Parte i equilibrio hidroelectrolítico

TRANSPORTE DE GASES Y
REGULACIÓN ÁCIDO- BASE
Parte I: Equilibrio Hidroelectrolítico
Lic. Roy W. Morales Pérez

rwmorales@fucsalud.edu.co

La importancia del agua en
los procesos bioquímicos

 El agua es la molécula mas abundante en el
organismo humano.
 Participa como reactante o producto en
diversas reacciones p.ej., hidrólisis de grupos
fosfatados.
 Casi todas las reacciones del organismo
tienen lugar en medio acuoso.
 Constituye un eficiente mecanismo
termorregulador.
 Disuelve gran cantidad de sustancias:
polares, iónicas, anfipáticas (que poseen
comportamiento tanto liofílico como liofóbico).
 Tiene capacidad de solvatación de iones.
 Actúa como componente estructural en el
organismo estabilizando la estructura de
macromoléculas.

Transporte de gases y regulación ácido- base. Parte I: Equilibrio Hidroelectrolítico

Agua y medio
acuoso


Fluidoterapia
Es un método
terapéutico destinado a
mantener o restaurar por
vía endovenosa el la
composición normal de
los líquidos corporales.

Para ello se
emplean disoluciones de
extendido uso clínico:
 Cristaloides.

 Coloidales.


Fluidoterapia
Entre los efectos, tanto las
disoluciones cristaloides como las
coloidales, valga señalar:
 Aumentan la presión osmótica y
retienen agua en el espacio
intravascular.
 Son agentes expansores del volumen
(movilizan agua desde el espacio
intersticial al intravascular).

El uso de uno u otro tipo, además
de condiciones específicas del tratamiento
terapéutico, radica en los costos más
bajos de las disoluciones cristaloides y los
efectos hemodinámicos más rápidos y
sostenidos de las disoluciones coloidales.


Soluciones
Cristaloides
DISOLUCIÓN
COMPOSICIÓN USOS Y PROPIEDADES CONTRAINDICACIONES
(SUERO)
Na+= 154 mEq/l
Salina 0.9% Cl-= 154 mEq/l Normalización de la volemia.
Posibilidad de inducir edemas.
(Isoosmótica) Osm= 308 mOsm/l Permanece 20%- 30% después de 1h de haber sido infundido.
pH= 5.5

Na+= 342 mEq/l Hipernatremia Na+ 154mEq/l
Salina 7.5% Cl-= 342 mEq/l Agente expansor en el choque hipovolémico. Hiperosmolaridad Osm 320mOsm/l
(Hipertónica) Osm= 684 mOsm/l Aumento de la tensión arterial. Mielinolisis central pantina.
pH= 5.5 Pacientes con insuficiencia renal.

Na+= 130 mEq/l
K+= 4 mEq/l
Normalización de la volemia.
Ca2+= 0.75 mEq/l
Al ser menos ácida reduce la posibilidad de inducir acidosis.
Ringer Lactato Cl-= 109 mEq/l Posibilidad de inducir edemas.
Solución electrolíticamente mejor balanceada.
C2H4(OH)COO-= 28 mmol/l
Puede ser empleada en el tratamiento de acidosis
Osm= 272 mOsm/l
pH= 6.0

C6H12O6= 5 g/100g
Rehidratación y aporte de energía.
Glucosado 5% Cal= 200 kcal/l
Protector hepático. Posibilidad de inducir edemas
(Isotónico) Osm= 278 mOsm/l
Nutrición parenteral.
pH= 4

C6H12O6= 10 g/100g
Glucosado 10% Cal= 400 kcal/l Tratamiento del edema cerebral y pulmonar.
Pacientes con diabetes.
(Hipertónico) Osm= 555 mOsm/l Tratamiento del colapso circulatorio.
pH= 4

C6H12O6= 139 mEq/l
Rehidratación y aporte de energía.
Na+= 77 mEq/l
Glucosalina Tratamiento del edema cerebral y pulmonar. Posibilidad de inducir edemas
Cl-= 77 mEq/l
Tratamiento del colapso circulatorio.
Osm= 280 mOsm/l


Soluciones
Cristaloides
DISOLUCIÓN
COMPOSICIÓN USOS Y PROPIEDADES CONTRAINDICACIONES
(SUERO)
Mejor agente expansor en comparación
que las soluciones cristaloides (p.ej., 100
mL Albumina 25% incrementa  465 ml el
volumen del plasma, mientras que para
incrementar 194 ml de plasma se precisa de
Albúmina 5%= 5 g/ 100g 1 l de solución Ringer Lactato. Infecciones bacterianas.
Albúmina
Albúmina 25%= 25 g/100 g Polimerización de la albúmina.
(Coloidal natural) Se distribuye en aproximadamente 2 min
pH= 6,9 Anafilaxia.
en el espacio intravascular y permanece 2 h
tras la administración para ser
metabolizada posteriormente (2 días= 75%
consumida)

Se requieren de 24 h para metabolizar el
70% del Dextrano- 40 y 24 h para 40% del
Dextrano- 70.

Infusiones concentradas de bajo
Son hiperoncóticas y por tanto expansores
Dextrano Dextrano- 40= 40 kDa PM, pueden conducir a
plasmáticos.
(Coloidal artificial) Dextrano- 70= 70 kDa insuficiencia renal por
obstrucción del túbulo renal.
Poseen actividad antitrombótica por su
acción sobre la agregación plaquetaria y
sobre los factores de coagulación (facilitan
la lisis del trombo)


Cálculo de la velocidad
de perfusión
La perfusión es el
procedimiento empleado para
administrar un medicamento 𝑉 𝑜𝑟𝑑𝑒𝑎𝑛𝑑𝑜 ∗ 𝐹. 𝐺.
vía parenteral en forma 𝑣 𝑝𝑒𝑟𝑓𝑢𝑠𝑖ó𝑛 =
controlada y constante. 𝑡
Para calcular la velocidad de
perfusión, se emplea el v perfusión es la velocidad de perfusión
siguiente algoritmo: que puede expresarse en cc/h, V
ordenado es el volumen de solución en
cc de medicamento ordenado según
prescripción medica, t es el tiempo de
infusión ordenado expresado en min,
y F.G. es el Factor Goteo que es una
constante que depende de la situación
clínica y puede tomar los siguientes
valores: Microgoteo: 60 gts/ml;
Normogoteo: 20 gts ml; Macrogoteo:
10 gts/ ml; Transfusión: 15 gts/ml.


Sistema Cardiovascular
y Sangre

Ver video en YouTube: Ver video en YouTube:
http://www.youtube.com/watch?v=OV3evSZimxA http://www.youtube.com/watch?v=usUY7M819Qo


y Sangre

Es un tipo de tejido
especializado, con una
matriz coloidal
líquida. Tiene una fase
sólida (elementos
formes) y una fase
líquida, representada
por el plasma
Ver video en YouTube:
sanguíneo (sol).
http://www.youtube.com/watch?v=CRh_dAzXuoU


y Sangre

Componentes de la
sangre:
 Plasma sanguíneo:
55% del volumen
sanguíneo total.
 Elementos formes:
45% del volumen
sanguíneo total.


y Sangre

El plasma sanguíneo es la
porción líquida en la que se
encuentran inmersos los
elementos formes (glóbulos
rojos –eritrocitos ó hematíes-,
glóbulos blancos –leucocitos-,
plaquetas – trombocitos-). Se
compone de 91% de agua, 8% de
proteínas y algunas otras
sustancias como hormonas y
electrolitos. Se diferencia del
suero sanguíneo, en la medida
que éste último no contiene
proteínas involucradas en la
coagulación (fibrinógeno).

Sistema Excretor
y Orina

Ver video en YouTube: Ver video en YouTube:
http://www.youtube.com/watch?v=N4N4T88Lom4 http://www.youtube.com/watch?v=kXERVFvTioM


Sistema Excretor
y Orina
La orina es un
líquido normalmente
amarillento, secretado
por los riñones y
eliminado al exterior
por el sistema excretor.
Se compone de 96% de
agua y 4% de sustancias
disueltas: urea (2,0
mg/100 ml orina), ácido
úrico (0,05 mg/ml orina), y
otras sales inorgánicas
(1,50mg/ml orina).


Sistema Excretor
y Orina
En condiciones
normales, un adulto sano
en promedio produce 1500
ml de orina diariamente.
Éste volumen, es
desechado en tres o cuatro
micciones de un volumen
promedio de 400 ml. La
ingesta de sustancias
diuréticas modifica puede
modificar estos valores.


Equilibrio
hídrico

 2500 ml/ día  2500ml/día


Equilibrio
hídrico
Algunas hormonas juegan
un crucial papel en el
mantenimiento del delicado
equilibrio hidroelectrolítico:
 Vasopresina (antidiurética):
reabsorción renal de agua.
 Aldosterona: Reabsorción
renal de sodio.
 Natriurética: eliminación
global de agua y sodio.


Distribución hídrica en
el organismo humano

Adulto sano ±70 kg = 49 l Agua
Distribución del Agua Corporal Total (ACT)
Medio Medio Compartimento Compartimento
Agua Total
Intracelular Extracelular Vascular Intersticial
% Peso 60 40 20 5 15
Vol H2O (l) 42 28 14 3,5 10,5

Agua Intracelular Total (AIT)= 2/3 ACT
Agua Extracelular Total (AET)= 1/3 ACT

La distribución de agua en los compartimentos
intravascular e intersticial, está definido por la
Ley de Starling.


Distribución hídrica en
el organismo humano


Composición de los medios
intracelular y extracelular

Medio Medio
Extracelular Intracelular
Na+ (142 mEq/l) K+ (156 mEq/l)
HCO3- (26 mEq/l) HCO3- (10 mEq/l)
Cl- (103 mEq/l) PO43- (95 mEq/l)

[H+]plasmática  4,0 X 10-5 mEq/l
La diferencia en la composición de los
compartimentos intracelular y extracelular
obedecen a barreras de permeabilidad, y al
Efecto Gibbs- Donnan.


Disoluciones
Una solución es un
sistema monofásico
constituido por dos o más
componentes, llamados
solvente y soluto (s).

En una disolución el
solvente es la sustancia en
mayor proporción, mientras
que el (los) soluto (s) es (son)
la (s) sustancia (s) en menor
proporción.

Clasificación de
las disoluciones

Por la naturaleza de los componentes


Clasificación de
las disoluciones

Por la naturaleza de
los solutos
Aquellos solutos que
no se disocian en
especies más
simples, genera una
solución molecular.
Por el contrario, si el H2O
soluto se disocia y C6H12O6 (S) C6H12O6 (ac)
genera iones se H2O
denomina solución NaCl (S) Na+(ac) + Cl-(ac)
iónica.

Clasificación de
las disoluciones

Por la capacidad del solvente para
disolver una cantidad dada de soluto

•Disolución insaturada
•Disolución saturada
•Disolución sobresaturada


Clasificación de
las disoluciones

En función de la tonicidad.
 Hipertónica: es aquella en
la que la concentración de
soluto es mayor que en el
sistema de referencia.
 Isotónica: es aquella en la
que la concentración de
soluto es igual que en el
 Hipotónica: es aquella en la
que la concentración de
soluto es menor que en el


Clasificación de
las disoluciones

En función del pH.
 Ácida: son soluciones cuyo
pH tiene un valor inferior a
siete (pH 7,0).
 Neutra: son soluciones
cuyo pH tiene un valor
igual a siete (pH= 7,0)
 Básica: son soluciones
cuyo pH tiene un valor
superior a siete (pH 7,0).


Coloides
Un coloide, o dispersión
coloidal, es un sistema en
el cual una sustancia
denominada fase
dispersa (componente en
menor proporción) se
encuentra suspendida en
otra que se conoce como
fase o medio dispersor
(componente en mayor
proporción).

El tamaño de partícula Efecto Tyndall: dispersión de un haz
oscila entre 1- 10 µm (el de luz por la presencia de partículas de
gran tamaño.
tamaño de un eritrocito
p.ej., es de 7- 7,5 µm).

Clasificación de
los coloides

Por la naturaleza de los componentes


Solubilidad
Cantidad de soluto que se
disuelve en una cantidad
dada de solvente, bajo unas
determinadas condiciones
de temperatura y presión.
La presión es una variable
de importancia en la
solubilidad de gases en
líquidos y sólidos, y no
representa efectos importantes
en las otras formas de
combinación.


Proceso de
disolución

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


Electrolitos
Son sustancias que
liberan partículas con
carga eléctrica (iones),
los cuales pueden tener
carga positiva o
negativa.
- Catión: ión con carga
eléctrica positiva.
- Anión: ión con carga
eléctrica negativa.


Electrolitos
Los electrolitos
pueden ser débiles o
fuertes. Los 𝐇 𝟐 𝐂𝐎 𝟑 (𝐚𝐜) ⇌ 𝐇(𝐚𝐜) + 𝐇𝐂𝐎 𝟏−
𝟏+
𝟑 (𝐚𝐜)
electrolitos débiles
𝟏+ 𝟏−
son aquellos que en 𝐍𝐚𝐂𝐥(𝐬) → 𝐍𝐚(𝐚𝐜) + 𝐂𝐥(𝐚𝐜)
solución están
parcialmente
disociados, mientras
que los electrolitos
fuertes están
completamente
disociados en sus iones
constituyentes.

Miscibilidad
Propiedad de una
sustancia para disolverse
en otra en cualquier
proporción. Toda sustancia
disolverá y se disolverá en
otra de similar naturaleza
eléctrica, es decir sustancias
de naturaleza polar se
disuelven en sustancias
polares y no son capaces
de disolver ni disolverse en
sustancias apolares.


Densidad
Definida como el cociente de
la masa de una sustancia y su
volumen. La densidad es una
propiedad intensiva que
depende de la temperatura y
que indica el nivel de
compactación de las
sustancias.

A partir de los postulados de
la teoría cinético- molecular, 𝑚
entendemos que las fases
condensadas son mucho más 𝜌=
densas (sólido líquido) que la
no condensada (gas).
𝑣

Concentración de
una disolución
Proporción entre la cantidad de
soluto disuelto en una cantidad
determinada de disolvente.

Unidades de concentración físicas:
Hacen referencia a propiedades
macroscópicas de las sustancias:

Unidades de concentración químicas:
Hacen referencia a propiedades
submicroscópicas de las sustancias:


Unidades físicas
de concentración
 Porcentaje en masa (%m/m) 𝑚 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
% = ∗ 100
𝑚 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛

 Porcentaje en volumen (%v/v) 𝑣 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
% = ∗ 100
𝑣 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛

 Porcentaje masa- volumen (%m/v)
𝑚 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
% = ∗ 100
𝑣 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛

𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
 Partes por millón (ppm) 𝑝𝑝𝑚 =
𝑘𝑔 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑖𝑐ó𝑛


Unidades químicas
de concentración

 Molaridad (M) 𝑚𝑜𝑙 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
𝑀=
𝐿 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛

 Molalidad (m) 𝑚𝑜𝑙 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
𝑚=
𝑘𝑔 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛

Fracción molar (X)

𝑚𝑜𝑙 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
𝑋=
𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒𝑠


Unidades químicas
de concentración

 Normalidad (N)

𝐸𝑞 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
𝑁=
𝐿 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛
 Osmolaridad

𝑚𝑂𝑠𝑚
𝑂𝑠𝑚 =
𝑉𝑜𝑙ú𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛 (𝐿)


Osmolaridad
Plasmática

𝑪 𝟔 𝑯 𝟏𝟐 𝑶 𝟔 𝑩𝑼𝑵
𝑶𝒔𝒎𝒐𝒍𝒂𝒓𝒊𝒅𝒂𝒅 𝑷𝒍𝒂𝒔𝒎á𝒕𝒊𝒄𝒂 = 𝑵𝒂+ + 𝑪𝒍− + + = 𝟐𝟗𝟎 𝒎𝑶𝒔𝒎 𝒌𝒈
𝟏𝟖 𝟐. 𝟖 𝑷𝒍𝒂𝒔𝒎𝒂

Estas concentraciones se
toman con referencia a una
concentración de sodio
plasmático de 140 mEq/l,
una glucemia de 90 mg/dl y
un BUN (Nitrógeno Úrico en
Sangre) de 14 mg/dl.

Los denominadores 18 y 2,8
para glucosa y BUN
respectivamente, son
factores de conversión para
transformar unidades de
mg/dl a mOsm/l.


Factor de dilución

Se entiende por dilución la
reducción de la
concentración de una
solución. Este proceso se
realiza agregando diluyente a
una solución con determinada
concentración, o bien tomando
alícuotas de una solución
inicial y a estas adicionarles el
volumen de diluyente necesario
para alcanzar la concentración
deseada. Cuando el proceso se Ver video en YouTube:
realiza a través de la reducción http://www.youtube.com/watch?v=j-sWADCEgEY

progresiva de la concentración
de una solución, se denomina
dilución seriada.

Factor de dilución

Se tiene inicialmente en el ejemplo, 10 ml
de una solución de concentración
desconocida. De esta solución se toma una
alícuota de 1 ml y se recibe en un segundo
tubo de ensayo que previamente contiene
9 ml de disolvente, para alcanzar un
volumen final en de 10 ml. Éste proceso se
repite progresivamente hasta alcanzar la
concentración deseada.

El proceso de dilución puede ser expresado
como la proporción que hay entre el
volumen inicial y el final total luego de la 𝑉𝑖 ∗ 𝐶 𝑖 = 𝑉𝑓 * 𝐶 𝑓
adición de diluyente (p.ej., una dilución 1:
10 indica que una alícuota de 1 ml se 𝑉𝑓
diluyó hasta obtener un volumen final de
𝐶 𝑓 = 𝐶𝑖 ∗
10 ml) y la concentración final obtenida
será 1/10 de la concentración de partida. 𝑉𝑖

Ácidos y Bases de
Arrhenius
Son ácidos aquellas sustancias que en solución acuosa liberan
iones hidronio. Por otra parte, una base es aquella sustancia que
en solución acuosa libera iones hidroxilo. Son anfóteros aquellas
sustancias que dependiendo las condiciones pueden comportase
como un ácido o una base.
−
𝐻𝐶𝑙(𝑎𝑐) → 𝐻 + (𝑎𝑐) + 𝐶𝑙(𝑎𝑐)
−
𝑁𝑎𝑂𝐻(𝑎𝑐) → 𝑁𝑎 + (𝑎𝑐) + 𝑂𝐻(𝑎𝑐)

𝑯𝟐 𝟎→ 𝑯 + + 𝑶𝑯 −


Ácidos y Bases de
Bronsted- Lowry

Son ácidos aquellas sustancias capaces de donar protones
(cuando se hace referencia a protón se hace referencia al ión
hidronio), mientras que una base es aquella sustancia que puede
captar protones.

+ −
𝐻2 𝑂(𝑙) + 𝐻𝐶𝑙 𝑎𝑐 → 𝐻3 𝑂(𝑎𝑐) + 𝐶𝑙(𝑎𝑐)
Base Ácido Ácido Conjugado Base Conjugada

− +
𝐻2 𝑂(𝑙) + 𝑁𝐻3 (𝑎𝑐) → 𝑂𝐻(𝑎𝑐) + 𝑁𝐻4 (𝑎𝑐)
Ácido Base Base Conjugada Ácido Conjugado


Clasificación de
Ácidos y Bases
Los ácidos y bases que
son electrolitos
fuertes, se denominan,
respectivamente, ácidos
y bases fuertes. Los
ácidos fuertes tienen
un valor de pKa bajo y
originan soluciones con
pH muy bajos. De otra
parte, las bases fuertes
tienen valores de pKb El jugo gástrico tiene una elevada concentración de ácido clorhídrico

elevados y en solución (HCl), un ácido fuerte que causa que el pH de éste fluido sea alrededor
de dos (pH 1- 2). Cuando existe hiperacidosis estomacal, las mucosas
del estómago pueden sufrir laceraciones ocasionando úlceras pépticas.
dan pH elevados.


Clasificación de
Ácidos y Bases
Los ácidos y bases que
son electrolitos débiles,
se denominan,
respectivamente, ácidos y
bases débiles. Los ácidos
débiles tienen valores de
pKa mayores que los
respectivos para ácidos
fuertes. Así mismo, las
bases débiles tienen
valores de pKb menores
en comparación con las La saliva contiene iones bicarbonato, que al mezclarse
con agua, genera ácido carbónico que es un ácido débil que
bases fuertes. otorga el carácter ligeramente ácido del medio bucodental (pH 6,5)


Clasificación de
Ácidos y Bases
Teniendo en cuenta el número de equivalentes, los ácidos y bases
se clasifican, respectivamente en:
ÁCIDOS BASES
Son capaces de transferir un equivalente de ácido o Son capaces de aceptar un equivalente de ácido o liberar
Monopróticos Monobásicas
liberar en solución acuosa un equivalente de ion hidronio. en solución acuosa un equivalente de ion hidroxilo.
Son capaces de transferir dos equivalentes de ácido o Son capaces de aceptar dos equivalentes de ácido o
Dipróticos liberar en solución acuosa dos equivalente de ion Dibásicas liberar en solución acuosa dos equivalente de ion
hidronio. hidroxilo.
Polipróticos Polibásicas
Son capaces de transferir tres equivalentes de ácido o Son capaces de aceptar tres equivalentes de ácido o
Tripróticos liberar en solución acuosa tres equivalentes de ion Tribásicas liberar en solución acuosa tres equivalente de ion
hidronio. hidroxilo.

+ − + −
𝐻𝐶𝑙(𝑎𝑐) → 𝐻(𝑎𝑐) + 𝐶𝑙(𝑎𝑐) 𝑁𝑎𝑂𝐻(𝑎𝑐) → 𝑁𝑎(𝑎𝑐) + 𝑂𝐻(𝑎𝑐)

𝐻3 𝑃𝑂4 (𝑎𝑐) ⇌ 𝐻2 𝑃𝑂4 (𝑎𝑐) + 𝐻1+ ⇌ 𝐻𝑃𝑂4 (𝑎𝑐) + 𝐻1+ ⇌ 𝑃𝑂4 (𝑎𝑐) + 𝐻1+
1−
𝑎𝑐
2−
𝑎𝑐
3−
𝑎𝑐

1+
𝑀𝑔(𝑂𝐻)2 𝑎𝑐 ⇌ 𝑀𝑔 𝑂𝐻 𝑎𝑐 + 𝑂𝐻1− ⇌ 𝑀𝑔2+ + 𝑂𝐻(𝑎𝑐)
𝑎𝑐 𝑎𝑐
1−


Potencial de
Hidrógeno
El potencial de hidrógeno,
pH, es una medida de la
acidez o basicidad de una
solución.
En 1909 Söreh Peter
Sörensen estableció el pH
como el logaritmo decimal
negativo de la concentración
de iones hidronio (u
hidroxilo para el caso del
pOH)

𝑝𝐻 = −𝐿𝑜𝑔 𝐻+
𝑝𝑂𝐻 = −𝐿𝑜𝑔 𝑂𝐻−


Escala de pH
El agua es una sustancia anfótera que se disocia en un
equivalente de ión hidronio y un equivalente del ión
hidroxilo, según la ecuación siguiente:
2 𝐻2 𝑂 ⇌ 𝐻3 𝑂+ + 𝑂𝐻 −

Esta reacción se conoce como autoprotólisis del agua, y la
producción de iones hidronio e hidroxilo es del orden de 1,0
E -7 M para cada ión a 25°C. Efectuando el producto entre
la concentración de estos iones se obtiene un nuevo valor
que se conoce como la constante de producto iónico del
agua KW .
𝑲 𝒘 = 𝑯+ ∗ 𝑶𝑯−
𝑲 𝒘 = 𝟏, 𝟎𝒙𝟏𝟎−𝟕 𝑴 ∗ 𝟏, 𝟎𝒙𝟏𝟎−𝟕 𝑴
𝑲 𝑾 = 𝟏, 𝟎𝒙𝟏𝟎−𝟏𝟒

Escala de pH
Luego el pKw será:
𝑝𝐾 𝑤 = −𝐿𝑜𝑔 𝐾 𝑤
𝑝𝐾 𝑤 = −𝐿𝑜𝑔 1,0𝑥10−14
𝑝𝐾 𝑤 = 14
Lo que indica que cuando
una sustancia se disocia
generando iones hidronio o
hidroxilo, la suma entre el pH y
el pOH será como máximo 14.

𝒑𝑯 + 𝒑𝑶𝑯 = 𝟏𝟒


Escala de pH
El pKa, es una medida de la fuerza de disociación de
un ácido, cuanto más bajo sea su valor, más ácida será
la sustancia o lo que es lo mismo, estará disociada en
mayor proporción en el ión hidronio y su base conjugada
respectiva:

𝑪𝑯 𝟑 𝑪𝑶 𝟐 𝑯(𝒂𝒄) + 𝑯 𝟐 𝑶(𝒍) ⇌ 𝑪𝑯 𝟑 𝑪𝑶− (𝒂𝒄) + 𝑯 𝟑 𝑶+
𝟐 (𝒂𝒄)


Escala de pH

El pKa define la escala de
pH, la cual muestra en
una recta los diferentes
valores de pH de las
sustancias. El punto de
neutralidad se ubica en
la séptima unidad.
Valores por debajo de éste
se consideran como
ácidos y por encima
básicos.


Escala de pH


Medida del
pH

Tiras de papel universal
(cualitativo)

Medidor de pH (pH metro)
(cuantitativo)

Tiras de papel indicador
(semicuantitativo)

Transporte pasivo
Ósmosis

La ósmosis es un fenómeno
que obedece la Ley de Fick,
la cuál establece que dada
una diferencia de
concentración entre dos
regiones de un sistema
(diferencia de potencial
químico, µ), existirá un flujo
espontáneo desde la zona
de mayor a la de menor 𝐽 = −𝐷 ∗ ∆𝐶
potencial químico. J= Flujo; D= Coeficiente de Difusión; C Gradiente de Concentración

Transporte pasivo
Ósmosis
La ósmosis es un tipo de
transporte pasivo en el
que existe un
movimiento a través de
una membrana
semipermeable, de
solvente a favor de un
gradiente de
concentración, es decir,
de una zona en la que su
concentración es mayor
hacia una en la que su
concentración es menor. Ver video en YouTube: http://www.youtube.com/watch?v=sdiJtDRJQEc


Transporte pasivo
Ósmosis

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

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

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


Efecto
Gibbs- Donnan
En 1912 Frederick G. Donnan
enunció que la presencia de un
ión no difusible hace posible que
haya dos disoluciones que
difieran en las concentraciones
de iones difusibles a ambos lados
de la membrana semipermeable
que las separa.
Posteriormente, en 1920 Josiah
Willard Gibbs amplió el concepto
señalando que los iones difusibles
estarán en desigual concentración
, tanto mayor sea la concentración
del ión no difusible.


Efecto
Gibbs- Donnan
La conjunción de los
anteriores conceptos llevo
a establecer el que se
conoce como Efecto
Gibbs- Donnan, que
podría ser expresado de la
forma siguiente: en
presencia de un ión no
difusible, los iones
difusibles se distribuyen
de tal manera que al
alcanzar el equilibrio sus
relaciones de Ver video en YouTube:
http://www.youtube.com/watch?v=MhSfQio8mp0
concentración son las
mismas.

Efecto
Gibbs- Donnan
El equilibrio Gibbs-
Donnan rige la
distribución de
electrolitos entre los
medios intracelular y el
extracelular.
 Desigualdad de
concentración de los
iones difusibles.
 Desigualdad en la
concentración de iones
totales.
 Electroneutralidad de
iones difusibles.

Presión
Osmótica
La presión mecánica
(hidrostática) necesaria
para detener el flujo de
solvente a través de una
membrana
semipermeable se
conoce como presión
osmótica. La presión
osmótica es una
propiedad coligativa,
esto es, no depende de la 𝚷= 𝑪∗ 𝐑∗ 𝑻
naturaleza del soluto,
sino de la cantidad de
partículas disueltas.

Presión
Oncótica
La presión oncótica o
coloidosmótica, define el
intercambio de líquidos entre el
medio intersticial y el vascular. Las
proteínas plasmáticas, liofílicas, ligan
moléculas de agua a su superficie con
lo que ejercen una fuerza atractiva
(presión osmótica capilar) que moviliza
un flujo de agua hacia el medio
vascular (reabsorción), a lo que se suma
la mayor presión osmótica de este
medio en comparación con el
intersticial. Sin embargo, la presión
hidrostática capilar es mayor y opuesta
a la anterior, por lo que el resultado es
la filtración de agua a través del
endotelio hacia el medio intersticial,
según lo establece la Ley de Starling.


Presión
Oncótica
Una de las consecuencias terapéuticas
más importantes del anterior principio, es
que el volumen plasmático no puede ser
aumentado específicamente a menos que
el líquido administrado contenga un
coloide. La administración de solución
salina a un individuo que ha perdido
sangre, por ejemplo, reexpanderá el
volumen del líquido extracelular, pero la
mayor parte de la expansión se producirá
en el compartimento intersticial lo que
conlleva la posibilidad de generar edemas.

El aumento de la presión
hidrostática capilar, y/o la disminución
de la presión oncótica capilar son las
causas más frecuentes de edemas.


Bibliografía
Boyer, M. (2009). Matemáticas para enfermeras. Guía de bolsillo para cálculo de dosis y preparación de medicamentos.
2 ed. Manual Moderno.

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

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

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

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

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

Lecturas Complementarias

Czerkiewicz, I. (2004). Trastornos de la osmolaridad. Interpretación y diagnóstico etiológico. Acta Bioquímica Clínica
Latinoamericana. 38 (2), pp. 203- 206. Disponible en: http://www.scielo.org.ar/pdf/abcl/v38n2/v38n2a09.pdf

Trias, E. (2003). Gastroenteritis aguda y deshidratación. Pediatría Integral. 7 (1), pp. 29- 38. Disponible en:
http://www.sepeap.org/imagenes/secciones/Image/_USER_/Gastroenteritis_aguda_deshidratacion%281%29.pdf


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