Química clínica. Principios, técnicas y correlaciones 8.ª edición - Michael Bishop.pdf

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Profesor de Ciencias Químicas, Biofarmacia y Bioquímica, UNIBE, UNED, ULATINA, ULACIT, Costa
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M. en C. Henry Velázquez Soto
Responsable de Calidad, Laboratorio Clínico, Unidad de Investigación, Instituto de Oftalmología Conde de
Valenciana. Profesor Titular, Programa de maestría y doctorado en Ciencias Médicas, Odontológicas y de la
Salud, UNAM.
Dra. C. Paula Cordero Pérez
Unidad de Hígado, Departamento de Medicina Interna, Facultad de Medicina y Hospital Universitario Dr.
José E. González, UANL, México.
Ing. Oscar Piña Maldonado
Maestría en Ingeniería Ambiental, Instituto Politécnico Nacional. Especialidad en Biotecnología, Universidad
Autónoma Metropolitana. Ingeniería Bioquímica Industrial, Universidad Autónoma Metropolitana.
Dra. Martha Romy Vieyra Lobato
Departamento de Inmunología Celular, Escuela Nacional de Ciencias Biológicas, Instituto Politécnico
Nacional.
Prof. Dr. M. Violante de Paz
Departamento de Química Orgánica y Farmacéutica, Universidad de Sevilla.
Dra. Liliana Torres González
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José E. González, UANL, México.
Traducción:
Dra. Silvia Esperanza Suárez Martínez
Médica Cirujana y Maestra en Nutrición Humana
Dirección editorial: Carlos Mendoza
Editora de desarrollo: Karen Estrada
Gerente de mercadotecnia: Stephanie Manzo Kindlick
Cuidado de la edición: NeoOneEon
Maquetación: María Alejandra Bolaños Avila
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Impresión:C&C Offset-China / Impreso en China
Se han adoptado las medidas oportunas para confirmar la exactitud de la información presentada y describir la
práctica más aceptada. No obstante, los autores, los redactores y el editor no son responsables de los errores u
omisiones del texto ni de las consecuencias que se deriven de la aplicación de la información que incluye, y no
dan ninguna garantía, explícita o implícita, sobre la actualidad, integridad o exactitud del contenido de la
publicación. Esta publicación contiene información general relacionada con tratamientos y asistencia médica
que no debería utilizarse en pacientes individuales sin antes contar con el consejo de un profesional médico,
ya que los tratamientos clínicos que se describen no pueden considerarse recomendaciones absolutas y
universales.
El editor ha hecho todo lo posible para confirmar y respetar la procedencia del material que se reproduce
en este libro y su copyright. En caso de error u omisión, se enmendará en cuanto sea posible. Algunos
fármacos y productos sanitarios que se presentan en esta publicación sólo tienen la aprobación de la Food and
Drug Administration (FDA) para uso limitado al ámbito experimental. Compete al profesional sanitario
averiguar la situación de cada fármaco o producto sanitario que pretenda utilizar en su práctica clínica, por lo
que aconsejamos consultar con las autoridades sanitarias competentes.
3

Derecho a la propiedad intelectual (C. P. Art. 270)
Se considera delito reproducir, plagiar, distribuir o comunicar públicamente, en todo o en parte, con ánimo de
lucro y en perjuicio de terceros, una obra literaria, artística o científica, o su transformación, interpretación o
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Copyright de la edición en español © 2019 Wolters Kluwer
ISBN de la edición en español: 978-84-17370-34-3
Depósito legal: M-36107-2018
Edición en español de la obra original en lengua inglesa Clinical Chemistry, Principles, Techniques, and
Correlations, 8.ª ed., de Michael L. Bishop, Edward P. Fody y Larry E. Schoeff, publicada por Wolters
Kluwer.
Copyright © 2018 Wolters Kluwer
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Philadelphia, PA 19103
ISBN de la edición original: 978-1-4963-3558-6
4

En memoria de mi madre, Betty Beck Bishop, por su constante apoyo,
orientación y motivación.
MLB
A Nancy, mi esposa, por su apoyo y dedicación continuos.
EPF
A mi esposa, Anita, por su constante apoyo.
LES
5

colaboradores
Dev Abraham, MD
Professor of Medicine
Division of Endocrinology
University of Utah
Salt Lake City, Utah
Josephine Abraham, MD, MPH
Division of Nephrology
University of Utah
Michael J. Bennett, PhD, FRCPath, FACB, DABCC
Professor of Pathology and Laboratory Medicine
University of Pennsylvania
Director, Metabolic Disease Laboratory
Children’s Hospital of Philadelphia
Abramson Pediatric Research Center
Philadelphia, Pennsylvania
Takara L. Blamires, M.S., MLS(ASCP)CM
Medical Laboratory Science Program
Department of Pathology
University of Utah School of Medicine
Maria G. Boosalis, PhD, MPH, RD, LD
Professor, College of Health and Wellness
Northwestern Health Sciences University
Bloomington, Minnesota
Raffick A. R. Bowen, PhD, MHA, MT(CSMLS), DClChem, FCACB, DABCC, FACB
Clinical Associate Professor of Pathology
Associate Director of Clinical Chemistry and Immunology Laboratory
Stanford Health Care
Stanford, California
Janelle M. Chiasera, PhD
Department Chair, Clinical and Diagnostic Sciences
University of Alabama – Birmingham
Birmingham, Alabama
Heather Corn, MD
Internal Medicine – Clinical Instructor
Endocrinology and Diabetes Center
University of Utah
6

Heather Crookston, PhD
Point of Care Coordinator
Nemours Children’s Hospital
Orlando, Florida
Julia C. Drees, PhD, DABCC
Clinical Research and Development Scientist
Kaiser Permanente Regional Laboratory
Berkeley, California
Kathryn Dugan, MEd, MT(ASCP)
Instructor Medical and Clinical Laboratory Sciences
Auburn University at Montgomery
Montgomery, Alabama
Michael Durando, MD, PhD
Research Track Resident, Internal Medicine and Hematology/Oncology
Emory University
Atlanta, Georgia
Edward P. Fody, MD
Clinical Professor
Department of Pathology, Microbiology and Immunology
Vanderbilt University School of Medicine
Nashville, Tennessee
Medical Director
Holland Hospital
Holland, Michigan
Elizabeth L. Frank, PhD
Associate Professor, Department of Pathology
University of Utah School of Medicine
Medical Director, Analytic Biochemistry and Calculi
ARUP Laboratories, Inc.
Vicki S. Freeman, PhD, MLS(ASCP)CM SC, FACB
Department Chair and Associate Professor, Clinical Laboratory Sciences
University of Texas Medical Branch
Galveston, Texas
Linda S. Gorman, PhD
Retired Associate Professor
Medical Laboratory Science
University of Kentucky
Lexington, Kentucky
Ryan W. Greer, MS, I&C(ASCP)
Assistant Vice President, Group Manager Chemistry Group III, Technical Operations
ARUP Laboratories, Inc.
Marissa Grotzke, MD
Assistant Professor
Endocrinology and Metabolism
Internal Medicine
University of Utah
Mahima Gulati, MD
7

Endocrinologist
Middlesex Hospital
Danbury, Connecticut
Carrie J. Haglock-Adler, MSFS, C(ASCP)
Research Scientist
ARUP Institute for Clinical and Experimental Pathology
Matthew P. A. Henderson, PhD, FCACB
Clinical Biochemist and Laboratory Director for the Children’s Hospital of Eastern Ontario
Ottawa Hospital
Assistant Professor
Department of Pathology and Laboratory Medicine at the University of Ottawa
University of Ottawa
Ottawa, Ontario, Canada
Ronald R. Henriquez, PhD, NRCC
Fellow, Clinical Chemistry
University of North Carolina at Chapel Hill, Pathology and Laboratory Medicine
University of North Carolina
Chapel Hill, North Carolina
Clinical Chemist, Department of Pathology
Walter Reed National Military Medical Center, United States Army
Bethesda, Maryland
Laura M. Hickes, PhD
Chemistry and Applications Support Manager
Roche Diagnostics
Greensboro, North Carolina
Brian C. Jensen, MD
Assistant Professor of Medicine and Pharmacology
UNC Division of Cardiology
UNC McAllister Heart Institute
Kamisha L. Johnson-Davis, PhD, DABCC (CC, TC), FACB
Assistant Professor (Clinical)
University of Utah
Medical Director, Clinical Toxicology
ARUP Laboratories
Robert E. Jones, MD
Division of Endocrinology
University of Utah
Yachana Kataria, Phd
Clinical Chemistry Fellow
Department of Laboratory Medicine
Boston Children’s Hospital
Research Fellow
Harvard Medical School
Boston, Massachusetts
8

Mark D. Kellogg, PhD, MT(ASCP), DABCC, FACB
Director of Quality Programs
Associate Director of Chemistry
Department of Laboratory Medicine
Boston Children’s Hospital
Assistant Professor of Pathology
Harvard Medical School
Boston, Massachusetts
Cindi Bullock Letsos, MT(ASCP)
Lean Six Sigma Black Belt Consultant
Retired from University of North Carolina Health Care
Kara L. Lynch, PhD
Associate Division Chief, Chemistry and Toxicology Laboratory
San Francisco General Hospital
San Francisco, California
J. Marvin McBride, MD, MBA
Assistant Clinical Professor
Division of Geriatric Medicine
UNC School of Medicine
Christoper R. McCudden, PhD
Clinical Biochemist, Pathology and Laboratory Medicine
The Ottawa Hospital
Assistant Professor
Department of Pathology and Laboratory Medicine at the University of Ottawa
University of Ottawa
Ottawa, Ontario, Canada
Shashi Mehta, PhD
Associate Professor
Department of Clinical Laboratory Sciences
School of Health Related Professions
University of Medicine and Dentistry of New Jersey
Newark, New Jersey
James March Mistler, MS, MLS
Lecturer
Department of Medical Laboratory Science
University of Massachusetts Dartmouth
North Dartmouth, Massachusetts
Matthew S. Petrie, PhD
Clinical Chemistry Fellow, Department of Laboratory Medicine
University of California San Francisco
Tracey G. Polsky, MD, PhD
Assistant Professor of Clinical Pathology and Laboratory Medicine
University of Pennsylvania Perelman School of Medicine
Assistant Director of the Clinical Chemistry Laboratory
Children’s Hospital of Philadelphia
Philadelphia, Pennsylvania
Deepika S. Reddy, MD
Internal Medicine
9

University of Utah
Alan T. Remaley, MD, PhD
Senior Staff, Department of Laboratory Medicine
National Institutes of Health
Bethesda, Maryland
Kyle B. Riding, PhD, MLS(ASCP)
Instructor, Medical Laboratory Science
Teaching and Learning Center Coordinator
Keiser University – Orlando Campus
Orlando, Florida
Michael W. Rogers, MT(ASCP), MBA
Clinical Laboratory Quality Management Consultant
Retired from University of North Carolina Health Care
Amar A. Sethi, PhD
Chief Scientific Officer, Research and Development
Pacific Biomarkers
Seattle, Washington
Joely A. Straseski, PhD
Assistant Professor, Pathology
University of Utah
Frederick G. Strathmann, PhD, DABCC (CC, TC)
Assistant Professor
University of Utah
Medical Director of Toxicology
ARUP Laboratories
Vishnu Sundaresh, MD, CCD
Internal Medicine
University of Utah
Sara A. Taylor, PhD, MLS(ASCP), MB
Associate Professor and Graduate Advisor
Department of Medical Laboratory Science
Tarleton State University
Fort Worth, Texas
Tolmie E. Wachter, MBA/HCM, SLS(ASCP)
Assistant Vice President
Director of Corporate Safety/RSO
ARUP Laboratories
G. Russell Warnick, MS, MBA
Chief Scientific Officer
Health Diagnostic Laboratory
Richmond, Virginia
10

Elizabeth Warning, MS, MLS(ASCP)CM
Adjunct Faculty
MLS Program
University of Cincinnati
Cincinnati, Ohio
Monte S. Willis, MD, PhD, FCAP, FASCP, FAHA
Associate Professor, Vice Chair of Academic Affairs Department of Pathology & Laboratory Medicine,
Director, Campus Health Services Laboratory
University of North Carolina at Chapel Hill, Pathology & Laboratory Medicine
Director, Sweat Chloride Testing
Assistant Director Clinical Core (Chemistry) Laboratory Services
University of North Carolina Healthcare
Alan H. B. Wu, PhD, DABCC
Director, Clinical Chemistry Laboratory, San Francisco General Hospital
Professor, Laboratory Medicine, University of California, San Francisco
Xin Xu, MD, PhD, MLS(ASCP)
Division of Pulmonary, Allergy, and Critical Care Medicine
Department of Medicine
University of Alabama at Birmingham
Birmingham, AL
11

prólogo a la 8.a
edición
Durante muchos años, la comunidad de servicios de la salud y del laboratorio
médico se han preparado para un recorte inminente de la fuerza laboral que podría
compro-meter la atención y seguridad del paciente. Es vital que la comunidad del
laboratorio médico continúe educando y preparando profesionales acreditados que
puedan trabajar con eficiencia, tengan habilidades de pensamiento analítico y crítico
esencial, y puedan comunicar los resultados y las necesidades de estudio a los
proveedores de servicios de salud. Aunque el recorte de laboratoristas calificados ha
estado en nuestro pensamiento colectivo, ha surgido un recorte más insidioso en el
profesorado de los programas educativos del laboratorio médico.
Como profesión, hemos sido bendecidos con un profesorado dedicado a impartir
su conocimiento y experiencia a los incontables estudiantes. Sin embargo, sabemos
que muchos de estos dedicados miembros del profesorado continúan y continuarán
persiguiendo sus pasiones a su retiro. A medida que los nuevos profesores dedicados
toman su lugar, debemos apoyar a estos nuevos educadores en su papel como
directores de programa y especialistas. Inclusive, debemos brindarles herramientas
sobre las técnicas y teorías que son apropiadas mientras continúan desarrollándose.
Una herramienta óptima para asistir a los educadores es American Society for
Clinical Laboratory Science (ASCLS) Entry Level Curriculum. En la reunión anual
de ASCLS de 2016, House of Delegates adoptó una nueva versión formateada del
nivel curricular para entrar a los programas MLT y MLS. Este documento no se ha
actualizado desde 2002, y se encomendó un subcomité de ASCLS Education
Scientific Assembly editar el documento para representar mejor las expectativas del
campo respecto a los nuevos graduados. Los miembros del subcomité solicitaron
retroalimentación a los educadores y profesionales en todas las subdisciplinas y
revisaron el contenido según su vigencia. Se agregó material nuevo para reflejar las
técnicas y teorías que han emergido desde la última edición, además de eliminar
material que ya no tiene relevancia. Después de este extenso proceso, el documento
final refleja aquello que la industria demanda de los nuevos profesionales.
De modo similar, el material presentado en Química clínica: principios, técnicas
y correlaciones siempre se ha mantenido actualizado según los cambios en la
industria del laboratorio. Esta capacidad excepcional de los autores y editores por
mantener el paso según las necesidades de una profesión siempre cambiante no ha
disminuido a lo largo de, ahora, ocho ediciones. El contenido inherente a esta
disciplina de la química clínica es fundamental para las demás áreas de la medicina
12

laboratorial. La octava edición de este libro de texto es ideal para estudiantes que
aprenden los principios de química clínica mientras les ayudan a formar conexiones
con otras áreas del laboratorio. Los capítulos tienen una combinación perfecta de
teorías básicas e información práctica que permite al estudiante comprender cada área
de la química clínica. El texto está bien organizado para ayudar a los educadores de
MLT y MLS a distinguir qué requiere cada población estudiantil para tener éxito en
el mercado. Los materiales en línea, presentaciones y preguntas de examen, para los
educadores, son recursos invaluables para aquellos que crean un nuevo curso o
revisan el actual.
Mientras nos enfrentamos a la transición de practicantes de laboratorio que
realizan valoraciones y del profesorado que capacita y educa a nuestros estudiantes,
los productos que permanecen actualizados y ayudan a facilitar una mejor
comprensión de los niveles de práctica dentro de nuestro campo son el elemento
esencial para el éxito. La octava edición de Química clínica: principios, técnicas y
correlaciones logra esto y sirve como herramienta invaluable para cualquier nuevo
educador que busca una guía, o para el educador experimentado que busca refrescar
su enseñanza.
Como educadores, estamos emocionados porque los estudiantes continúen
encontrando que el campo de la ciencia laboratorial médica es un medio para
construir una carrera profesional. ¡Deseamos lo mejor a todos los estudiantes y
educadores que utilizan este libro para continuar una tradición de excelencia!
Joan Polancic, MSEd, MLS(ASCP)CM
Director, School of Medical Laboratory Science
Denver Health Medical Center
Denver, Colorado
Kyle B. Riding, PhD, MLS(ASCP)
Instructor, Medical Laboratory Science
Teaching and Learning Center Coordinator
Keiser University – Orlando Campus
Orlando, Florida
13

prólogo a la 7.a
edición
No debe sorprenderle saber que la administración de servicios de la salud se ha
sometido a una gran transformación durante las últimas décadas. El laboratorio
clínico se ha transformado de innumerables maneras. En cierto momento, el mayor
recurso del estudiante de laboratorio era su habilidad motora. Ese ya no es el caso.
Ahora es necesario que el profesional de laboratorio esté bien educado, sea un
pensador analítico, resuelva problemas y que pueda agregar valor a la información
generada en el laboratorio respecto a un paciente específico.
Este cambio ha tenido un impacto sobre el profesional de laboratorio de un modo
bastante positivo. Ahora, el mayor recurso del estudiante es su habilidad mental y su
capacidad para adquirir y aplicar el conocimiento. El profesional de laboratorio ahora
se considera un trabajador con conocimientos, y la habilidad del estudiante para
convertirse con éxito en este trabajador con conocimientos depende de su instrucción
y exposición a una educación de calidad. Ahí radica la necesidad de la 7.a edición de
Química clínica: principios, técnicas y correlaciones. Contribuye a la base de la
ciencia sólida indispensable en las ciencias del laboratorio médico y la aplicación de
sus principios para mejorar la evolución del paciente, lo cual es necesario para el
profesional laboratorista de hoy. Esta edición brinda no sólo una comprensión
integral de química clínica, sino también el fundamento a partir del cual las demás
disciplinas de ciencias laboratoriales pueden comprenderse e integrarse. Esto se logra
al brindar una explicación fuerte sobre la función orgánica y un sólido énfasis sobre
la fisiopatología, las correlaciones clínicas y el diagnóstico diferencial. Esta
información ofrece un trampolín para comprender mejor los numerosos conceptos
relacionados con la eficacia de una prueba particular para cierto paciente.
La reducción de costos en servicios de salud, mientras se asegura la calidad de la
atención del paciente, es el objetivo de los esfuerzos de la reforma en servicios de
salud. La información laboratorial es un elemento crítico de dicha atención. Se estima
que se gastan 65 mil millones de dólares por año para realizar más de 4.3 mil
millones de pruebas de laboratorio en Estados Unidos. Esta cifra impresionante
también ha brindado luz sobre la medicina laboratorial, y la utilización apropiada de
las pruebas de laboratorio ahora está bajo un mejor escrutinio. El enfoque principal es
reducir la sobreutilización costosa y la evaluación diagnóstica innecesaria; sin
embargo, el problema de la subutilización y el uso inadecuado de las pruebas de
laboratorio también deben ser preocupantes. El papel del laboratorista como guía para
el clínico respecto al uso apropiado de las pruebas no sólo ha sido aceptado sino
14

bienvenido en tanto los clínicos intentan buscar su camino a través del menú cada vez
más complejo y costoso de pruebas. Estos nuevos papeles son funciones pre y
posanalíticas de los laboratoristas. Los autores de este texto han descrito con éxito la
importancia de estas fases, así como la fase analítica más tradicional. No importa
cuán precisa o exacta sea una prueba durante la fase analítica si la muestra está
comprometida o si se ha solicitado una prueba inadecuada para el paciente. Además,
la validación de los resultados respecto a la condición del paciente es un paso
importante en la fase posanalítica. La participación con otros proveedores de
servicios de salud en la interpretación adecuada del resultado de una prueba y el
seguimiento apropiado serán habilidades importantes de los futuros graduados a
medida que la profesión avanza para brindar mejores servicios de asesoría para un
sistema de administración médica centrado en el paciente. Comprender estos
principios es un requisito del trabajador con conocimientos en el laboratorio clínico.
Este papel profesional significativo brinda servicios laboratoriales eficaces que
mejorarán la toma de decisiones clínicas y, con ello, la seguridad del paciente
mientras se reducen los errores médicos. Esta edición de Química clínica: principios,
técnicas y correlaciones es un elemento crucial para dichos profesionales.
Diana Mass, MA, MT(ASCP)
Clinical Professor and Director (Retired)
Clinical Laboratory Sciences Program
Arizona State University
Tempe, Arizona
President
Associated Laboratory Consultants
Valley Center, California
No se equivoque, hay pocas especialidades en medicina que tengan tal impacto
sobre los servicios actuales de salud que la medicina de laboratorio. Por ejemplo, en
la sala de urgencias, un resultado de troponina no sólo puede indicar al médico si un
paciente con dolor torácico ha tenido un infarto miocárdico, sino evaluar la
probabilidad de que el paciente presente un infarto miocárdico agudo en los
siguientes 30 días. En quirófano durante una paratiroidectomía, un ensayo para
hormona paratiroidea puede indicar al cirujano que es adecuado cerrar el
procedimiento debido a que ha retirado con éxito todas las glándulas afectadas o
regresar y buscar más glándulas a extirpar. En la labor y el parto, buscar surfactantes
pulmonares en líquido amniótico puede indicar al obstetra si un producto puede nacer
de manera segura o si es probable que desarrolle síndrome de dificultad respiratoria
que ponga en riesgo su vida. En la unidad de cuidados intensivos neonatales, la
medición de bilirrubina en un lactante prematuro se utiliza para deter-minar cuándo
puede apagarse la luz ultravioleta. Estas son sólo unas cuantas de las miles de
decisiones clínicas que se toman cada día con base en los resultados de la valoración
por el laboratorio clínico.
A pesar de nuestro éxito actual, aún hay mucho más qué aprender y hacer. Por
15

ejemplo, no hay buenas pruebas laboratoriales para diagnosticar apoplejías o lesiones
cerebrales traumáticas.
El trabajo sobre la predicción de la enfermedad de Alzheimer y de Parkinson, así
como su tratamiento, está en etapas tempranas. En el caso del cáncer, aunque las
pruebas de laboratorio son buenas para vigilar la terapia, no pueden detectar el cáncer
en etapas tempranas, lo cual es esencial para mejorar el tratamiento y prolongar la
supervivencia. Por último, la medicina personalizada, que incluye la
farmacogenómica, tendrá un papel cada vez más importante en el futuro. La
valoración por farmacogenómica se utilizará para elegir el medicamento correcto a la
mejor dosis para un paciente particular para maximizar la eficacia y minimizar los
efectos colaterales.
Si está leyendo este libro, es probable que estudie para ser parte de este campo.
Como químico clínico durante los últimos 30 años, le doy la bienvenida a nuestra
profesión.
Alan H. B. Wu, PhD, DABCC
Director, Clinical Chemistry Laboratory, San Francisco
General Hospital
Professor, Laboratory Medicine, University of California,
San Francisco
16

prefacio
La química clínica sigue siendo una de las áreas de avance más rápido de la
medicina de laboratorio. Desde que se discutió la idea inicial de este libro de texto en
una reunión de la sección de Bioquímica/Examen de orina de ASMT (ahora ASCLS)
a finales de la década de 1970, la única constante ha estado cambiando. Se han
introducido nuevas tecnologías y técnicas analíticas, con un impacto dramático sobre
la práctica de la química clínica en la medicina de laboratorio. Además, el sistema de
servicios de salud está cambiando con rapidez. Ha habido un énfasis creciente en
mejorar la calidad de la atención del paciente, los desenlaces individuales de los
pacientes, la responsabilidad financiera y el manejo total de la calidad. Ahora, más
que nunca, el laboratorista clínico debe preocuparse por las correlaciones patológicas,
las interpretaciones, la resolución de problemas, asegurar la calidad y la
costoefectividad; es necesario que conozcan no sólo el cómo de las pruebas sino, de
mayor importancia, el qué, el por qué y el cuándo. Los editores de Química clínica:
principios, técnicas y correlaciones han diseñado la 8.a edición como un recurso aún
más valioso tanto para estudiantes como para practicantes.
Casi 40 años después de iniciado este esfuerzo, los editores han tenido el
privilegio de completar la 8.a edición con otro equipo diverso de profesionales
dedicados del laboratorio clínico. En esta área enfocada en la métrica, los editores
quisieran compartir la siguiente información. Los 330 colaboradores en las ocho
ediciones representan 70 programas de ciencias laboratoriales clínicas, 83
laboratorios clínicos, 13 compañías de dispositivos médicos, cuatro agencias
gubernamentales y tres sociedades profesionales. Del universo de colaboradores, 130
fueron científicos del laboratorio clínico y cuentan con grados avanzados. Con el
enfoque global actual, las ediciones previas del texto se han traducido a, por lo
menos, seis idiomas. Por definición, una profesión busca conocimiento especializado
y una preparación académica intensa para definir su enfoque laboral y producir sus
propias publicaciones. La profesión de Ciencias de Laboratorio Clínico ha
evolucionado en gran medida durante las últimas cuatro décadas.
La octava edición de Química clínica: principios, técnicas y correlaciones está
actualizada, extensa y fácil de entender por los estudiantes de todos los niveles.
También busca ser un recurso organizado práctico tanto para instructores como para
practicantes. Los editores han intentado mantener la legibilidad del libro y mejorar su
contenido. Debido a que el laboratorista clínico utiliza sus habilidades interpretativas
y analíticas en la práctica diaria de la química clínica, se ha hecho un esfuerzo por
17

mantener un equilibrio apropiado entre los principios analíticos, técnicas y la
correlación de los resultados con los estados patológicos.
En esta edición, los editores han mantenido las características en respuesta a las
solicitudes de los lectores, estudiantes, instructores y practicantes. El material
fundamental se ha actualizado y expandido. Los capítulos ahora incluyen estudios de
casos reales, encontrados con frecuencia, y preguntas de práctica o ejercicios. Para
proporcionar un estudio actualizado y detallado de la química clínica, todos los
capítulos se han actualizado y revisado por profesionales que practican la química
clínica y la medicina de laboratorio a diario. Los principios básicos de los
procedimientos analíticos explicados en los capítulos reflejan las técnicas más
recientes o realizadas con mayor frecuencia en el laboratorio de química clínica. Los
procedimientos detallados se han omitido debido a la variedad de equipos
comerciales utilizados en los laboratorios clínicos actuales. Los manuales de
instrumentos e insertos de empaque de los equipos son la referencia más confiable
para obtener instrucciones detalladas de los procedimientos analíticos actuales. Todos
los capítulos se han actualizado, mejorado y reacomodado para una mejor
continuidad y legibilidad. En el sitio thePoint se encuentran disponibles en inglés
estudios de caso adicionales, preguntas de repaso, recursos y consejos de enseñanza,
referencias adicionales y auxiliares de enseñanza para instructores y estudiantes.
Michael L. Bishop
Edward P. Fody
Larry E. Schoeff
18

agradecimientos
Un proyecto tan grande requiere la asistencia y apoyo de numerosos laboratoristas
clínicos. Los editores desean expresar su agradecimiento a los colaboradores de todas
las ediciones de Química clínica: principios, técnicas y correlaciones —los
profesionales laboratoristas dedicados y educadores a quienes los editores han tenido
el privilegio de conocer e intercambiar ideas durante tantos años. Estos individuos
fueron elegidos debido a su pericia en áreas particulares y su compromiso con la
educación de los laboratoristas clínicos. Muchos han pasado sus carreras
profesionales en el laboratorio clínico, en el pupitre, enseñando estudiantes o
consultando a los clínicos. En estas posiciones de primera línea, han desarrollado una
perspectiva de lo que es importante para la siguiente gene-ración de laboratoristas
clínicos.
Extendemos nuestro aprecio por nuestros estudiantes, colegas, maestros y
mentores en la profesión, quienes nos han ayudado a moldear nuestras ideas sobre la
práctica y educación en química clínica. Además, queremos agradecer a las
numerosas compañías y organizaciones profesionales que proporcionaron
información sobre productos y fotografías o concedieron permiso para reproducir
diagramas y tablas de sus publicaciones. Numerosos documentos de Clinical and
Laboratory Standards Institute (CLSI) han sido fuente importante de información.
Estos documentos tienen referencia directa en los capítulos apropiados.
Los editores desean agradecer la contribución y esfuerzo de todos los individuos
que colaboraron en las ediciones previas. Su esfuerzo proporcionó el marco para
muchos de los capítulos actuales. Por último, agradecemos en gran medida la
cooperación y asistencia del personal de Wolters Kluwer por su consejo y apoyo.
Los editores desean mejorar continuamente las ediciones futuras de este libro. De
nuevo, solicitamos y agradecemos los comentarios, críticas e ideas de mejora de los
lectores.
19

contenido
Colaboradores
Prólogo a la 8.a edición
Prólogo a la 7.a edición
Prefacio
Agradecimientos
PARTE uno Principios básicos y práctica de la química clínica
1 Principios básicos y prácticas
Kathryn Dugan y Elizabeth Warning
UNIDADES DE MEDIDA
REACTIVOS
Sustancias químicas
Materiales de referencia
Especificaciones para el agua
Propiedades de las soluciones
Concentración
Propiedades coligativas
Potencial rédox
Conductividad
pH y soluciones amortiguadoras
MATERIALES DEL LABORATORIO CLÍNICO
Termómetros y temperatura
Materiales de vidrio y de plástico
Desecadores y desencantes
Balanzas
CENTRIFUGACIÓN
MATEMÁTICAS Y CÁLCULOS EN EL LABORATORIO
Cifras significativas
Logaritmos
Cálculos de concentración
Diluciones
Agua de hidratación
Grafica de la ley de Beer
CONSIDERACIONES DE LAS MUESTRAS
Tipos de muestras
Procesamiento de muestras
Variables de las muestras
Cadena de custodia
Informe de los resultados por vía electrónica e impresos
20

PREGUNTAS
REFERENCIAS
2 Seguridad y regulaciones en el laboratorio
Tolmie E. Wachter
SEGURIDAD Y REGULACIONES EN EL LABORATORIO
Ley de seguridad y salud ocupacional
Otras regulaciones y lineamientos
CONSCIENCIA DE SEGURIDAD PARA PERSONAL DEL LABORATORIO CLÍNICO
Responsabilidad de seguridad
Señalización y etiquetado
EQUIPO DE SEGURIDAD
Campanas extractoras de gases y cabinas de seguridad biológica
Dispositivos para almacenamiento de productos químicos
PPE e higiene
SEGURIDAD BIOLÓGICA
Consideraciones generales
Derrames
Patógenos de transmisión sanguínea
Patógenos de transmisión aérea
Envío
SEGURIDAD QUÍMICA
Comunicación de riesgos
Hoja de datos de seguridad
Norma de laboratorio OSHA
Efectos tóxicos de sustancias peligrosas
Almacenamiento y manejo de productos químicos
SEGURIDAD RADIOLÓGICA
Protección ambiental
Protección personal
Radiación no ionizante
SEGURIDAD CONTRA INCENDIOS
Química del fuego
Clasificación de incendios
Tipos y aplicaciones de extintores de fuego
CONTROL DE OTROS RIESGOS
Riesgos eléctricos
Riesgos de gases comprimidos
Riesgos de materiales criogénicos
Riesgos mecánicos
Riesgos ergonómicos
ELIMINACIÓN DE MATERIALES PELIGROSOS
Desechos químicos
Desechos radiactivos
Desechos con riesgo biológico
DOCUMENTACIÓN E INVESTIGACIÓN DE ACCIDENTES
PREGUNTAS
BIBLIOGRAFÍA Y LECTURAS RECOMENDADAS
3 Evaluación de métodos y control de calidad
Michael W. Rogers, Cindi Bullock Letsos, Matthew P. A. Henderson, Monte S. Willis y Christoper
R. McCudden
CONCEPTOS BÁSICOS
Estadística descriptiva: medidas de tendencia central, dispersión y distribución
21

Estadística descriptiva de grupos de observaciones por pares
Estadística inferencial
EVALUACIÓN DE MÉTODOS
Aspectos que regulan la evaluación de métodos
Selección de métodos
Evaluación de métodos
Primero lo primero: determinar imprecisión e inexactitud
Medición de la imprecisión
Estudios de interferencia
Estudios COM
Error analítico permisible
Criterios de aceptación en la evaluación de métodos
CONTROL DE CALIDAD
Gráficas QC
Operación de un sistema QC
¡Reglas múltiples!
Pruebas de competencia
ESTUDIOS DE INTERVALO DE REFERENCIA
Cómo establecer intervalos de referencia
Selección de individuos para estudio de intervalos de referencia
Consideraciones preanalíticas y analíticas
Cómo determinar si se deben establecer o transferir y verificar los intervalos de referencia
Análisis de los valores de referencia
Análisis de datos para establecer un intervalo de referencia
Análisis de datos para transferir y verificar un intervalo de referencia
EFICIENCIA DIAGNÓSTICA
Medidas de eficiencia diagnóstica
RESUMEN
PROBLEMAS PRÁCTICOS
• Problema 3-1. Cálculo de sensibilidad y especificidad
• Problema 3-2. Decisión sobre control de calidad
• Problema 3-3. Precisión (replica de datos)
• Problema 3-4. Recuperación
• Problema 3-5. Interferencia
• Problema 3-6. Etiquetado de muestras
• Problema 3-7. Programa QC para pruebas POCT
• Problema 3-8. Interpretación regla QC
• Problema 3-9. Diseño de un estudio para intervalos de referencia
PREGUNTAS
RECURSOS EN LÍNEA
REFERENCIAS
4 Fundamentos de la metodología Lean-Seis Sigma y mejora de la calidad en el
laboratorio de química clínica
Cindi Bullock Letsos, Michael W. Rogers, Christoper R. McCudden y Monte S. Willis
METODOLOGÍA LEAN SEIS SIGMA
ADOPCIÓN E IMPLEMENTACIÓN DE LEAN SEIS SIGMA
MEJORA DE PROCESOS
MEDICIÓN DEL ÉXITO CON EL USO DE LEAN Y SEIS SIGMA
APLICACIONES DE LEAN SEIS SIGMA EN EL LABORATORIO Y EL SISTEMA SUPERIOR
DE SERVICIOS DE SALUD
APLICACIÓN PRÁCTICA DE LA MÉTRICA SEIS SIGMA
Detección de errores de laboratorio
Definición del desempeño Sigma de un ensayo
22

Elección de las reglas de Westgard apropiadas
ESTRATEGIAS ACTUALES Y EN DESARROLLO PARA LA MEJORA Y GARANTÍA DE LA
CALIDAD EN EL LABORATORIO CLÍNICO: DE QCP A IQCP E ISO 5189
Estándar actual: plan de control de calidad
PLAN DE CONTROL DE CALIDAD BASADO EN EL MANEJO DE RIESGOS: DOCUMENTO
CLSI EP23-A
EVALUACIÓN DE LA CALIDAD
PROGRAMA DE CONTROL DE CALIDAD INDIVIDUAL: UNA OPCIÓN PARA OPTIMIZAR
QCP
ISO5189 — MANEJO DE LA CALIDAD EN EL LABORATORIO MÉDICO: CÓMO AGREGAR
LA VALORACIÓN DE RIESGOS A LA FÓRMULA INTERNACIONAL (INICIATIVA
GLOBAL)
CONCLUSIONES
AGRADECIMIENTOS
PREGUNTAS
REFERENCIAS
RECURSOS PARA INFORMACIÓN ADICIONAL EN
5 Técnicas analíticas
Julia C. Drees, Matthew S. Petrie y Alan H. B. Wu
ESPECTROFOTOMETRÍA
Ley de Beer
Instrumentos espectrofotométricos
Componentes de un espectrofotómetro
Aseguramiento de la calidad de un espectrofotómetro
Espectrofotómetro de absorción atómica
Fotometría de flama
Fluorometría
Instrumentación básica
Quimioluminiscencia
Turbidez y nefelometría
Aplicaciones del láser
ELECTROQUÍMICA
Celdas galvánicas y electrolíticas
Semiceldas
Electrodos selectivos de iones
Electrodos de pH
Electrodos de gases
Electrodos enzimáticos
Cloridómetros coulométricos y voltametría de redisolución anódica
ELECTROFORESIS
Procedimiento
Materiales de soporte
Tratamiento y aplicación de la muestra
Detección y cuantificación
Electroendosmosis
Enfoque isoeléctrico
Electroforesis capilar
Electroforesis bidimensional
OSMOMETRÍA
Osmómetro de punto de congelación
RESONANCIA DE PLASMÓN SUPERFICIAL
PREGUNTAS
REFERENCIAS
23

6 Cromatografía y espectrometría de masas
Julia C. Drees, Matthew S. Petrie y Alan H. B. Wu
CROMATOGRAFÍA
Modos de separación
Procedimientos cromatográficos
Cromatografía de líquidos de alto rendimiento
Cromatografía de gases
ESPECTROMETRÍA DE MASAS
Introducción e ionización de la muestra
Analizador de masas
Detector
APLICACIÓN DE MS EN EL LABORATORIO CLÍNICO
Análisis de molécula pequeña
Espectrometría de masas en proteómica e identificación de patógenos
Espectrometría de masas portátil
PREGUNTAS
REFERENCIAS
7 Principios de automatización en química clínica
Ryan W. Greer y Joely A. Straseski
HISTORIA DE LOS ANALIZADORES AUTOMATIZADOS
FUERZAS IMPULSORAS HACIA UNA MAYOR AUTOMATIZACIÓN
ESTRATEGIAS BÁSICAS PARA LA AUTOMATIZACIÓN
PASOS EN EL ANÁLISIS AUTOMATIZADO
Preparación e identificación de la muestra
Medición y entrega de la muestra
Sistemas y entrega de reactivos
Fase de reacción química
Fase de medición
Procesamiento de señales y manejo de datos
SELECCIÓN DE ANALIZADORES AUTOMATIZADOS
AUTOMATIZACIÓN TOTAL DEL LABORATORIO
Fase preanalítica (Procesamiento de muestras)
Fase analítica (Análisis químicos)
Fase posanalítica (Manejo de datos)
TENDENCIAS EN AUTOMATIZACIÓN
PREGUNTAS
REFERENCIAS
8 Técnicas inmunoquímicas
Alan H. B. Wu
INMUNOENSAYOS
Aspectos generales
Inmunoensayos no marcados
Inmunoensayos marcados
Tendencias de los inmunoensayos
PREGUNTAS
REFERENCIAS
9 Teoría y técnicas moleculares
Shashi Mehta
TÉCNICAS BASADAS EN ÁCIDOS NUCLEICOS
Química de los ácidos nucleicos
24

Extracción de ácidos nucleicos
Técnicas de hibridación
Secuenciación de ADN
Tecnología de chips de ADN
Amplificación de objetivos
Amplificación de sondas
Amplificación de señales
Aplicaciones de las sondas de ácidos nucleicos
PREGUNTAS
REFERENCIAS
10 Pruebas de diagnóstico en el punto de atención
Heather Crookston
REGULACIONES DEL LABORATORIO
Acreditación
Complejidad de las POCT
IMPLEMENTACIÓN
Establecer la necesidad
Protocolo para implementación de POCT
Requisitos del personal
GESTIÓN DE LA CALIDAD
Requisitos de exactitud
QC y pruebas de competencia
APLICACIONES EN EL POC
INFORMÁTICA Y POCT
PREGUNTAS
REFERENCIAS
PARTE dos Correlaciones clínicas y procedimientos analíticos
11 Aminoácidos y proteínas
Takara L. Blamires
AMINOÁCIDOS
Descripción general
Estructura básica
Metabolismo
Aminoácidos esenciales
Aminoácidos no esenciales
Nuevos aminoácidos
Aminoacidopatías
Métodos de análisis
PROTEÍNAS
Descripción general
Estructura básica
Propiedades químicas generales
Síntesis
Catabolismo y balance nitrogenado
Clasificación
PROTEÍNAS PLASMÁTICAS
Prealbúmina
Albúmina
Globulinas
OTRAS PROTEÍNAS CON IMPORTANCIA CLÍNICA
25

Mioglobina
Troponina cardíaca
Péptido natriurético cerebral y péptido natriurético cerebral N-terminal
Fibronectina
Adiponectina
Proteína β traza
Telopéptidos C entrecruzados
Cistatina C
Amiloide
ANOMALÍAS DE LAS PROTEÍNAS TOTALES
Hipoproteinemia
Hiperproteinemia
MÉTODOS DE ANÁLISIS
Nitrógeno total
Proteína total
Fraccionamiento, identificación y cuantificación de proteínas específicas
Electroforesis de proteínas séricas
Electroforesis de proteína de alta resolución
Electroforesis capilar
Enfoque isoeléctrico
Métodos inmunoquímicos
PROTEÍNAS EN OTROS FLUIDOS CORPORALES
Proteína urinaria
Proteína en LCR
PREGUNTAS
REFERENCIAS
12 Compuestos nitrogenados no proteicos
Elizabeth L. Frank
UREA
Bioquímica
Aplicación clínica
Métodos analíticos
Fisiopatología
ÁCIDO ÚRICO
Bioquímica
Fisiopatología
CREATININA/CREATINA
Bioquímica
Fisiopatología
AMONIACO
Bioquímica
Fisiopatología
PREGUNTAS
REFERENCIAS
13 Enzimas
Kamisha L. Johnson-Davis
26

PROPIEDADES GENERALES Y DEFINICIONES
CLASIFICACIÓN ENZIMÁTICA Y NOMENCLATURA
CINÉTICA ENZIMÁTICA
Mecanismo catalítico de las enzimas
Factores que influyen sobre las reacciones enzimáticas
Medición de la actividad enzimática
Cálculo de la actividad enzimática
Medición de la masa enzimática
Enzimas como reactivos
ENZIMAS DE IMPORTANCIA CLÍNICA
Creatina quinasa
Lactato deshidrogenasa
Aspartato aminotransferasa
Alanina aminotransferasa
Fosfatasa alcalina
Fosfatasa ácida
γ-Glutamiltransferasa
Amilasa
Lipasa
Glucosa-6-fosfato deshidrogenasa
Enzimas metabolizadoras de medicamentos
PREGUNTAS
REFERENCIAS
14 Carbohidratos
Vicki S. Freeman
DESCRIPCIÓN GENERAL DE LOS CARBOHIDRATOS
Clasificación de los carbohidratos
Estereoisómeros
Monosacáridos, disacáridos y polisacáridos
Propiedades químicas de los carbohidratos
Metabolismo de glucosa
Destino de la glucosa
Regulación del metabolismo de los carbohidratos
HIPERGLUCEMIA
Diabetes mellitus
Fisiopatología de la diabetes mellitus
Criterios para la valoración de prediabetes y diabetes
Criterios para el diagnóstico de diabetes mellitus
Criterios para la valoración y diagnóstico de GDM
HIPOGLUCEMIA
Defectos genéticos en el metabolismo de los carbohidratos
PAPEL DEL LABORATORIO EN EL DIAGNÓSTICO DIFERENCIAL Y MANEJO DE
PACIENTES CON ALTERACIONES EN EL METABOLISMO DE LA GLUCOSA
Métodos para la medición de glucosa
Automonitoreo de glucosa en sangre
Tolerancia a la glucosa y pruebas posprandiales de 2 horas
Hemoglobina glucosilada/HbA1c
Cuerpos cetónicos
Albuminuria
Autoanticuerpos contra los islotes de Langerhans y valoración de insulina
PUNTOS CLAVE
PREGUNTAS
REFERENCIAS
27

15 Lípidos y lipoproteínas
Raffick A. R. Bowen, Amar A. Sethi, G. Russell Warnick y Alan T. Remaley
QUÍMICA DE LOS LÍPIDOS
Ácidos grasos
Triglicéridos
Fosfolípidos
Colesterol
ESTRUCTURA GENERAL DE LAS LIPOPROTEÍNAS
Quilomicrones
Lipoproteínas de muy baja densidad
Lipoproteínas de densidad intermedia
Lipoproteínas de baja densidad
Lipoproteína (a)
Lipoproteínas de alta densidad
Lipoproteína X
FISIOLOGÍA Y METABOLISMO DE LAS LIPOPROTEÍNAS
Absorción lipídica
Vía exógena
Vía endógena
Vía de transporte inverso de colesterol
DISTRIBUCIÓN DE LAS POBLACIONES DE LÍPIDOS Y LIPOPROTEÍNAS
Dislipidemia en la infancia
National Cholesterol Education Program
National Heart, Lung, and Blood Institute
DIAGNÓSTICO Y TRATAMIENTO DE LAS ALTERACIONES LIPÍDICAS
Arteriosclerosis
Hiperlipoproteinemia
Hipercolesterolemia
Pcsk9
Hipertrigliceridemia
Hiperlipidemia combinada
Incremento de Lp(a)
Colesterol no HDL
Hipobetalipoproteinemia
Hipoalfalipoproteinemia
ANÁLISIS DE LÍPIDOS Y LIPOPROTEÍNAS
Medición lipídica
Medición de colesterol
Medición de triglicéridos
Métodos para lipoproteínas
Métodos para HDL
Métodos para LDL
Analizadores compactos
Métodos para apolipoproteínas
Medición de fosfolípidos
Medición de ácidos grasos
ESTANDARIZACIÓN DE LOS ENSAYOS PARA LÍPIDOS Y PROTEÍNAS
Precisión
Exactitud
Interacciones de matriz
Cholesterol Reference Method Laboratory Network de los CDC
Objetivos de rendimiento analítico
Control de calidad
Recolección de la muestra
PREGUNTAS
28

REFERENCIAS
16 Electrolitos
James March Mistler
AGUA
Osmolalidad
ELECTROLITOS
Sodio
Potasio
Cloruro
Bicarbonato
Magnesio
Calcio
Fosfato
Lactato
BRECHA ANIÓNICA
ELECTROLITOS Y FUNCIÓN RENAL
PREGUNTAS
REFERENCIAS
17 Gases en sangre, pH y sistemas amortiguadores
Yachana Kataria y Mark D. Kellogg
EQUILIBRIO ÁCIDO–BASE
Conservación de H+
Sistemas amortiguadores: regulación de H+ y ecuación de Henderson-Hasselbalch
Regulación del equilibrio ácido–base: pulmones y riñones (transporte de dióxido de carbono)
VALORACIÓN DE LA HOMEOSTASIS ÁCIDO–BASE
El sistema amortiguador de bicarbonato
Trastornos ácido–base: acidosis y alcalosis
OXÍGENO E INTERCAMBIO DE GASES
Oxígeno y dióxido de carbono
Transporte de oxígeno
Valoración del estado de oxígeno de un paciente
Disociación hemoglobina–oxígeno
MEDICIÓN
Determinación espectrofotométrica de la saturación de oxígeno (CO-Oximetría)
Analizadores de gases en sangre: pH, pCO2 y pO2
Medición de pO2
Medición de pH y pCO2
Tipos de sensores electroquímicos
Sensores ópticos
Calibración
Corrección para temperatura
Parámetros calculados
ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD
Consideraciones preanalíticas
Valoraciones analíticas: control de calidad y prueba de competencia
PREGUNTAS
REFERENCIAS
18 Elementos trazas y tóxicos
Frederick G. Strathmann y Carrie J. Haglock-Adler
DESCRIPCIÓN Y OBJETIVOS
29

INSTRUMENTACIÓN Y MÉTODOS
Recolección y procesamiento de la muestra
Espectroscopia por emisión atómica
Espectroscopia por absorción atómica
Espectrometría de masas por plasma de acoplamiento inductivo
Interferencias
Especiación elemental
Técnicas analíticas alternativas
ALUMINIO
Introducción
Absorción, transporte y excreción
Efectos sobre la salud y toxicidad
Evaluación de laboratorio del estado del aluminio
ARSÉNICO
Introducción
Evaluación de laboratorio del estado del arsénico
CADMIO
Introducción
Evaluación de laboratorio del estado del cadmio
CROMO
Introducción
Efectos sobre la salud, deficiencia y toxicidad
Evaluación de laboratorio del estado del cromo
COBRE
Introducción
Evaluación de laboratorio del estado del cobre
HIERRO
Introducción
Evaluación de laboratorio del estado del hierro
PLOMO
Introducción
Evaluación de laboratorio del estado del plomo
MERCURIO
Introducción
Evaluación de laboratorio del estado del mercurio
MANGANESO
Introducción
Evaluación de laboratorio del estado del manganeso
MOLIBDENO
Introducción
30

Evaluación de laboratorio del estado del molibdeno
SELENIO
Introducción
Evaluación de laboratorio del estado del selenio
ZINC
Introducción
Evaluación de laboratorio del estado del zinc
PREGUNTAS
BIBLIOGRAFÍA
REFERENCIAS
19 Porfirinas y hemoglobina
Elizabeth L. Frank y Sara A. Taylor
PORFIRINAS
Propiedades de la porfirina
Bioquímica: síntesis de hem
Fisiopatología: alteraciones de la biosíntesis de hem
HEMOGLOBINA
Papel en el organismo
Estructura de la hemoglobina
Síntesis y degradación de la hemoglobina
Importancia clínica y correlación patológica
Tecnología de ADN
MIOGLOBINA
Estructura y papel en el organismo
Importancia clínica
PREGUNTAS
REFERENCIAS
PARTE tres Valoración de las funciones de los órganos sistémicos
20 Función hipotalámica y pituitaria
Robert E. Jones y Heather Corn
EMBRIOLOGÍA Y ANATOMÍA
ASPECTOS FUNCIONALES DE LA UNIDAD HIPOTÁLAMOHIPÓFISIS
HORMONAS HIPOFISIOTRÓPICAS O HIPOTALÁMICAS
HORMONAS PITUITARIAS ANTERIORES
TUMORES PITUITARIOS
HORMONA DE CRECIMIENTO
Acciones de GH
Valoración
Acromegalia
Deficiencia de GH
31

PROLACTINA
Prolactinoma
Otras causas de hiperprolactinemia
Evaluación clínica de hiperprolactinemia
Manejo de prolactinoma
Galactorrea idiopática
HIPOPITUITARISMO
Etiología del hipopituitarismo
Tratamiento del panhipopituitarismo
HORMONAS PITUITARIAS POSTERIORES
Oxitocina
Vasopresina
PREGUNTAS
REFERENCIAS
21 Función suprarrenal
Vishnu Sundaresh y Deepika S. Reddy
LA GLÁNDULA SUPRARRENAL: EN SÍNTESIS
EMBRIOLOGÍA Y ANATOMÍA
LA CORTEZA SUPRARRENAL POR ZONAS
Esteroidogénesis en la corteza
Hiperplasia suprarrenal congénita
ALDOSTERONISMO PRIMARIO
Sinopsis
Etiología
Diagnóstico
Tratamiento
Hipoaldosteronismo aislado
FISIOLOGÍA DE LA CORTEZA SUPRARRENAL
INSUFICIENCIA SUPRARRENAL
Sinopsis
Síntomas
Diagnóstico
Tratamiento
HIPERCORTISOLISMO (SÍNDROME DE CUSHING)
Sinopsis
Etiología
Diagnóstico
Tratamiento
ANDRÓGENOS SUPRARRENALES
Exceso de andrógenos
Diagnóstico
Tratamiento
LA MÉDULA SUPRARRENAL
Embriología
Biosíntesis, almacenamiento y secreción de catecolaminas
Metabolismo y excreción de catecolaminas
FEOCROMOCITOMA Y PARAGANGLIOMA
Sinopsis
Epidemiología
Presentación clínica
Diagnóstico
Medicamentos interferentes
Valoración bioquímica
Metanefrinas libres en plasma
32

Metanefrinas y catecolaminas fraccionadas en orina de 24 horas
Resultados normales
Detección de casos
Metanefrinas y catecolaminas fraccionadas en orina de 24 horas
Metanefrinas fraccionadas en plasma
Localización radiológica
Tratamiento
Evolución, pronóstico y seguimiento
Valoración genética
INCIDENTALOMA SUPRARRENAL
ESTUDIOS DE CASOS
PREGUNTAS
REFERENCIAS
22 Función gonadal
Mahima Gulati
LOS TESTÍCULOS
Anatomía funcional del tracto reproductivo masculino
Fisiología de los testículos
Alteraciones del desarrollo sexual e hipofunción testicular
Diagnóstico de hipogonadismo
Terapia de reemplazo con testosterona
Vigilancia de la terapia de reemplazo con testosterona
LOS OVARIOS
Desarrollo ovárico temprano
Anatomía funcional de los ovarios
Producción hormonal de los ovarios
El ciclo menstrual
Control hormonal de la ovulación
Desarrollo puberal en la mujer
Desarrollo sexual precoz
Anomalías del ciclo menstrual
Hirsutismo
Terapia de reemplazo estrogénico
PREGUNTAS
REFERENCIAS
23 La glándula tiroides
Marissa Grotzke
LA TIROIDES
Anatomía y desarrollo tiroideos
Síntesis de hormonas tiroideas
Unión de hormonas tiroideas a proteínas
Control de la función tiroidea
Acciones de las hormonas tiroideas
PRUEBAS PARA LA FUNCIÓN TIROIDEA
Pruebas en sangre
OTRAS HERRAMIENTAS PARA LA EVALUACIÓN TIROIDEA
Evaluación por medicina nuclear
Ecografía tiroidea
Aspiración con aguja fina
ALTERACIONES DE LA TIROIDES
Hipotiroidismo
Tirotoxicosis
33

Enfermedad de Graves
Adenoma tóxico y bocio multinodular
DISFUNCIÓN TIROIDEA INDUCIDA POR FÁRMACOS
Enfermedad tiroidea inducida por amiodarona
Tiroiditis subaguda
ENFERMEDAD NO TIROIDEA
NÓDULOS TIROIDEOS
PREGUNTAS
REFERENCIAS
24 Homeostasis y regulación hormonal del calcio
Josephine Abraham y Dev Abraham
HOMEOSTASIS DE CALCIO
REGULACIÓN HORMONAL DEL METABOLISMO DEL CALCIO
Vitamina D
Hormona paratiroidea
REGULACIÓN DEL METABOLISMO DE CALCIO POR SISTEMAS ORGÁNICOS
Regulación GI
Papel de los riñones
Fisiología ósea
HIPERCALCEMIA
Causas de hipercalcemia
Hiperparatiroidismo primario
Hipercalcemia hipocalciúrica familiar (FHH)
Hipertiroidismo
Enfermedad de Addison
Síndrome por leche y álcali
Medicamentos que causan hipercalcemia
HIPOCALCEMIA
Causas de hipocalcemia
ENFERMEDADES METABÓLICAS ÓSEAS
Raquitismo y osteomalacia
Osteoporosis
HIPERPARATIROIDISMO SECUNDARIO A INSUFICIENCIA RENAL
PREGUNTAS
REFERENCIAS
25 Funcionamiento hepático
Janelle M. Chiasera y Xin Xu
ANATOMÍA
Anatomía macroscópica
Anatomía microscópica
FUNCIONES BIOQUÍMICAS
Excreción y secreción
Metabolismo
Desintoxicación y metabolismo farmacológico
ALTERACIONES DE LA FUNCIÓN HEPÁTICA DURANTE LA ENFERMEDAD
Ictericia
Cirrosis
Tumores
Síndrome de Reye
Alteraciones relacionadas con alcohol y drogas
VALORACIÓN DE LA FUNCIÓN HEPÁTICA/PRUEBAS DE FUNCIÓN HEPÁTICA
Bilirrubina
34

MÉTODOS
Urobilinógeno en orina y heces
Ácidos biliares en suero
Enzimas
Pruebas para medir la capacidad de síntesis hepática
Pruebas para medir el metabolismo de nitrógeno
Hepatitis
PREGUNTAS
REFERENCIAS
26 Marcadores de laboratorio para daño y función cardíacos
Ronald R. Henriquez, Michael Durando, Brian C. Jensen, Christoper R. McCudden y Monte S.
Willis
ISQUEMIA, ANGINA E INFARTO CARDÍACOS
FISIOPATOLOGÍA DE ATEROSCLEROSIS, EL PROCESO PATOLÓGICO SUBYACENTE A IM
MARCADORES DE LESIÓN CARDÍACA
Marcadores iniciales de lesión cardíaca
Troponinas cardíacas
CK-MB y Troponina I/Troponina T Consideraciones en pacientes con enfermedad renal
Otros marcadores de lesión cardíaca
LA LESIÓN CARDÍACA OCURRE EN NUMEROSOS PROCESOS PATOLÓGICOS, ADEMÁS
DE IM
VALORACIÓN EN EL LABORATORIO DE PACIENTES CON SOSPECHA DE INSUFICIENCIA
CARDÍACA Y EL USO DE BIOMARCADORES CARDÍACOS EN INSUFICIENCIA
CARDÍACA
USO DE PÉPTIDOS NATRIURÉTICOS Y TROPONINAS EN EL DIAGNÓSTICO Y
ESTRATIFICACIÓN DEL RIESGO DE INSUFICIENCIA CARDÍACA
Troponinas cardíacas
MARCADORES DE RIESGO DE CC
Proteína C reactiva
Homocisteína
MARCADORES DE EMBOLIA PULMONAR
Uso de la detección de dímero-D en EP
Valor del examen de troponina y BNP en PE aguda
RESUMEN
PREGUNTAS
REFERENCIAS
27 Función renal
Kara L. Lynch y Alan H. B. Wu
ANATOMÍA RENAL
FISIOLOGÍA RENAL
Filtración glomerular
Función tubular
Eliminación de compuestos de nitrógeno no proteico
Homeostasis hidroelectrolítica y ácido–base
Función endocrina
PROCEDIMIENTOS ANALÍTICOS
Depuración de creatinina
GFR estimada
Cistatina C
β2-Microglobulina
Mioglobina
Albuminuria
35

Lipocalina relacionada con gelatinasa de neutrófilos
NefroCheck
Examen general de orina
FISIOPATOLOGÍA
Enfermedades tubulares
Infecciones/obstrucción de vías urinarias
Cálculos renales
Insuficiencia renal
PREGUNTAS
REFERENCIAS
28 Función pancreática y función gastrointestinal
Edward P. Fody
FISIOLOGÍA DE LA FUNCIÓN PANCREÁTICA
ENFERMEDADES DEL PÁNCREAS
PRUEBAS DE FUNCIÓN PANCREÁTICA
Prueba de secretina/CCK
Análisis de grasa fecal
Determinación de electrolitos en sudor
Enzimas en suero
ELASTASA FECAL
FISIOLOGÍA Y BIOQUÍMICA DE LA SECRECIÓN GÁSTRICA
ASPECTOS CLÍNICOS DEL ANÁLISIS GÁSTRICO
PRUEBAS DE FUNCIÓN GÁSTRICA
Medición del ácido gástrico en las pruebas de secreción basal y máxima
Medición del ácido gástrico
Gastrina en plasma
FISIOLOGÍA INTESTINAL
ASPECTOS CLÍNICO-PATOLÓGICOS DE LA FUNCIÓN INTESTINAL
PRUEBAS DE FUNCIÓN INTESTINAL
Prueba de tolerancia a la lactosa
Prueba de absorción de D--xilosa
Prueba de D-xilosa
Carotenoides en suero
Otras pruebas de malabsorción intestinal
PREGUNTAS
LECTURAS RECOMENDADAS
REFERENCIAS
29 Análisis de líquidos corporales
Kyle B. Riding
LÍQUIDO CEFALORRAQUÍDEO
LÍQUIDOS SEROSOS
Líquido pleural
Líquido pericárdico
Líquido peritoneal
LÍQUIDO AMNIÓTICO
Enfermedad hemolítica del recién nacido
Defectos del tubo neural
Madurez pulmonar fetal
Fosfatidilglicerol
Conteo de cuerpos lamelares
SUDOR
LÍQUIDO SINOVIAL
36

PREGUNTAS
REFERENCIAS
PARTE cuatro Áreas especializadas de química clínica
30 Vigilancia farmacológica terapéutica
Takara L. Blamires
RESUMEN
VÍAS DE ADMINISTRACIÓN
ABSORCIÓN FARMACOLÓGICA
DISTRIBUCIÓN FARMACOLÓGICA
FÁRMACOS LIBRES VS. UNIDOS
METABOLISMO FARMACOLÓGICO
ELIMINACIÓN FARMACOLÓGICA
FARMACOCINÉTICA
RECOLECCIÓN DE LA MUESTRA
FARMACOGENÓMICA
MEDICAMENTOS CARDIOACTIVOS
Digoxina
Quinidina
Procainamida
Disopiramida
ANTIBIÓTICOS
Aminoglucósidos
Teicoplanina
Vancomicina
MEDICAMENTOS ANTIEPILÉPTICOS
Fenobarbital y Primidona
Fenitoína y Fosfenitoína
Ácido valproico
Carbamacepina
Etosuximida
Felbamato
Gabapentina
Lamotrigina
Levetiracetam
Oxcarbacepina
Tiagabina
Topiramato
Zonisamida
MEDICAMENTOS PSICOACTIVOS
Litio
Antidepresivos tricíclicos
Clozapina
Olanzapina
MEDICAMENTOS INMUNOSUPRESORES
Ciclosporina
Tacrolimus
Sirolimus
Ácido micofenólico
ANTINEOPLÁSICOS
Metotrexato
BRONCODILATADORES
Teofilina
37

PREGUNTAS
REFERENCIAS
31 Toxicología
Takara L. Blamires
XENOBIÓTICOS, VENENOS Y TOXINAS
RUTAS DE EXPOSICIÓN
RELACIÓN DOSIS–RESPUESTA
Toxicidad aguda y crónica
ANÁLISIS DE AGENTES TÓXICOS
TOXICOLOGÍA DE AGENTES ESPECÍFICOS
Alcoholes
Monóxido de carbono
Cáusticos
Cianuro
Metales y metaloides
Pesticidas
TOXICOLOGÍA DE MEDICAMENTOS
Salicilatos
Paracetamol
TOXICOLOGÍA DE DROGAS DE ABUSO
Anfetaminas
Esteroides anabólicos
Canabinoides
Cocaína
Opiáceos
Fenciclidina
Sedantes–hipnóticos
PREGUNTAS
REFERENCIAS
32 Marcadores tumorales circulantes: conceptos básicos y aplicaciones clínicas
Christoper R. McCudden y Monte S. Willis
TIPOS DE MARCADORES TUMORALES
APLICACIONES DE LOS MARCADORES TUMORALES
Detección
Tamizaje y valoración de susceptibilidad
Pronóstico
Monitoreo de la eficacia de la terapia y recurrencia de la enfermedad
CONSIDERACIONES DEL LABORATORIO PARA LA MEDICIÓN DE MARCADORES
TUMORALES
Inmunoensayos
Cromatografía líquida de alto rendimiento
Inmunohistoquímica e inmunofluorescencia
Ensayos enzimáticos
MARCADORES TUMORALES SOLICITADOS CON FRECUENCIA
α-Fetoproteína
Antígeno de cáncer 125
Antígeno carcinoembrionario
Gonadotropina coriónica humana
Antígeno prostático específico
TENDENCIAS
PREGUNTAS
38

REFERENCIAS
33 Evaluación nutricional
Linda S. Gorman y Maria G. Boosalis
PROCESO DE LOS CUIDADOS NUTRICIONALES: REVISIÓN
EVALUACIÓN NUTRICIONAL
MARCADORES BIOQUÍMICOS: MACRONUTRIENTES
Proteínas
Grasa
Carbohidrato
MARCADORES BIOQUÍMICOS: OTROS
Nutrición parenteral
Electrolitos
Análisis urinario
Función de los órganos
MARCADORES BIOQUÍMICOS: MICRONUTRIENTES
Vitaminas
Nutrientes condicionalmente esenciales
Minerales
Elementos traza
PREGUNTAS
REFERENCIAS
34 Química clínica y el paciente geriático
Laura M. Hickes y J. Marvin McBride
ENVEJECIMIENTO EN ESTADOS UNIDOS
ENVEJECIMIENTO Y CIENCIAS MÉDICAS
CAMBIOS FISIOLÓGICOS GENERALES EN EL ENVEJECIMIENTO
Músculo
Hueso
Sistema gastrointestinal
Riñones y sistema urinario
Sistema inmunitario
Sistema endocrino
Hormonas sexuales
Metabolismo de glucosa
EFECTOS DE LA EDAD SOBRE LOS RESULTADOS DE LABORATORIO
Músculo
Hueso
Sistema gastrointestinal
Sistema urinario
Sistema inmunitario
Sistema endocrino
Hormonas sexuales
Metabolismo de la glucosa
CÓMO ESTABLECER INTERVALOS DE REFERENCIA PARA PERSONAS DE EDAD
AVANZADA
VARIABLES PREANALÍTICAS ESPECÍFICAS PARA PACIENTES GERIÁTRICOS
ENFERMEDADES PREVALENTES EN PERSONAS DE EDAD AVANZADA
CAMBIOS EN EL METABOLISMO FARMACOLÓGICO RELACIONADOS CON LA EDAD
Absorción
Distribución
Metabolismo
39

Eliminación
CUADROS ATÍPICOS DE ENFERMEDADES COMUNES
Síndromes geriátricos
IMPACTO DEL EJERCICIO Y LA NUTRICIÓN SOBRE LOS RESULTADOS DE
LABORATORIO EN PERSONAS DE EDAD AVANZADA
PREGUNTAS
REFERENCIAS
35 Química clínica y el paciente pediátrico
Tracey G. Polsky y Michael J. Bennett
CAMBIOS EN EL DESARROLLO DE NEONATO A ADULTO
Respiración y circulación
Crecimiento
Desarrollo de los órganos
Problemas de prematurez e inmadurez
FLEBOTOMÍA Y ELECCIÓN DE LA INSTRUMENTACIÓN PARA MUESTRAS PEDIÁTRICAS
Flebotomía
Aspectos preanalíticos
Selección del analizador
ANÁLISIS EN EL SITIO DE ATENCIÓN EN PEDIATRÍA
REGULACIÓN DE GASES EN SANGRE Y PH EN NEONATOS Y LACTANTES
Medición de gases en sangre y ácido–base
REGULACIÓN DE ELECTROLITOS Y AGUA: FUNCIÓN RENAL
Alteraciones que afectan el equilibrio hidroelectrolítico
DESARROLLO DE LA FUNCIÓN HEPÁTICA
Ictericia fisiológica
Metabolismo energético
Diabetes
Metabolismo de nitrógeno
Productos nitrogenados finales como marcadores de la función renal
Pruebas de función hepática
METABOLISMO DEL CALCIO Y DEL HUESO EN PEDIATRÍA
Hipocalcemia e hipercalcemia
FUNCIÓN ENDOCRINA EN PEDIATRÍA
Secreción hormonal
Sistema hipotálamo–hipófisis–tiroides
Sistema hipotálamo–hipófisis–corteza suprarrenal
Factores de crecimiento
Control endocrino de la maduración sexual
DESARROLLO DEL SISTEMA INMUNITARIO
Conceptos básicos de inmunidad
Componentes del sistema inmunitario
Producción neonatal e infantil de anticuerpos
Alteraciones de la inmunidad
ENFERMEDADES GENÉTICAS
Fibrosis quística
Tamizaje neonatal para la población general
Diagnóstico de enfermedades metabólicas en el ámbito clínico
METABOLISMO FARMACOLÓGICO Y FARMACOCINÉTICA
Vigilancia farmacológica
Aspectos toxicológicos en química clínica pediátrica
PREGUNTAS
REFERENCIAS
40

Índice alfabético de materias
41

esquema del capítulo
Unidades de medida
Reactivos
Especificaciones para el agua
Concentración
Potencial redox
Conductividad
Materiales del laboratorio clínico
Termómetros y temperatura
Materiales de vidrio y de plástico
Recipientes de laboratorio
Desecadores y desecantes
Balanzas
Centrifugación
Matemáticas y cálculos en el laboratorio
Logaritmos
Cálculos de concentración
Diluciones
Agua de hidratación
Gráfica de la ley de Beer
Consideraciones acerca de las muestras
Tipos de muestras
43

Procesamiento de muestras
Variables de las muestras
Cadena de custodia
Informe de los resultados por vía electrónica e impresos
Preguntas
Referencias
objetivos del capítulo
Al terminar este capítulo, el laboratorista clínico será capaz de realizar lo
siguiente:
Convertir los resultados de una unidad a otra utilizando los sistemas SI y
tradicional.
Describir las clasificaciones utilizadas para el agua de grado reactivo.
Identificar los diferentes grados de pureza utilizados en la preparación de
reactivos e indicar su uso correcto.
Definir estándar primario y materiales de referencia estándar.
Describir los siguientes términos relacionados con las soluciones y, cuando sea
apropiado, brindar las unidades respectivas: porcentaje, molaridad, normalidad,
molalidad, saturación, propiedades coligativas, potencial redox y conductividad.
Definir amortiguador y proporcionar la fórmula para calcular pH y pKa
Utilizar la ecuación de Henderson-Hasselbalch para determinar la incógnita
cuando se brinde el pKa y el pH o el pKa y la concentración del ácido débil y su
base conjugada.
Listar y describir los tipos de termómetros empleados en el laboratorio clínico.
Clasificar el tipo de pipeta cuando se presenta el instrumento o su descripción.
Demostrar el uso apropiado de las pipetas volumétricas y de medición.
Describir dos maneras para calibrar un dispositivo de pipeteo.
Definir un desecante y discutir cómo se utiliza en el laboratorio clínico.
Describir cómo cuidar y balancear una centrífuga de manera adecuada.
Realizar correctamente los cálculos matemáticos de laboratorio previstos en este
capítulo.
Identificar y describir los tipos de muestras utilizados en química clínica.
Indicar los pasos generales para el procesamiento de muestras de sangre.
Aplicar la ley de Beer para determinar la concentración de una muestra cuando se
proporciona la absorbancia o un cambio en la absorbancia.
Identificar las variables preanalíticas que pueden afectar de modo adverso los
resultados de laboratorio según lo presentado en este capítulo.
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términos clave
44

Absorbancia delta
Agente oxidante
Agente reductor
Agua de grado reactivo
Agua desionizada
Agua destilada
Amortiguador (buffer)
Analito
Anhidro
Calibración de punto único
Centrifugación
Conductividad
Densidad
Desecador
Desecante
Dilución
Dilución seriada
Ecuación de Henderson-Hasselbalch
Estándar
Estándar primario
Factor de dilución
Filtración
Fuerza iónica
Gravedad específica
Hemólisis
Hidrato
Higroscópico
Ictericia
Ley de Beer
Lipemia
Líquido cefalorraquídeo (LCR)
Materiales de referencia estándar (SRM)
Matraces tipo Erlenmeyer
Molalidad
Molaridad
Normalidad
Ósmosis inversa
Peso equivalente
pH
Pipeta
Potencial redox
Presión osmótica
Probeta
Propiedad coligativa
Razón
Sangre arterial
Sangre total
Sistema Internacional de Unidades, SI
Solución
Solución porcentual
Soluto
Solvente
45

Suero
Sustancia delicuescente
Sustancia oxidada
Sustancia reducida
Termistor
Ultrafiltración
Unidad internacional
Valencia
Vaso de precipitado tipo Griffin
El propósito principal del laboratorio de química clínica es realizar de forma
correcta los procedimientos analíticos que generen información precisa y exacta para
contribuir con el diagnóstico y tratamiento del paciente. La obtención de resultados
confiables requiere que el personal del laboratorio clínico sea capaz de utilizar de
manera correcta los suministros y equipo básicos, y que comprenda los conceptos
fundamentales que resultan críticos para cualquier procedimiento analítico. Los
tópicos de este capítulo incluyen unidades de medida, suministros básicos de
laboratorio fundamentos matemáticos de los cálculos de laboratorio y una explicación
breve de la obtención de muestras, su procesamiento y reporte.
UNIDADES DE MEDIDA
Cualquier resultado de laboratorio cuantitativo importante consta de dos
componentes; el primero representa la cifra relacionada con el valor real del resultado
y el segundo es una etiqueta que identifica las unidades. La unidad representa una
magnitud física como masa, longitud, tiempo o volumen.1 No todos los resultados de
laboratorio tienen unidades bien definidas, pero siempre que sea posible, deben
reportarse las unidades utilizadas.
Pese a que se han utilizado varios sistemas de unidades por varias divisiones
científicas, se prefiere el Système International d’Unités (Sistema Internacional
de Unidades, SI), adoptado internacionalmente en 1960, en las publicaciones
científicas y laboratorios clínicos, y es el único sistema utilizado en numerosos
países. Este sistema se diseñó para proporcionar a la comunidad científica un método
uniforme para describir las magnitudes físicas y sus unidades. Las unidades del
sistema SI (denominadas unidades SI) se basan en el sistema métrico. Se cuenta con
varias subclasificaciones del sistema SI, una de las cuales es la unidad básica. Hay
siete unidades básicas (table 1.1), de las cuales las de longitud (metro), masa
(kilogramo) y cantidad de sustancia (mol) son las más frecuentes. Otro conjunto de
unidades SI reconocidas se denominan unidades derivadas. Una unidad derivada,
como su nombre lo indica se obtiene de una función matemática que relaciona
unidades básicas. Un ejemplo de unidad SI derivada es metro por segundo (m/s),
usado para expresar velocidad. Algunas unidades que no pertenecen al SI se utilizan
de manera tan amplia que han sido aceptadas por este sistema (tabla 1.1). Entre ellas
se incluyen unidades tradicionales como hora, minuto, día, gramo, litro y ángulos
planos expresados como grados. El SI usa prefijos estándar que, cuando se agregan
46

a una unidad básica dada, pueden indicar submúltiplos o múltiplos (tabla 1.2). Por
ejemplo, 0.001 litros pueden expresarse con el prefijo mili, o 10−3, y como requiere
mover el punto decimal tres lugares a la derecha, puede escribirse como 1 mililitro, o
abreviarse como 1 mL. También puede escribirse en notación científica como 1 ×
10−3 L. Del mismo modo, para 1 000 litros se usaría el prefijo de kilo (103) y se
escribiría como 1 kilolitro (1 kL) o se expresaría en notación científica como 1 × 103
L.
Es importante comprender la relación que tienen estos prefijos con la unidad
básica. La parte superior destacada en la table 1.2 indica los prefijos que son menores
a la unidad básica y que se utilizan con frecuencia en los laboratorios clínicos.
Cuando se realizan conversiones entre prefijos debe considerarse la relación entre
ellos; o sea, si se cambia a un prefijo más pequeño o más grande. Por ejemplo, si se
convierte de un litro (1.0 × 100 o 1.0) a mililitros (1.0 × 10−3 o 0.001), la unidad
inicial (L) es mayor que la unidad final por un factor de 1 000 o 103
. Esto significa
que el decimal se desplazaría a la derecha tres lugares, por lo que 1.0 litro (L)
equivale a 1 000 mililitros (mL). Al cambiar 1 000 mililitros (mL) a 1.0 litro (L), el
proceso se invierte y el punto decimal se desplazaría tres lugares a la izquierda para
convertirse en 1.0 L. Nótese que la unidad SI para masa es el kilogramo; la única
unidad básica que contiene un prefijo como parte de su nombre. En general, los
prefijos para masa se aplican al término gramo en lugar de kilogramo.
TABLA 1.1
Unidades SI
Magnitud física básica Unidad básica Símbolo
Longitud Metro m
Masa Kilogramo kg
Tiempo Segundo s
Corriente eléctrica Amperio A
Temperatura termodinámica Kelvin K
Cantidad de sustancia Mol mol
Intensidad luminosa Candela cd
Algunas unidades derivadas
Frecuencia Hertz Hz
Fuerza Newton N
Temperatura Celsius Grado Celsius °C
Actividad catalítica Katal kat
Algunas unidades aceptadas por el SI
Minuto (tiempo) (60 s) min
Hora (3 600 s) h
Día (86 400 s) d
Litro (volumen) (1 dm3 = 10−3 m3) L
Angstrom (0.1 nm = 10−10 m) Å
47

TABLA 1.2
Prefijos empleados con las unidades SI
Factor Prefijo Símbolo
Decimales a
considerar
10−18 atto a —
10−15 femto f —
10−12 pico p —
10−9 nano n —
10−6 micro μ 0.000001
10−3 mili m 0.001
10−2 centi c 0.01
10−1 deci d 0.1
100 Litro, metro, gramo Unidad básica 1.0
101 deca da 10.0
102 hecto h 100.0
103 kilo k 1 000.0
104 mega M —
109 giga G —
1012 tera T —
1015 peta P —
1018 exa E —
Los prefijos se utilizan para indicar un submúltiplo o múltiplo de una unidad SI básica.
Ejemplo 1: Convierta 1.0 L a μL
1.0 L (1 × 100
) = ? μL (micro = 10−6
); mueva el punto decimal seis lugares a la
derecha para que se convierta en 1 000 000 μL; invierta el proceso para determinar la
expresión en litros (mueva la posición decimal en 1 000 000 μL seis lugares a la
izquierda para obtener 1.0 L).
CONVERSIONES SI
Para convertir entre unidades SI, mueva la posición decimal según la diferencia entre los prefijos, hacia la
derecha (de una unidad más grande a una más pequeña) o a la izquierda (de una más pequeña a una más
grande):
Ejemplo 2: Convierta 5 mL a μL
48

5 mL (mili = 10−3, más grande) = ? μL (micro = 10−6, más pequeña); mueva el punto
decimal tres lugares a la derecha y se convierte en 5 000 μL.
Ejemplo 3: Convierta 5.3 mL a dL
5.3 mL (mili = 10−3, más pequeña) = ? dL (deci = 10−1, más grande); mueva el punto
decimal dos lugares a la izquierda y se convierte en 0.053 dL.
Con frecuencia, el informe de los resultados de laboratorio se expresa en términos
de concentración de sustancia que utilizan unidades de cantidad de sustancia (p. ej.,
mol/L, mmol/L) o de masa (p. ej., mg/dL, g/dL, g/L, mmol/L y UI) en vez de
unidades SI. Estas unidades tradicionales de uso común pueden causar confusión
durante su interpretación. En el apéndice D (en thePoint), Conversion of Traditional
Units to SI Units for Common Clinical Chemistry Analytes, se listan las unidades SI y
de referencia junto con los factores de conversión de unidades tradicionales a SI para
analitos comunes. Al igual que en la industria, en el laboratorio clínico y en otras
áreas de las ciencias médicas se han adoptado estándares universales promovidos por
la International Organization for Estandarization, con frecuencia conocida como ISO.
Este grupo desarrolla estándares de práctica, definiciones y lineamientos que pueden
adoptarse en cualquier campo afín, brindando una terminología más uniforme y
menos confusa. Muchas de las iniciativas nacionales adoptadas en Estados Unidos
recomiendan unidades comunes para reportar resultados de estudios de laboratorio,
pero ninguna ha sido ampliamente adoptada.2
Como en cualquier transición, el
personal del laboratorio clínico debe familiarizarse con todos los términos actuales
utilizados en su campo.
REACTIVOS
En el laboratorio de hoy, altamente automatizado, se requiere preparar pocos
reactivos, pues la mayoría de los fabricantes de instrumentos produce reactivos listos
para usar en forma de kit preempacado que sólo requieren la adición de agua o un
amortiguador para su reconstitución. Una mayor conciencia sobre los riesgos de
ciertos químicos y los numerosos requerimientos de las agencias reguladoras han
ocasionado que los laboratorios de química clínica eliminen reservas masivas de
sustancias químicas y opten por utilizar reactivos preempacados. De manera
periódica, en especial en laboratorios de hospitales implicados en la investigación y
desarrollo, aplicaciones biotecnológicas, análisis especializados o validación de
métodos analíticos, el laboratorista puede aún enfrentarse a la preparación de
reactivos o soluciones.
En Estados Unidos, las sustancias químicas se comercializan en diferentes grados de
pureza; p. ej. reactivo analítico (AR); ultrapuro; químicamente puro (CP); United
States Pharmacopeia (USP); National Formulary (NF), y grado técnico o comercial.3
Un comité de la American Chemical Society (ACS) ha establecido especificaciones
para las sustancias grado AR y los fabricantes deben apegarse a estos requerimientos.
49

Las etiquetas de los reactivos establecen las impurezas reales para cada lote o listan
las impurezas máximas permisibles. Las etiquetas deben imprimirse con claridad y
contener los porcentajes de impurezas presentes, así como las iniciales AR o ACS o
los términos para uso de laboratorio o ACS Standard-Grade Reference Materials.
Las sustancias de esta categoría son adecuadas para la mayoría de los procedimientos
analíticos del laboratorio. Las sustancias ultrapuras se han sometido a pasos de
purificación adicionales para usarse en procedimientos específicos, como
cromatografía, absorción atómica, inmunoensayos, diagnóstico molecular,
estandarización, u otras técnicas que requieren sustancias extremadamente puras.
Estos reactivos pueden rotularse con la denominación HPLC (cromatografía líquida
de alto rendimiento) o reactivo cromatográfico.
Debido a que las sustancias grado USP y NF se utilizan para fabricar
medicamentos, las limitaciones establecidas para este grupo se basan en el criterio de
no ser perjudiciales para los individuos a los niveles empleados. Las sustancias de
este grupo pueden tener la pureza suficiente para usarse en la mayoría de los
procedimientos químicos; sin embargo, debe reconocerse que los estándares de
pureza no se basan en las necesidades del laboratorio y, por ello, pueden no satisfacer
los requisitos del ensayo.
La denominación CP (químicamente puro) de un reactivo indica que las
limitaciones de impurezas no están establecidas y la preparación de estos químicos no
es uniforme. No se recomienda que los laboratorios clínicos usen estas sustancias
para preparar reactivos a menos que se realice la purificación adicional o se incluya
un reactivo en blanco. Los reactivos grado técnico o comercial se utilizan
principalmente en manufactura y nunca deben usarse en el laboratorio clínico.
Los reactivos orgánicos también tienen varios grados de pureza que difieren de
aquellos usados para clasificar reactivos inorgánicos. Estos grados incluyen un grado
práctico con algunas impurezas; CP, que se aproxima al grado de pureza de los
químicamente puros; los reactivos orgánicos grado espectroscópico (espectralmente
puros) y grado cromatográfico, con grados de pureza obtenidos mediante
procedimientos específicos; y el grado reactivo (ACS) que certifica un contenido de
impurezas por debajo de ciertos niveles establecidos por la ACS. Como en cualquier
método analítico, la pureza requerida para el reactivo orgánico está condicionada por
su aplicación particular.
Además de los aspectos de pureza, leyes como la Occupational Safety and Health
Administration (OSHA)4
requieren que los fabricantes indiquen cualquier riesgo
físico o biológico para la salud y las precauciones necesarias para uso,
almacenamiento y eliminación seguros de cualquier reactivo. El fabricante debe
proporcionar hojas de datos técnicos para cada reactivo en un documento llamado
Safety Data Sheet (SDS, hoja de datos de seguridad).
A diferencia de otras áreas de la química, la química clínica está implicada con el
análisis de subproductos bioquímicos encontrados en fluidos biológicos, como suero,
plasma u orina, haciendo de la purificación y del conocimiento de la composición
exacta del material algo casi imposible. Por esta razón, los estándares
50

tradicionalmente usados en química analítica no son tan aplicables en química clínica.
Un estándar primario es una sustancia con alto grado de pureza que puede
utilizarse de manera directa para obtener una matriz de concentración y pureza
conocidas y exactas. La ACS tiene tolerancias de pureza para estándares primarios,
ya que la mayoría de los compuestos biológicos no están disponibles dentro de estas
limitaciones de tolerancia; los materiales de referencia estándar (SRM)
certificados por el National Institute of Standards and Technology (NIST) se utilizan
en lugar de los estándares primarios ACS.5–7
El NIST desarrolló materiales de referencia/SRM certificados para utilizar en los
laboratorios de química clínica. Se les asigna un valor después de un análisis
cuidadoso, utilizando métodos y equipo de vanguardia. Luego se certifica la
composición química de estas sustancias; no obstante, pueden no poseer una pureza
equivalente a un estándar primario. Debido a que cada sustancia ha sido caracterizada
para ciertas propiedades químicas o físicas, puede utilizarse en lugar de un estándar
primario ACS en el ámbito clínico, y con frecuencia se emplea para verificar la
calibración o las valoraciones de exactitud/sesgo. Muchos fabricantes usan un SRM
NIST al producir calibradores y materiales estándares y, de este modo, estos
materiales se consideran “compatibles con NIST” y pueden cumplir ciertos requisitos
de acreditación. Hay SRM para numerosos analitos, hormonas, drogas y gases en
sangre, y su número va en incremento.5
Especificaciones para el agua8
El agua es el reactivo utilizado con mayor frecuencia en el laboratorio. Debido a que
el agua corriente no es adecuada para estas aplicaciones, la mayoría de los
procedimientos, incluida la preparación de reactivos y estándares, emplea agua de
alta pureza. Se cuenta con varios métodos para la purificación del agua, que incluyen
destilación, intercambio iónico, ósmosis inversa, ultrafiltración, luz ultravioleta,
esterilización y tratamiento con ozono. En general, los requisitos de laboratorio
incluyen agua de grado reactivo que, según el Clinical and Laboratory Standards
Institute (CLSI), se clasifica en una de seis categorías con base en las
especificaciones necesarias para su uso, en lugar del método de purificación o
preparación empleado.9,10 Estas categorías incluyen agua de grado reactivo de
laboratorio clínico (CLRW), agua de grado reactivo especial (SRW), agua de
alimentación de instrumentos, agua suministrada por el fabricante del método, agua
para autoclave y para lavado y agua purificada embotellada comercial. Los
laboratorios deben evaluar si el agua satisface las especificaciones necesarias para el
tipo de aplicación.
La mayoría de los parámetros de calidad de agua incluyen por lo menos el
recuento microbiológico, pH, resistividad (medida de la resistencia en ohms•metro
determinada por la cantidad de iones presentes), contenido de silicato, materia en
suspensión y sustancias orgánicas. Cada categoría tiene un límite aceptable
específico. Una criterio que se ha mantenido durante largo tiempo para catalogar la
pureza del agua se basa en los tipos I, II y III, donde el agua tipo I cuenta con los
requisitos más estrictos y, en general, es adecuada para el uso rutinario de laboratorio.
51

La prefiltración puede eliminar las partículas en suspensión que aparecen en el
suministro de agua municipal antes de cualquier tratamiento adicional. Los cartuchos
de filtración están compuestos por cristal; algodón; carbón activado, que elimina la
materia orgánica y el cloro; también se emplean filtros micropore (≤0.2 mm), que
retienen cualquier partícula más grande que los poros del filtro, incluidas las
bacterias. El uso de estos filtros depende de la calidad del agua municipal y de otros
métodos de purificación utilizados. Por ejemplo, el agua dura (que contiene calcio,
hierro y otros elementos disueltos) puede requerir prefiltración con un filtro de cristal
o de algodón en vez de filtros de carbón activado o micropore, que se obstruyen con
rapidez y son costosos. El filtro micropore puede ser más adecuado después de los
tratamientos de destilación, desionización u ósmosis inversa.
El agua destilada se ha purificado para eliminar casi todo el material orgánico,
utilizando una técnica de destilación parecida a la encontrada en los experimentos de
destilación del laboratorio de química orgánica donde el agua hierve y se evapora.
Muchas de las impurezas no son arrastradas por el vapor de agua y permanecen en el
recipiente de ebullición de tal modo que el agua recolectada después de la
condensación presenta una menor contaminación. El agua puede destilarse más de
una vez, y cada ciclo de destilación elimina impurezas adicionales. La ultrafiltración
y la nanofiltración, como la destilación, son excelentes para eliminar partículas,
microorganismos y cualquier pirógeno o endotoxina.
El agua desionizada elimina algunos o todos los iones, aunque aún puede
contener materia orgánica, por lo que no es pura ni estéril. En general, el agua
desionizada se obtiene de agua tratada con anterioridad, como agua destilada o
prefiltrada. El agua desionizada se produce utilizando una columna de intercambio
aniónico o catiónico, seguida del remplazo de los iones eliminados por iones
hidroxilo o hidrógeno. Los iones que se espera eliminar del agua determinan el tipo
de resina de intercambio iónico a utilizar. Una columna no funciona para todos los
iones presentes en el agua. La combinación de varias resinas produce distintos grados
de agua desionizada. Un sistema de dos lechos utiliza una resina aniónica seguida de
una resina catiónica. Las distintas resinas pueden estar en columnas separadas o en la
misma columna. Este proceso es excelente para eliminar sólidos y gases ionizados
disueltos.
La ósmosis inversa es un proceso que usa la presión para forzar el paso del agua a
través de una membrana semipermeable, produciendo agua de mejor calidad que la
original, pero no elimina gases disueltos La ósmosis inversa puede usarse para el
pretratamiento del agua.
La radiación ultravioleta elimina cierta materia orgánica traza en los procesos de
esterilización empleando longitudes de onda específicas. Cuando se usa en
combinación con el tratamiento con ozono pueden destruir bacterias, pero dejar
productos residuales. Con frecuencia, estas técnicas se utilizan después de completar
otros procesos de purificación.
La producción de agua de grado reactivo depende en gran medida de la condición
del agua suministrada. En general, el agua de grado reactivo puede obtenerse al
filtrarla para retirar partículas en suspensión, seguida de ósmosis inversa,
desionización y un filtro de 0.2 mm o un proceso de filtración más restrictiva. El agua
52

tipo III/de lavado por autoclave es aceptable para el lavado de cristalería, pero no para
el análisis o preparación de reactivos. Por tradición, el agua tipo II es aceptable para
la mayoría de los requisitos analíticos, incluida la preparación de reactivos y
estándares, así como en el control de calidad, mientras que el agua tipo I se utiliza
para probar métodos que requieren interferencia mínima, como análisis de metales
trazas, hierro y enzimas. El uso para HPLC puede requerir la filtración con
micropore menor a 0.2 mm como paso final y cae en la categoría SRW. Algunas
técnicas de diagnóstico molecular o por espectrometría de masas pueden requerir
agua de grado reactivo especial; ciertas aguas grado reactivo deben usarse de
inmediato, por lo que no se recomienda su almacenamiento debido a cambios de
resistividad. Según su aplicación, CLRW debe almacenarse de modo que evite
cualquier contaminación química o bacteriana y durante periodos breves.
Los procedimientos de valoración para determinar la calidad del agua de grado
reactivo incluyen mediciones de la resistividad, pH, conteo de colonias en medios
selectivos y no selectivos para la detección de contaminación bacteriana, cloro,
amoniaco, nitratos o nitritos, hierro, dureza, fosfato, sodio, sílice, dióxido de carbono,
demanda química de oxígeno y detección de metales. Algunas agencias de
acreditación11 recomiendan que los laboratorios documenten el crecimiento en
cultivos, pH y resistencia eléctrica específica en el agua usada en la preparación de
reactivos. La resistencia se mide debido a que el agua pura, carente de iones, es un
mal conductor de electricidad y tiene una mayor resistencia al paso de la corriente
eléctrica. La relación entre la pureza del agua y la resistencia es lineal. En general,
mientras más aumenta la pureza, más aumenta la resistencia. Esta medida no es
suficiente para la determinación de la verdadera pureza del agua debido a que un
contaminante no iónico puede estar presente y tiene poco efecto sobre la resistencia.
Nótese que el agua grado reactivo que satisface las especificaciones de otras
organizaciones, como las de ASTM, puede no ser equivalente a las establecidas por el
CLSI y debe satisfacer los requisitos de procedimientos para los requerimientos del
tipo de agua.
En química clínica se cuantifican las sustancias encontradas en los fluidos biológicos,
incluido el suero, el plasma, la orina y el líquido cefalorraquídeo. Una sustancia que
está disuelta en un líquido se conoce como soluto; en ciencia de laboratorio, estos
solutos biológicos también se denominan analitos. El líquido en que está disuelto el
soluto —en este caso, un fluido biológico— es el solvente. Juntos, representan una
solución. Cualquier solución química o biológica se describe por sus propiedades
básicas, incluida la concentración, saturación, propiedades coligativas, potencial
redox, conductividad, densidad, pH y fuerza iónica.
Concentración
La concentración del analito en solución puede expresarse de numerosas maneras.
De modo habitual la concentración se expresa como solución porcentual, molaridad,
molalidad o normalidad. Nótese que estas no son unidades SI y la expresión SI para
la cantidad de una sustancia es el mol.
53

La solución porcentual se expresa como la cantidad de soluto por 100 unidades
totales de solución. Tres expresiones de las soluciones porcentuales son peso/peso
(p/p), volumen/volumen (v/v) y peso/volumen (p/v). El peso/peso (p/p %) se refiere a
la cantidad de gramos de soluto por 100 g de solución. El volumen/volumen (v/v %)
se usa para solutos líquidos y expresa los mililitros de soluto en 100 mL de solución.
Para las soluciones v/v, se recomienda el uso de gramos por decilitro (g/dL) en vez
del v/v %. El peso/volumen (p/v %) es la solución porcentual utilizada con mayor
frecuencia en el laboratorio clínico y se define como la cantidad de gramos de soluto
en 100 mL de solución. Esto no es lo mismo que molaridad y debe tenerse cuidado
para no confundir ambas.
La molaridad (M) se expresa como el número de moles por 1 L de solución. Un
mol de una sustancia equivale a su peso molecular gramo (gmw), por lo que las
unidades de molaridad (M) son mol/litro. La representación SI para la concentración
molar tradicional es moles de soluto por volumen de solución en litros. La expresión
SI para concentración debe representarse como moles por litro (mol/L), milimoles por
litro (mmol/L), micromoles por litro (μmol/L) y nanomoles por litro (nmol/L). El
término molaridad no se ha adoptado por el SI como una expresión de la
concentración. También debe notarse que la molaridad depende del volumen y
cualquier cambio físico significativo que influya sobre el volumen, como los cambios
de temperatura y presión influirán sobre la molaridad.
La molalidad (m) representa la cantidad de soluto por 1 kg de solvente. En
ocasiones, la molalidad se confunde con la molaridad; sin embargo, puede
distinguirse fácilmente de la molaridad, ya que la molalidad siempre se expresa en
términos de moles por kilogramo (cantidad de sustancia por peso) y describe moles
por 1 000 g (1 kg) de solvente. Nótese que la abreviatura común (m) para molalidad
está en minúscula, “m”, mientras que la (M) en mayúscula se refiere a molaridad. La
expresión preferida para molalidad es moles por kilogramo (mol/kg) para evitar
cualquier confusión. A diferencia de la molaridad, la molalidad no está afectada por
la temperatura ni la presión, ya que se basa en la masa en vez del volumen.
La normalidad es la menos utilizada de las cuatro expresiones de concentración
en los laboratorios clínicos, pero se utiliza con frecuencia en las titulaciones químicas
y la clasificación de reactivos químicos. Se define como el número de equivalentes
por L de solución. El peso de un equivalente es igual al gmw de una sustancia
dividida por su valencia. La valencia es el número de unidades que puede combinarse
con o desplazar 1 mol de iones hidrógeno para ácidos o iones hidroxilo para bases o
el número de electrones intercambiados en reacciones redox. La normalidad siempre
es igual o mayor que la molaridad del compuesto. Antes se utilizaba la normalidad
para reportar valores de electrolítos, como sodio [Na+
], potasio [K+
] y cloruro [Cl–
],
expresados como miliequivalentes por litro (mEq/L); no obstante, esta forma se
remplazó por las unidades más familiares de milimoles por litro (mmol/L).
La saturación de una solución brinda poca información sobre la concentración de
solutos en la misma Una solución se considera saturada cuando no puede disolverse
más solvente en la solución. La temperatura, así como la presencia de otros iones,
pueden influir sobre la constante de solubilidad para un soluto en una solución dada,
y con ello afectar la saturación. Los términos habituales en el laboratorio clínico que
54

describen el grado de saturación son diluido, concentrado, saturado y sobresaturado.
Una solución diluida es aquella en la que hay relativamente poco soluto o aquella que
tiene una menor concentración de soluto por volumen de solvente que la original,
como cuando se realiza una dilución. En contraste, una solución concentrada tiene
una gran cantidad de soluto en solución. Una solución en que hay un exceso de
partículas de soluto sin disolver se conoce como solución saturada. Como su nombre
lo indica, una solución sobresaturada tiene una cantidad mayor de partículas de
soluto disueltas que una solución saturada de la misma sustancia en las mismas
condiciones Debido a la mayor concentración de partículas de soluto, una solución
sobresaturada es termodinámicamente inestable. La adición de un cristal de soluto o
la agitación mecánica altera la solución sobresaturada, lo que provoca la precipitación
del exceso de soluto. Un ejemplo de solución sobresaturada se encuentra al medir la
osmolalidad del suero por descenso del punto de congelación.
Las propiedades coligativas son aquellas relacionadas con el número de partículas de
soluto por moléculas de solvente, no por el tipo de partículas presentes. El
comportamiento de las partículas o solutos en solución se relaciona con cuatro
propiedades medibles, presión osmótica, presión de vapor, punto de congelación y
punto de ebullición, las llamadas propiedades coligativas. La presión de vapor es la
presión ejercida por el vapor cuando el solvente líquido está en equilibrio con el
vapor. El punto de congelación es la temperatura a la cual se forma el primer cristal
(sólido) de solvente en equilibrio con la solución. El punto de ebullición es la
temperatura a la cual la presión de vapor del solvente alcanza la presión atmosférica
(en general una atmósfera).
La presión osmótica es la presión que detiene la osmosis cuando un solvente
fluye a través de una membrana semipermeable para establecer el equilibrio entre dos
compartimentos de diferente concentración. La presión osmótica de una solución
diluida es directamente proporcional a la concentración de moléculas en solución. La
expresión para la concentración en este tipo de sistema es el osmol. El osmol de una
sustancia equivale a la molaridad o molalidad multiplicadas por el número de
partículas, no el tipo de partícula, en disolución. Si se usa la molaridad, la expresión
resultante se denomina osmolaridad; si se emplea la molalidad, la expresión cambia a
osmolalidad. Se prefiere la osmolalidad debido a que depende del peso en vez del
volumen y no está influida por los cambios de temperatura o presión. Cuando un
soluto se disuelve en un solvente, las propiedades coligativas cambian de manera
predecible por cada osmol de sustancia presente. En el ámbito clínico, la disminución
del punto de congelación y la depresión de la presión de vapor pueden medirse como
una función de la osmolalidad. Se prefiere el punto de congelación, ya que las
mediciones de la presión de vapor pueden proporcionar lecturas imprecisas en
presencia de algunas sustancias, como los alcoholes.
Potencial redox
El potencial redox, o potencial de oxidación-reducción, es una medida de la
capacidad de una solución para aceptar o donar electrones. Las sustancias que donan
55

electrones se denominan agentes reductores; aquellas que aceptan electrones se
consideran agentes oxidantes. El nemotécnico: “el que pierde se oxida (perder
electrones: oxidado), y el que gana reduce pérdidas (ganar electrones: reducido)”
puede ser útil al intentar recordar la relación entre agentes reductores/oxidantes y el
potencial redox.
Conductividad
La conductividad es una medida del modo en que la electricidad pasa a través de una
solución. La cualidad de conductividad de una solución depende principalmente del
número de cargas respectivas de los iones presentes. La resistividad, el recíproco de
la conductividad, es una medida de la resistencia de una sustancia al paso de la
corriente eléctrica. La aplicación principal de la resistividad en el laboratorio clínico
es la valoración de la pureza del agua. La resistividad o resistencia se expresa como
ohms•metro y la conductividad se expresa como ohms−1•metro−1.
Las soluciones amortiguadoras (o buffers) son ácidos o bases débiles y sus sales
relacionadas que, como resultado de sus características de disociación, minimizan los
cambios en la concentración de iones hidrógeno. La concentración de iones
hidrógeno se expresa con frecuencia como pH. Una p minúscula antes de ciertas
letras o abreviaturas significa operativamente el “logaritmo negativo” o “log inverso
de” dicha sustancia. Para continuar con esta definición, el término pH representa el
logaritmo negativo o inverso de la concentración de iones hidrógeno.
Matemáticamente, el pH se expresa como
donde [H+] equivale a la concentración de iones hidrógeno en moles por litro (M).
La escala de pH varía de 0 a 14 y es una manera conveniente para expresar la
concentración de iones hidrógeno. A diferencia de los ácidos o bases fuertes, que se
ionizan casi por completo, la constante de disociación para una solución ácida o
básica débil (empleadas como amortiguador) tiende a ser muy pequeña, lo que
significa que ocurre poca ionización.
La ionización del ácido acético (CH3COOH), un ácido débil, puede ilustrarse
como sigue:
HA = ácido débil, A−
= base conjugada, H+
= iones hidrógeno, [] = concentración
molar de la especie química.
En ocasiones, la base conjugada (A−
) se denomina “sal”, ya que, fisiológicamente,
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se asociará con algún tipo de catión, como sodio (Na+
).
Nótese que la constante de disociación, Ka, para un ácido débil puede calcularse
utilizando la ecuación siguiente:
El reacomodo de esta ecuación revela que
Tomando el logaritmo de cada factor y multiplicándolo por −1, la ecuación puede
reescribirse como
Por convenio, la p minúscula significa “logaritmo negativo de”; por lo tanto,
−log[H+] puede escribirse como pH y –log Ka puede escribirse como pKa. Entonces,
la ecuación se convierte en
Eliminando el signo negativo del logaritmo del término da como resultado una
ecuación conocida como ecuación de Henderson-Hasselbalch, que describe
matemáticamente las características de disociación de los ácidos débiles (pKa) y bases
débiles (pKb) y el efecto sobre el pH:
Cuando la razón entre [A−] y [HA] es 1, el pH es igual a pKa y el amortiguador
(buffer) tiene su mayor capacidad amortiguadora. La constante de disociación Ka, y
por tanto el pKa, sigue siendo la misma para una sustancia dada. Cualquier cambio en
el pH se debe solamente a la razón de la concentración de la base conjugada [A−]
respecto a la concentración del ácido débil [HA].
La fuerza iónica es otro aspecto importante de los amortiguadores, en particular en
las técnicas de separación. La fuerza iónica es la concentración o actividad de todos
los iones en una solución o amortiguador. Aumentar la fuerza iónica incrementa la
atmósfera iónica que rodea a cada especie iónica en solución y disminuye la
velocidad de migración de esas partículas. También puede promover la disociación de
compuestos en iones aumentando efectivamente la solubilidad de algunas sales, junto
con cambios en la conductividad de la corriente eléctrica, lo que también puede
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