El documento resume las propiedades y funciones del agua en el cuerpo humano. El agua constituye alrededor del 60% del peso corporal y juega un papel clave en la homeostasis. Su distribución y regulación dependen de mecanismos como la sed, la hormona antidiurética y la función renal. El agua también es esencial para disolver electrolitos y moléculas en la sangre y los fluidos corporales.
2. HOMEOSTASIS DEL AGUA Y LOS ELECTROLITOS
El agua es el componente químico predominante de los organismos vivos, el agua
constituye de 75% a 85% del peso de la mayoría de las células, además constituye
del 50% al 70% del peso total del cuerpo humano… dependiendo de la edad.
Su regulación depende de mecanismos hipotalámicos que controlan la sed, de la
hormona antidiurética (ADH), de la función renal y de la perdida por
evaporación…
3. HOMEOSTASIS DEL AGUA Y LOS ELECTROLITOS
PROPIEDADES FISICO – QUIMICAS DEL AGUA
• Dos átomos de Hidrogeno comparten sus electrones con un átomo de Oxigeno,
conformando entre si un angulo de 104.5°.
• El núcleo de Oxigeno ejerce mayor atracción por los electrones de Hidrogeno, lo
cual crea carga parcial negativa en el Oxigeno y carga parcial positiva en los
Hidrogenos….. CREANDO UN DIPOLO ELECTRICO (AUNQUE LA
MOLECULA NO TENGA UNA CARGA NETA)
4. HOMEOSTASIS DEL AGUA Y LOS ELECTROLITOS
• Cada molécula de
agua atrae otras
cuatro moléculas
formando un
tetraedro regular
5. HOMEOSTASIS DEL AGUA Y LOS ELECTROLITOS
El agua en estado solido
HIELO: tiene un patrón
de malla tetraédrica que
determina la gran
cantidad de espacio
vacío… lo que explica su
baja densidad = 0.9
6. HOMEOSTASIS DEL AGUA Y LOS ELECTROLITOS
Es importante considerar que los diferentes estados del agua están en relación al
numero de enlaces de puentes de hidrogeno que se rompen o mantienen.
El hielo al perder el 15% de sus puentes de hidrogeno se convierte en liquido.
En la actualidad se estudian a los “clatratos de agua” que son celdas de moléculas
de agua que contienen otros elementos o moléculas libres de agua unidos por
puentes de hidrogeno que se destruyen y forman a gran velocidad. Conformando
el agua de solido a liquido …. AUN EN ESTUDIO
9. HOMEOSTASIS DEL AGUA Y LOS ELECTROLITOS
La molécula de agua es un DIPOLO
pues posea una carga negativa y otra
positiva a la vez, lo cual le permite
tener una constante dieléctrica alta,
propiedad por la cual se permite
disolver grandes cantidades de
compuestos como las sales.
10. HOMEOSTASIS DEL AGUA Y LOS ELECTROLITOS
Por sus característica químicas el agua sobre todo por sus enlaces libres de
hidrogeno se asocia fácilmente a otros átomos de Oxigeno como de los aldehídos
cetonas y amidas formando enlaces de hidrogeno.
11. HOMEOSTASIS DEL AGUA Y LOS ELECTROLITOS
• El agua es un compuesto nucleofilo que se caracteriza por unirse rápidamente a
sustancias denominadas electrófilos.
• Otros nucleofilos importantes son los átomos de Oxigeno de fosfato, alcoholes y
ácidos carboxílicos
• Los electrófilos comunes son los carbones carbonilo (pertenecen a varios
compuestos: amidas, esteres, aldehídos y cetonas), átomos de fosforo de
fosfoesteres – dentro de los nucleótidos –
12. HOMEOSTASIS DEL AGUA Y LOS ELECTROLITOS
DENTRO DE LA CELULA
HIDROLISIS: el agua
como nucleofilo va a
dividir los enlaces amida,
glucósido, esteres….
CATALIZADO POR
ENZIMAS: Proteasa -
Nucleasas
13. HOMEOSTASIS DEL AGUA Y LOS ELECTROLITOS
AGUA
• 60% del peso corporal de una persona adulta es AGUA
• Varia con la edad.
> Tejido Cerebral y < en el Tejido Graso (90 y 10%)
14. HOMEOSTASIS DEL AGUA Y LOS ELECTROLITOS
DISTRIBUCION DE AGUA EN EL CUERPO
• 2/3 de agua total de cuerpo se halla en liquido intracelular
• 1/3 de agua es extracelular
15. HOMEOSTASIS DEL AGUA Y LOS ELECTROLITOS
PARED CAPILAR
SEPARA EL PLASMA
DEL LIQUIDO
INTERSTICIAL
16. HOMEOSTASIS DEL AGUA Y LOS ELECTROLITOS
OSMOLARIDAD DEL LEC ESTA
DADA POR EL SODIO Y DE SU
CONCENTRACION DEPENDE LA
DISTRIBUCION DE AGUA ENTRE
LEC Y LIC
LA DISTRIBUCION DE AGUA
ENTRE EL PLASMA Y EL LIQUIDO
INTERSTICIAL ESTA
DETERMINADO POR LA PRESION
ONCOTICA (DEPENDE DE LAS
PROTEINAS)EN EL PLASMA
17. HOMEOSTASIS DEL AGUA Y LOS ELECTROLITOS
PLASMA (IONES)
• Sodio
• Potasio
• Cloruro
• Fosfato
• Bicarbonato
NIVEL INTRACELULAR
• POTASIO ES EL PRINCIPAL CATION
• Fosfatos y proteínas
18. HOMEOSTASIS DEL AGUA Y LOS ELECTROLITOS
OSMOLARIDAD
La osmolaridad depende de la cantidad de moléculas en el agua. La
presión osmótica es proporcional a la concentración molal de una solución.
Un milimol de una sostacia diuelta en 1 Kg de H2O a 37° C ejerce una
presión osmótica de aproximadamente 19 mmHg.
La concentración osmótica promedio de todas las sustancias
osmoticasmente activas en LEC y LIC e de 290
19. HOMEOSTASIS DEL AGUA Y LOS ELECTROLITOS
VITAMINAS
•Por la diferencia de
osmolaridad de ambos
espacios se traslada el
agua, de un espacio de
menor osmolaridad a
otro de mayor
osmolaridad. Objetivo
igualar presiones
osmotica
20. HOMEOSTASIS DEL AGUA Y LOS ELECTROLITOS
•A nivel vascular y
extrcelular la presión
oncotica esta regulada por
la aconcentracion de
proteínas, las mismas que
al disminuir producen
aumento de agua en el
espacio intersticial o
extravascular.
21. HOMEOSTASIS DEL AGUA Y LOS ELECTROLITOS
Una aumento en la concentración
de Sodio en el intracelular activa la
bomba de sodio y potasio, la
misma que se encarga de sacar
sodio de la celula, para protegerla
de los cambios de volumen
22. HOMEOSTASIS DEL AGUA Y LOS ELECTROLITOS
CATIONES EN EL PLASMA
150 mmol/l (140 es de sodio y potasio 4)
ANIONES EN EL PLASMA
Cloruro y Bicarbonato (100 y 25)
23. HOMEOSTASIS DEL AGUA Y LOS ELECTROLITOS
pH
Término introducido en 1909 por Sorensen,
quine lo definio como el logartimo negativo
de la concentración de ion hidrogeno
24. HOMEOSTASIS DEL AGUA Y LOS ELECTROLITOS
En cualquier solución acuosa, las moléculas de agua se disocian reversiblemente
hacia hidrogeno y iones de hidróxido
H2O (H+) + (OH-)
25. HOMEOSTASIS DEL AGUA Y LOS ELECTROLITOS
La concentración de Hidrogeno |H+| en la sangre arterial es normalmente 40
nEq/L o 40 x 10 (-9) mol/L
La concentración de H es expresada de forma mas común como pH, la cual es
definida como el logaritmo negativo base 10 de la |H+|
26. HOMEOSTASIS DEL AGUA Y LOS ELECTROLITOS
The relationship between pH and [H+]. Note that between
a pH of 7.10 and 7.50, the relationship between pH and
[H+] is nearly linear. (Reproduced, with permission, from
Narins RG, Emmett M: Simple and mixed acid–base
disorders: a practical approach. Medicine 1980;49:161.)
CONCENTRACION DE
HIDROGENO ENTRE 16
Y 160 ( pH 6,8 – 7,8)
27. HOMEOSTASIS DEL AGUA Y LOS ELECTROLITOS
ACIDOS Y BASES
Los ácidos son donadores de protones y
las bases son aceptores de protones
(DEFINICIONES DE BRONSTED-
LOWRY)
28. HOMEOSTASIS DEL AGUA Y LOS ELECTROLITOS
EN SOLUCIONES FISIOLOGICAS ES MEJOR
USAR
UN ACIDO ES UN COMPUESTO QUE
CONTIENE HIDROGENO Y REACCIONA
CON AGUA PARA FORMAR IONES
HIDROGENO… Y UNA BASE ES UN
COMPUESTO QUE PRODUCE IONES
HIDROXIDO EN EL AGUA
DEFINICION ARRHENIUS
29. HOMEOSTASIS DEL AGUA Y LOS ELECTROLITOS
UN ACIDO FUERTE
SUSTANCIA QUE OFRECE UN ION
HIDROGENO |H+| DE FORMA CASI
IRREVERSIBLE UN ACIDO DEBIL OFRECE
DE FORMA REVERSIBLE EL ION
HIDROGENO
BASE FUERTE
UNA SUSTANCIA QUE SE LIGA DE FORMA
IRREVERSIBL A UN ION HIDROGENO Y
DISMINUYE LA CONCENTRACION DE
HIDROGENO. UNA BASE DEBIL LO HACE
DE FORMA REVERSIBLE
LOS
COMPUESTOS
BIOLOGICOS SON
ACIDOS O BASES
DEBILES …..
30. HOMEOSTASIS DEL AGUA Y LOS ELECTROLITOS
Los amortiguadores existen
dentro de las células y en
liquido extracelular, al
exponerse un sujeto a ácidos
o bases fuertes se produce
rápidamente una desviación
al lado acido o alcalino para
corregir el trastorno
31. HOMEOSTASIS DEL AGUA Y LOS ELECTROLITOS
AMORTIGUADORES EXTRACELULARES
• Bicarbonato de sodio/Ácido carbónico: corresponde al 75% de la capacidad
buffer en la sangre
• Fosfato disodico/fosfato acido de sodio
• Proteínas plasmáticas
32. HOMEOSTASIS DEL AGUA Y LOS ELECTROLITOS
AMORTIGUADORES INTRACELULARES
Son cuantitativamente mas importantes , hemoglobina, fosfato disodico y
monosodico y proteínas intracelulares.
La hemoglobina a pH normal de la sangre tiene predominio de cargas negativas
comportándose como una base y puede aceptar H+ y al disminuir su Oxigeno
aumenta su característica de buffer.
EFECTO BOHR
EFECTO HALDANE
33. HOMEOSTASIS DEL AGUA Y LOS ELECTROLITOS
ENTONCES
En la hemoglobina al aumentar el CO2 que se recoge de los tejidos aumenta la
captación de |H+|……. BOHR
Al aumentar la concentración de |H+|dentro del hematíe se libera mas rápido el O2
La hemoglobina con el O2 disminuido acepta CO2 en sus grupos NH2 formando
compuesto carbamino…. ALDANE
34. HOMEOSTASIS DEL AGUA Y LOS ELECTROLITOS
AMORTIGUACION EN LOS RIÑONES
• Reabsorcion tubular de bicarbonato filtrado por los glomérulos.
• Adicion de bicarbonato al plasma
36. HOMEOSTASIS DEL AGUA Y LOS ELECTROLITOS
LEY DE MASAS
La velocidad de una reacción es proporcional al producto de la concetración molar
de los reactores
Un acido (HA) en solución acuosa se disocia total o parcialmente en cantidades
equivalentes de Cation H+ y su anion acompañante A- y se reasocian
independientemente para formar HA.
LA PARED CAPILAR ES PERMEABLE AL AGUA Y ELECTROLITOS PERO NO A LAS PROTEINAS
LOS PRINCIPALES COMPARTIMIENTOS CORPORALES DE AGUA SON EL LIQUIDO INTRACELULAR Y E EXTRACELULAR. EL LEC INCLUYE EL LIQUIDO INTERSTICIAL Y EL PLASMA
EL GRADIENTE DE CONCENTRACION DE SODIO Y POTASIO A TRAES DE LAS MEMBRAAS CELULARES ES MANTENIDO POR LA BOMBA DE SODIO Y POTASIO
EL SODIO ES UN CONTRIBUYENTE IMPORTANTE A LA OSMOLARIDAD DEL LEC Y UN DETERMINANTE DE LA DISTRIBUCION DEL AGUA ENTRE EL LEC Y LIC
EN EL PLASMA LA CONCENTRACION DE PROTEINAS ES 5 VECES MAYOR QUE EN EL LIC
EL CLORURO SODICO EN UNA PROPROCION EQUIVALENTE A 0,9% ES ES PRINCIPAL COMPONENTE IONICO DEL LIQUIDO EXTRACELULAR
La producción continua de bicarbonato dentro del hematíe hace que su concentración aumente progresivamente; al alcanzar cierto nivel sale al plasma, intercambiándose por el Cl- y agua (efecto Hamburger), por lo tanto parte del CO2 se transporta en la sangre venosa en forma de bicarbonato plasmático, por esta razón el bicarbonato de la sangre venosa es ligeramente más alto (alrededor de 1 mEq/l) que el de la sangre arterial.