoluciones

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Page 5: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

Clasificación de las disoluciones

Por la naturaleza de los componentes

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 6: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

Clasificación de las disoluciones

Por la naturaleza de los solutos

Aquellos solutos queno se disocian enespecies mássimples, genera unasolución molecular.Por el contrario, si elsoluto se disocia ygenera iones sedenomina solucióniónica.

NaCl (S)

Na+(ac)

+ Cl-(ac)

H2O

C6H

12O

6 (S)

C6H

12O

6 (ac)

H2O

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 7: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

Clasificación delas disoluciones

Por la capacidad del solvente para

disolver una cantidad dada de soluto

•Disolución insaturada

•Disolución saturada

•Disolución sobresaturada

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 8: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

En función de la tonicidad.

Clasificación delas disoluciones

Hipertónica: es aquella enla que la concentración desoluto es mayor que en elsistema de referencia.

Isotónica: es aquella en laque la concentración desoluto es igual que en elsistema de referencia.

Hipotónica: es aquella en laque la concentración desoluto es menor que en elsistema de referencia.

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Page 9: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

En función del pH.

Clasificación delas disoluciones

Ácida: son soluciones cuyo

pH tiene un valor inferior a

siete (pH 7,0).

Neutra: son soluciones

cuyo pH tiene un valor

igual a siete (pH= 7,0)

Básica: son soluciones

cuyo pH tiene un valor

superior a siete (pH 7,0).

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 10: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

Coloides

Un coloide, o dispersióncoloidal, es un sistema enel cual una sustanciadenominada fasedispersa (componente enmenor proporción) seencuentra suspendida enotra que se conoce comofase o medio dispersor(componente en mayorproporción).

El tamaño de partículaoscila entre 1- 10 µm (eltamaño de un eritrocitop.ej., es de 7- 7,5 µm).

Efecto Tyndall: dispersión de un haz

de luz por la presencia de partículas de

gran tamaño.

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 11: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

Clasificación de los coloides

Por la naturaleza de los componentes

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 12: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

Solubilidad

Cantidad de soluto que se

disuelve en una cantidad

dada de solvente, bajo unas

determinadas condiciones

de temperatura y presión.

La presión es una variable

de importancia en la

solubilidad de gases en

líquidos y sólidos, y no

representa efectos importantes

en las otras formas de

combinación.

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 13: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

Proceso de disolución

Ver video en YouTube: http://www.youtube.com/watch?v=EBfGcTAJF4o

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 14: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

Electrolitos

Son sustancias que

liberan partículas con

carga eléctrica (iones),

los cuales pueden tener

carga positiva o

negativa.

- Catión: ión con carga

eléctrica positiva.

- Anión: ión con carga

eléctrica negativa.

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 15: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

Electrolitos

Los electrolitos

pueden ser débiles o

fuertes. Los

electrolitos débiles

son aquellos que en

solución están

parcialmente

disociados, mientras

que los electrolitos

fuertes están

completamente

disociados en sus iones

constituyentes.

𝐍𝐚𝐂𝐥(𝐬) → 𝐍𝐚(𝐚𝐜)𝟏+ + 𝐂𝐥(𝐚𝐜)

𝟏−

𝐇𝟐𝐂𝐎𝟑 (𝐚𝐜) ⇌ 𝐇(𝐚𝐜)𝟏+ + 𝐇𝐂𝐎𝟑 (𝐚𝐜)

𝟏−

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 16: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

Miscibilidad

Propiedad de una

sustancia para disolverse

en otra en cualquier

proporción. Toda sustancia

disolverá y se disolverá en

otra de similar naturaleza

eléctrica, es decir sustancias

de naturaleza polar se

disuelven en sustancias

polares y no son capaces

de disolver ni disolverse en

sustancias apolares.

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 17: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

DensidadDefinida como el cociente de

la masa de una sustancia y su

volumen. La densidad es una

propiedad intensiva que

depende de la temperatura y

que indica el nivel de

compactación de las

sustancias.

A partir de los postulados de

la teoría cinético- molecular,

entendemos que las fases

condensadas son mucho más

densas (sólido líquido) que la

no condensada (gas).

𝜌 =𝑚

𝑣

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 18: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

Concentración de una disolución

Proporción entre la cantidad de

soluto disuelto en una cantidad

determinada de disolvente.

Unidades de concentración físicas:

Hacen referencia a propiedades

macroscópicas de las sustancias:

Unidades de concentración químicas:

Hacen referencia a propiedades

submicroscópicas de las sustancias:

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 19: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

Unidades físicas de concentración

Porcentaje masa- volumen (%m/v)

Partes por millón (ppm)

%𝑚

𝑣=

𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛∗ 100

𝑝𝑝𝑚 =𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜

𝑘𝑔 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑖𝑐ó𝑛

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 20: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

Unidades químicas de concentración

Molaridad (mM)

Normalidad (mN)

Osmolaridad (mOsm)

𝑚𝑀 =𝑚𝑚𝑜𝑙 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜

𝐿 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛

𝑁 =𝐸𝑞 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜

𝐿 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛

𝑂𝑠𝑚 =𝑚𝑂𝑠𝑚

𝑉𝑜𝑙ú𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛 (𝐿)

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 21: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

Osmolaridad Plasmática

𝑶𝒔𝒎𝒐𝒍𝒂𝒓𝒊𝒅𝒂𝒅 𝑷𝒍𝒂𝒔𝒎á𝒕𝒊𝒄𝒂 = 𝑵𝒂+ + 𝑪𝒍− +𝑪𝟔𝑯𝟏𝟐𝑶𝟔

𝟏𝟖+

𝑩𝑼𝑵

𝟐. 𝟖= 𝟐𝟗𝟎 𝒎𝑶𝒔𝒎

𝒍𝑷𝒍𝒂𝒔𝒎𝒂

Estas concentraciones setoman con referencia a unaconcentración de sodioplasmático de 140 mEq/l,una glucemia de 90 mg/dl yun BUN (Nitrógeno Úrico enSangre) de 14 mg/dl.

Los denominadores 18 y 2,8para glucosa y BUNrespectivamente, sonfactores de conversión paratransformar unidades demg/dl a mOsm/l.

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 22: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

Factor de dilución

Se entiende por dilución la

reducción de la

concentración de una

solución. Este proceso se

realiza agregando diluyente a

una solución con determinada

concentración, o bien tomando

alícuotas de una solución

inicial y a estas adicionarles el

volumen de diluyente necesario

para alcanzar la concentración

deseada. Cuando el proceso se

realiza a través de la reducción

progresiva de la concentración

de una solución, se denomina

dilución seriada.

Ver video en YouTube:

http://www.youtube.com/watch?v=j-sWADCEgEY

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 23: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

Factor de dilución

Se tiene inicialmente en el ejemplo, 10 ml

de una solución de concentración

desconocida. De esta solución se toma una

alícuota de 1 ml y se recibe en un segundo

tubo de ensayo que previamente contiene

9 ml de disolvente, para alcanzar un

volumen final en de 10 ml. Éste proceso se

repite progresivamente hasta alcanzar la

concentración deseada.

El proceso de dilución puede ser expresado

como la proporción que hay entre el

volumen inicial y el final total luego de la

adición de diluyente (p.ej., una dilución 1:

10 indica que una alícuota de 1 ml se

diluyó hasta obtener un volumen final de

10 ml) y la concentración final obtenida

será 1/10 de la concentración de partida.

𝑉𝑖 ∗ 𝐶𝑖 = 𝑉𝑓* 𝐶𝑓

𝐶𝑓 = 𝐶𝑖 ∗𝑉𝑓

𝑉𝑖

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 24: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

Es un método

terapéutico destinado a

mantener o restaurar por

vía endovenosa el la

composición normal de

los líquidos corporales.

Para ello se

emplean disoluciones de

extendido uso clínico:

Cristaloides.

Coloidales.

Fluidoterapia

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 25: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

Entre los efectos, tanto las

disoluciones cristaloides como las

coloidales, valga señalar:

Aumentan la presión osmótica y

retienen agua en el espacio

intravascular.

Son agentes expansores del volumen

(movilizan agua desde el espacio

intersticial al intravascular).

El uso de uno u otro tipo, además

de condiciones específicas del tratamiento

terapéutico, radica en los costos más

bajos de las disoluciones cristaloides y los

efectos hemodinámicos más rápidos y

sostenidos de las disoluciones coloidales.

Fluidoterapia

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 26: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

Soluciones Cristaloides

DISOLUCIÓN

(SUERO)COMPOSICIÓN USOS Y PROPIEDADES CONTRAINDICACIONES

Salina 0.9%

(Isoosmótica)

Na+= 154 mEq/l

Cl-= 154 mEq/l

Osm= 308 mOsm/l

pH= 5.5

Normalización de la volemia.

Permanece 20%- 30% después de 1h de haber sido infundido.Posibilidad de inducir edemas.

Salina 7.5%

(Hipertónica)

Na+= 342 mEq/l

Cl-= 342 mEq/l

Osm= 684 mOsm/l

pH= 5.5

Agente expansor en el choque hipovolémico.

Aumento de la tensión arterial.

Hipernatremia Na+ 154mEq/l

Hiperosmolaridad Osm 320mOsm/l

Mielinolisis central pantina.

Pacientes con insuficiencia renal.

Ringer Lactato

Na+= 130 mEq/l

K+= 4 mEq/l

Ca2+= 0.75 mEq/l

Cl-= 109 mEq/l

C2H4(OH)COO-= 28 mmol/l

Osm= 272 mOsm/l

pH= 6.0

Normalización de la volemia.

Al ser menos ácida reduce la posibilidad de inducir acidosis.

Solución electrolíticamente mejor balanceada.

Puede ser empleada en el tratamiento de acidosis

Posibilidad de inducir edemas.

Glucosado 5%

(Isotónico)

C6H12O6= 5 g/100g

Cal= 200 kcal/l

Osm= 278 mOsm/l

pH= 4

Rehidratación y aporte de energía.

Protector hepático.

Nutrición parenteral.

Posibilidad de inducir edemas

Glucosado 10%

(Hipertónico)

C6H12O6= 10 g/100g

Cal= 400 kcal/l

Osm= 555 mOsm/l

pH= 4

Tratamiento del edema cerebral y pulmonar.

Tratamiento del colapso circulatorio.Pacientes con diabetes.

Glucosalina

C6H12O6= 139 mEq/l

Na+= 77 mEq/l

Cl-= 77 mEq/l

Osm= 280 mOsm/l

Rehidratación y aporte de energía.

Tratamiento del edema cerebral y pulmonar.

Tratamiento del colapso circulatorio.

Posibilidad de inducir edemas

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 27: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

DISOLUCIÓN

(SUERO)COMPOSICIÓN USOS Y PROPIEDADES CONTRAINDICACIONES

Albúmina

(Coloidal natural)

Albúmina 5%= 5 g/ 100g

Albúmina 25%= 25 g/100 g

pH= 6,9

Mejor agente expansor en comparación

que las soluciones cristaloides (p.ej., 100

mL Albumina 25% incrementa 465 ml el

volumen del plasma, mientras que para

incrementar 194 ml de plasma se precisa de

1 l de solución Ringer Lactato.

Se distribuye en aproximadamente 2 min

en el espacio intravascular y permanece 2 h

tras la administración para ser

metabolizada posteriormente (2 días= 75%

consumida)

Infecciones bacterianas.

Polimerización de la albúmina.

Anafilaxia.

Dextrano

(Coloidal artificial)

Dextrano- 40= 40 kDa

Dextrano- 70= 70 kDa

Se requieren de 24 h para metabolizar el

70% del Dextrano- 40 y 24 h para 40% del

Dextrano- 70.

Son hiperoncóticas y por tanto expansores

plasmáticos.

Poseen actividad antitrombótica por su

acción sobre la agregación plaquetaria y

sobre los factores de coagulación (facilitan

la lisis del trombo)

Infusiones concentradas de bajo

PM, pueden conducir a

insuficiencia renal por

obstrucción del túbulo renal.

Soluciones Cristaloides

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 28: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

Cálculo de la velocidad de perfusión

𝑣𝑝𝑒𝑟𝑓𝑢𝑠𝑖ó𝑛 =𝑉𝑜𝑟𝑑𝑒𝑎𝑛𝑑𝑜 ∗ 𝐹. 𝐺.

𝑡

La perfusión es elprocedimiento empleado paraadministrar un medicamentovía parenteral en formacontrolada y constante.

Para calcular la velocidad deperfusión, se emplea elsiguiente algoritmo:

v perfusión es la velocidad de perfusión

que puede expresarse en cc/h, V

ordenado es el volumen de solución en

cc de medicamento ordenado según

prescripción medica, t es el tiempo de

infusión ordenado expresado en min,

y F.G. es el Factor Goteo que es una

constante que depende de la situación

clínica y puede tomar los siguientes

valores: Microgoteo: 60 gts/ml;

Normogoteo: 20 gts ml; Macrogoteo:

10 gts/ ml; Transfusión: 15 gts/ml.

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 29: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

Ver video en YouTube:

http://www.youtube.com/watch?v=OV3evSZimxA

Sistema Cardiovascular y Sangre

Ver video en YouTube:

http://www.youtube.com/watch?v=usUY7M819Qo

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 30: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

Ver video en YouTube:

http://www.youtube.com/watch?v=CRh_dAzXuoU

Sistema Cardiovascular y Sangre

Es un tipo de tejido

especializado, con una

matriz coloidal

líquida. Tiene una fase

sólida (elementos

formes) y una fase

líquida, representada

por el plasma

sanguíneo (sol).

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 31: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

Sistema Cardiovascular y Sangre

Componentes de la

sangre:

Plasma sanguíneo:

55% del volumen

sanguíneo total.

Elementos formes:

45% del volumen

sanguíneo total.

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 32: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

Sistema Cardiovascular y Sangre

El plasma sanguíneo es la

porción líquida en la que se

encuentran inmersos los

elementos formes (glóbulos

rojos –eritrocitos ó hematíes-,

glóbulos blancos –leucocitos-,

plaquetas – trombocitos-). Se

compone de 91% de agua, 8% de

proteínas y algunas otras

sustancias como hormonas y

electrolitos. Se diferencia del

suero sanguíneo, en la medida

que éste último no contiene

proteínas involucradas en la

coagulación (fibrinógeno).

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 33: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

Ver video en YouTube:

http://www.youtube.com/watch?v=N4N4T88Lom4

Sistema Excretor y Orina

Ver video en YouTube:

http://www.youtube.com/watch?v=kXERVFvTioM

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 34: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

Sistema Excretor y Orina

La orina es unlíquido normalmenteamarillento, secretadopor los riñones yeliminado al exteriorpor el sistema excretor.Se compone de 96% deagua y 4% de sustanciasdisueltas: urea (2,0mg/100 ml orina), ácidoúrico (0,05 mg/ml orina), yotras sales inorgánicas(1,50mg/ml orina).

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 35: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

Sistema Excretor y Orina

En condiciones

normales, un adulto sano

en promedio produce 1500

ml de orina diariamente.

Éste volumen, es

desechado en tres o cuatro

micciones de un volumen

promedio de 400 ml. La

ingesta de sustancias

diuréticas modifica puede

modificar estos valores.

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 36: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

Equilibrio hídrico

2500 ml/ día 2500ml/día

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 37: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

Equilibrio hídrico

Algunas hormonas juegan

un crucial papel en el

mantenimiento del delicado

equilibrio hidroelectrolítico:

Vasopresina (antidiurética):

reabsorción renal de agua.

Aldosterona: Reabsorción

renal de sodio.

Natriurética: eliminación

global de agua y sodio.

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 38: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

Distribución hídrica en el organismo humano

Adulto sano ±70 kg = 49 l Agua

Distribución del Agua Corporal Total (ACT)

Agua TotalMedio

Intracelular

Medio

Extracelular

Compartimento

Vascular

Compartimento

Intersticial

% Peso 60 40 20 5 15

Vol H2O (l) 42 28 14 3,5 10,5

Agua Intracelular Total (AIT)= 2/3 ACT

Agua Extracelular Total (AET)= 1/3 ACT

La distribución de agua en los compartimentos

intravascular e intersticial, está definido por la

Ley de Starling.

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 39: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

Distribución hídrica en el organismo humano

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 40: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

Composición de los medios intracelular y extracelular

Medio

Extracelular

Medio

Intracelular

Na+ (142 mEq/l) K+ (156 mEq/l)

HCO3- (26 mEq/l) HCO3

- (10 mEq/l)

Cl- (103 mEq/l) PO43- (95 mEq/l)

[H+]plasmática 4,0 X 10-5 mEq/l

La diferencia en la composición de los

compartimentos intracelular y extracelular

obedecen a barreras de permeabilidad, y al

Efecto Gibbs- Donnan.

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 41: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

Transporte a través de membrana

En 1972 S. J. Singer y

Garth Nicolson

desarrollaron el modelo de

mosaico fluido para

explicar la estructura y

función de la membrana

plasmática. Este modelo

permite, entre otras cosas

explicar la naturaleza

semipermeable de ésta

membrana lo que permite el

intercambio selectivo de

sustancias entre el medio

intracelular y extracelular.

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 42: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

Transporte a través de membrana

A través de la membrana celular se

realizan procesos de difusión y

transporte de diferentes sustratos.

Teniendo en cuenta si estos

procesos requieren o no energía

para llevarse a acabo, se clasifican

en transporte activo y transporte

pasivo respectivamente. Dentro de

los últimos, se incluyen la difusión

simple y la difusión facilitada

que transportan sustratos a favor

de un gradiente de concentración.

Los canales iónicos y las proteínas

transportadoras son fundamentales

para que ocurra la difusión

facilitada.

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 43: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

Transporte a través de membrana

De otra parte, si el proceso de

transporte de sustrato ocurre en

contra de un gradiente electroquímico

el proceso es endergónico y por tanto

debe existir un suministro de energía

para que este se realice. Este proceso

se conoce como transporte activo, y se

denomina transporte activo

primario si la fuente primaria de

energía proviene de la hidrólisis de

ATP, o transporte activo secundario

cuando el transportador acopla el

proceso endergónico con uno de tipo

exergónico.

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 44: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

Transporte a través de membrana

Los procesos acoplados en el

transporte activo secundario

pueden movilizan simultáneamente

sustratos de diferente identidad

química bien sea en el mismo

sentido o en sentidos opuestos.

Cuando ocurre el primer tipo de

cotransporte el proceso se

denomina como simporte, mientras

que si ocurre el segundo caso el

proceso se define como antiporte.

Valga señalar que los procesos que

transportan un solo tipo de sustrato

se denominan uniporte, y se llevan

a cabo comúnmente en la difusión

simple facilitada y en el transporte

activo primario.

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 45: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

Transporte a través de membrana

Ver video en YouTube:

http://www.youtube.com/watch?v=Rl5EmU

QdkuI&NR=1&feature=endscreen

Ver video en YouTube:

http://www.youtube.com/watch?v=s0p1ztrbXPY

Ver video en YouTube:

http://www.youtube.com/watch?v=STzOiRqzzL4

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 46: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

Bomba sodio- potasio

(Na+- K+ ATPasa)

Proteína transmembrana que

realiza un intercambio

electrogénico de tipo antiporte

entre el MEC y el MIC de iones

sodio y potasio (contra

gradiente). Entre sus

principales funciones se

cuentan, el mantenimiento

osmótico de la célula, el

transporte de nutrientes y el

establecimiento de un potencial

electroquímico a través de la

membrana plasmática.

Ver video en YouTube:

http://www.youtube.com/watch?v=GTHWig1vOnY

Transporte a través de membrana

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 47: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

La ósmosis es un fenómeno

que obedece la Ley de Fick,

la cuál establece que dada

una diferencia de

concentración entre dos

regiones de un sistema

(diferencia de potencial

químico, µ), existirá un flujo

espontáneo desde la zona

de mayor a la de menor

potencial químico. J= Flujo; D= Coeficiente de Difusión; C Gradiente de Concentración

𝐽 = −𝐷 ∗ ∆𝐶

Transporte pasivoÓsmosis

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 48: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

Efecto Gibbs- Donnan

En 1912 Frederick G. Donnan

enunció que la presencia de un

ión no difusible hace posible que

haya dos disoluciones que

difieran en las concentraciones

de iones difusibles a ambos lados

de la membrana semipermeable

que las separa.

Posteriormente, en 1920 Josiah

Willard Gibbs amplió el concepto

señalando que los iones difusibles

estarán en desigual concentración

, tanto mayor sea la concentración

del ión no difusible.

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 49: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

Efecto Gibbs- Donnan

Ver video en YouTube:

http://www.youtube.com/watch?v=MhSfQio8mp0

La conjunción de los

anteriores conceptos llevo

a establecer el que se

conoce como Efecto

Gibbs- Donnan, que

podría ser expresado de la

forma siguiente: en

presencia de un ión no

difusible, los iones

difusibles se distribuyen

de tal manera que al

alcanzar el equilibrio sus

relaciones de

concentración son las

mismas.

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 50: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

Efecto Gibbs- Donnan

El equilibrio Gibbs-

Donnan rige la

distribución de

electrolitos entre los

medios intracelular y el

extracelular.

Desigualdad de

concentración de los

iones difusibles.

Desigualdad en la

concentración de iones

totales.

Electroneutralidad de

iones difusibles.

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 51: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

La ósmosis es un tipo de

transporte pasivo en el

que existe un

movimiento a través de

una membrana

semipermeable, de

solvente a favor de un

gradiente de

concentración, es decir,

de una zona en la que su

concentración es mayor

hacia una en la que su

concentración es menor.

Transporte pasivoÓsmosis

Ver video en YouTube: http://www.youtube.com/watch?v=sdiJtDRJQEc

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 52: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

Transporte pasivoÓsmosis

Ver video en YouTube:

http://www.youtube.com/watch?v=IRQLRO3dIp8

Ver video en YouTube:

http://www.youtube.com/watch?v=EA_ss8ZkjAM

Ver video en YouTube:

http://www.youtube.com/watch?v=plen79Fgmz0

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 53: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

La presión mecánica

(hidrostática) necesaria

para detener el flujo de

solvente a través de una

membrana

semipermeable se

conoce como presión

osmótica. La presión

osmótica es una

propiedad coligativa,

esto es, no depende de la

naturaleza del soluto,

sino de la cantidad de

partículas disueltas.

𝚷 = 𝑪 ∗ 𝐑 ∗ 𝑻

Presión Osmótica

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 54: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

Presión Oncótica

La presión oncótica o

coloidosmótica, define el

intercambio de líquidos entre el

medio intersticial y el vascular. Las

proteínas plasmáticas, liofílicas, ligan

moléculas de agua a su superficie con

lo que ejercen una fuerza atractiva

(presión osmótica capilar) que moviliza

un flujo de agua hacia el medio

vascular (reabsorción), a lo que se suma

la mayor presión osmótica de este

medio en comparación con el

intersticial. Sin embargo, la presión

hidrostática capilar es mayor y opuesta

a la anterior, por lo que el resultado es

la filtración de agua a través del

endotelio hacia el medio intersticial,

según lo establece la Ley de Starling.

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 55: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

Presión Oncótica

Una de las consecuencias terapéuticas

más importantes del anterior principio, es

que el volumen plasmático no puede ser

aumentado específicamente a menos que

el líquido administrado contenga un

coloide. La administración de solución

salina a un individuo que ha perdido

sangre, por ejemplo, reexpanderá el

volumen del líquido extracelular, pero la

mayor parte de la expansión se producirá

en el compartimento intersticial lo que

conlleva la posibilidad de generar edemas.

El aumento de la presión

hidrostática capilar, y/o la disminución

de la presión oncótica capilar son las

causas más frecuentes de edemas.

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

Page 56: Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

Bibliografía

Boyer, M. (2009). Matemáticas para enfermeras. Guía de bolsillo para cálculo de dosis y preparación de medicamentos.

2 ed. Manual Moderno.

Drucker, R. (2005). Fisiología Médica. México D.F.: Manual Moderno.

Feduchi, E. et al. (2011). Bioquímica. Conceptos Básicos. Madrid: Editorial Médica Panamericana.

Holum, J. (2000). Fundamentos de Química General, Orgánica y Bioquímica para Ciencias de la Salud. México D.F.:

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Lozano, J.A. et al. (2000). Bioquímica y Biología Molecular para Ciencias de la Salud. España: Mc Graw Hill-

Interamericana.

Murray, R. et al. (2009). Harper Bioquímica. México D.F.: Mc Graw- Hill.

Lecturas Complementarias

Czerkiewicz, I. (2004). Trastornos de la osmolaridad. Interpretación y diagnóstico etiológico. Acta Bioquímica Clínica

Latinoamericana. 38 (2), pp. 203- 206. Disponible en: http://www.scielo.org.ar/pdf/abcl/v38n2/v38n2a09.pdf

Trias, E. (2003). Gastroenteritis aguda y deshidratación. Pediatría Integral. 7 (1), pp. 29- 38. Disponible en:

http://www.sepeap.org/imagenes/secciones/Image/_USER_/Gastroenteritis_aguda_deshidratacion%281%29.pdf

Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico