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REGULACIÓN HIDROELECTROLÍTICA
Y EQUILIBRIO ÁCIDO -BASE
Lic. Roy W. Morales Pérez
rwmorales@fucsalud.edu.co
Parte I: Equilibrio Hidroelectrolítico
La importancia del agua en
los procesos bioquímicos
 El agua es la molécula mas abundante en el
organismo humano.
 Participa como reactante o producto en
diversas reacciones p.ej., hidrólisis de grupos
fosfatados.
 Casi todas las reacciones del organismo
tienen lugar en medio acuoso.
 Constituye un eficiente mecanismo
termorregulador.
 Disuelve gran cantidad de sustancias:
polares, iónicas, anfipáticas (que poseen
comportamiento tanto liofílico como liofóbico).
 Tiene capacidad de solvatación de iones.
 Actúa como componente estructural en el
organismo estabilizando la estructura de
macromoléculas.
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
Agua y medio
acuoso
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
Una solución es un
sistema monofásico
constituido por dos o más
componentes, llamados
solvente y soluto (s).
En una disolución el
solvente es la sustancia en
mayor proporción, mientras
que el (los) soluto (s) es (son)
la (s) sustancia (s) en menor
proporción.
Disoluciones
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
Clasificación de
las disoluciones
Por la naturaleza de los componentes
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
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
soluto se disocia y
genera iones se
denomina solución
iónica.
NaCl (S) Na+
(ac) + Cl-
(ac)
H2O
C6H12O6 (S) C6H12O6 (ac)
H2O
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
Clasificación de
las disoluciones
Por la capacidad del solvente para
disolver una cantidad dada de soluto
•Disolución insaturada
•Disolución saturada
•Disolución sobresaturada
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
En función de la tonicidad.
Clasificación de
las disoluciones
 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
sistema de referencia.
 Hipotónica: es aquella en la
que la concentración de
soluto es menor que en el
sistema de referencia.
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
En función del pH.
Clasificación de
las disoluciones
 Ácida: son soluciones cuyo
pH tiene un valor inferior a
siete (pH 7,0).
 Neutra: son soluciones
cuyo pH tiene un valor
igual a siete (pH= 7,0)
 Básica: son soluciones
cuyo pH tiene un valor
superior a siete (pH 7,0).
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
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
oscila entre 1- 10 µm (el
tamaño de un eritrocito
p.ej., es de 7- 7,5 µm).
Efecto Tyndall: dispersión de un haz
de luz por la presencia de partículas de
gran tamaño.
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
Clasificación de
los coloides
Por la naturaleza de los componentes
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
Solubilidad
Cantidad de soluto que se
disuelve en una cantidad
dada de solvente, bajo unas
determinadas condiciones
de temperatura y presión.
La presión es una variable
de importancia en la
solubilidad de gases en
líquidos y sólidos, y no
representa efectos importantes
en las otras formas de
combinación.
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
Proceso de
disolución
Ver video en YouTube: http://www.youtube.com/watch?v=EBfGcTAJF4o
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
Electrolitos
Son sustancias que
liberan partículas con
carga eléctrica (iones),
los cuales pueden tener
carga positiva o
negativa.
- Catión: ión con carga
eléctrica positiva.
- Anión: ión con carga
eléctrica negativa.
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
Electrolitos
Los electrolitos
pueden ser débiles o
fuertes. Los
electrolitos débiles
son aquellos que en
solución están
parcialmente
disociados, mientras
que los electrolitos
fuertes están
completamente
disociados en sus iones
constituyentes.
𝐍𝐚𝐂𝐥(𝐬) → 𝐍𝐚(𝐚𝐜)
𝟏+
+ 𝐂𝐥(𝐚𝐜)
𝟏−
𝐇 𝟐 𝐂𝐎 𝟑 (𝐚𝐜) ⇌ 𝐇(𝐚𝐜)
𝟏+
+ 𝐇𝐂𝐎 𝟑 (𝐚𝐜)
𝟏−
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
Miscibilidad
Propiedad de una
sustancia para disolverse
en otra en cualquier
proporción. Toda sustancia
disolverá y se disolverá en
otra de similar naturaleza
eléctrica, es decir sustancias
de naturaleza polar se
disuelven en sustancias
polares y no son capaces
de disolver ni disolverse en
sustancias apolares.
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
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,
entendemos que las fases
condensadas son mucho más
densas (sólido líquido) que la
no condensada (gas).
𝜌 =
𝑚
𝑣
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
Concentración de
una disolución
Proporción entre la cantidad de
soluto disuelto en una cantidad
determinada de disolvente.
Unidades de concentración físicas:
Hacen referencia a propiedades
macroscópicas de las sustancias:
Unidades de concentración químicas:
Hacen referencia a propiedades
submicroscópicas de las sustancias:
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
Unidades físicas
de concentración
 Porcentaje masa- volumen (%m/v)
 Partes por millón (ppm)
%
𝑚
𝑣
=
𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛
∗ 100
𝑝𝑝𝑚 =
𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
𝑘𝑔 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑖𝑐ó𝑛
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
Unidades químicas
de concentración
 Molaridad (mM)
 Normalidad (mN)
 Osmolaridad (mOsm)
𝑚𝑀 =
𝑚𝑚𝑜𝑙 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
𝐿 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛
𝑁 =
𝐸𝑞 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
𝐿 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛
𝑂𝑠𝑚 =
𝑚𝑂𝑠𝑚
𝑉𝑜𝑙ú𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛 (𝐿)
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
Osmolaridad
Plasmática
𝑶𝒔𝒎𝒐𝒍𝒂𝒓𝒊𝒅𝒂𝒅 𝑷𝒍𝒂𝒔𝒎á𝒕𝒊𝒄𝒂 = 𝑵𝒂+
+ 𝑪𝒍−
+
𝑪 𝟔 𝑯 𝟏𝟐 𝑶 𝟔
𝟏𝟖
+
𝑩𝑼𝑵
𝟐. 𝟖
= 𝟐𝟗𝟎 𝒎𝑶𝒔𝒎
𝒍 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.
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
Factor de dilución
Se entiende por dilución la
reducción de la
concentración de una
solución. Este proceso se
realiza agregando diluyente a
una solución con determinada
concentración, o bien tomando
alícuotas de una solución
inicial y a estas adicionarles el
volumen de diluyente necesario
para alcanzar la concentración
deseada. Cuando el proceso se
realiza a través de la reducción
progresiva de la concentración
de una solución, se denomina
dilución seriada.
Ver video en YouTube:
http://www.youtube.com/watch?v=j-sWADCEgEY
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
Factor de dilución
Se tiene inicialmente en el ejemplo, 10 ml
de una solución de concentración
desconocida. De esta solución se toma una
alícuota de 1 ml y se recibe en un segundo
tubo de ensayo que previamente contiene
9 ml de disolvente, para alcanzar un
volumen final en de 10 ml. Éste proceso se
repite progresivamente hasta alcanzar la
concentración deseada.
El proceso de dilución puede ser expresado
como la proporción que hay entre el
volumen inicial y el final total luego de la
adición de diluyente (p.ej., una dilución 1:
10 indica que una alícuota de 1 ml se
diluyó hasta obtener un volumen final de
10 ml) y la concentración final obtenida
será 1/10 de la concentración de partida.
𝑉𝑖 ∗ 𝐶𝑖 = 𝑉𝑓* 𝐶𝑓
𝐶𝑓 = 𝐶𝑖 ∗
𝑉𝑓
𝑉𝑖
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
Es un método
terapéutico destinado a
mantener o restaurar por
vía endovenosa el la
composición normal de
los líquidos corporales.
Para ello se
emplean disoluciones de
extendido uso clínico:
 Cristaloides.
 Coloidales.
Fluidoterapia
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
Entre los efectos, tanto las
disoluciones cristaloides como las
coloidales, valga señalar:
 Aumentan la presión osmótica y
retienen agua en el espacio
intravascular.
 Son agentes expansores del volumen
(movilizan agua desde el espacio
intersticial al intravascular).
El uso de uno u otro tipo, además
de condiciones específicas del tratamiento
terapéutico, radica en los costos más
bajos de las disoluciones cristaloides y los
efectos hemodinámicos más rápidos y
sostenidos de las disoluciones coloidales.
Fluidoterapia
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
Soluciones
Cristaloides
DISOLUCIÓN
(SUERO)
COMPOSICIÓN USOS Y PROPIEDADES CONTRAINDICACIONES
Salina 0.9%
(Isoosmótica)
Na+= 154 mEq/l
Cl-= 154 mEq/l
Osm= 308 mOsm/l
pH= 5.5
Normalización de la volemia.
Permanece 20%- 30% después de 1h de haber sido infundido.
Posibilidad de inducir edemas.
Salina 7.5%
(Hipertónica)
Na+= 342 mEq/l
Cl-= 342 mEq/l
Osm= 684 mOsm/l
pH= 5.5
Agente expansor en el choque hipovolémico.
Aumento de la tensión arterial.
Hipernatremia Na+ 154mEq/l
Hiperosmolaridad Osm 320mOsm/l
Mielinolisis central pantina.
Pacientes con insuficiencia renal.
Ringer Lactato
Na+= 130 mEq/l
K+= 4 mEq/l
Ca2+= 0.75 mEq/l
Cl-= 109 mEq/l
C2H4(OH)COO-= 28 mmol/l
Osm= 272 mOsm/l
pH= 6.0
Normalización de la volemia.
Al ser menos ácida reduce la posibilidad de inducir acidosis.
Solución electrolíticamente mejor balanceada.
Puede ser empleada en el tratamiento de acidosis
Posibilidad de inducir edemas.
Glucosado 5%
(Isotónico)
C6H12O6= 5 g/100g
Cal= 200 kcal/l
Osm= 278 mOsm/l
pH= 4
Rehidratación y aporte de energía.
Protector hepático.
Nutrición parenteral.
Posibilidad de inducir edemas
Glucosado 10%
(Hipertónico)
C6H12O6= 10 g/100g
Cal= 400 kcal/l
Osm= 555 mOsm/l
pH= 4
Tratamiento del edema cerebral y pulmonar.
Tratamiento del colapso circulatorio.
Pacientes con diabetes.
Glucosalina
C6H12O6= 139 mEq/l
Na+= 77 mEq/l
Cl-= 77 mEq/l
Osm= 280 mOsm/l
Rehidratación y aporte de energía.
Tratamiento del edema cerebral y pulmonar.
Tratamiento del colapso circulatorio.
Posibilidad de inducir edemas
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
DISOLUCIÓN
(SUERO)
COMPOSICIÓN USOS Y PROPIEDADES CONTRAINDICACIONES
Albúmina
(Coloidal natural)
Albúmina 5%= 5 g/ 100g
Albúmina 25%= 25 g/100 g
pH= 6,9
Mejor agente expansor en comparación
que las soluciones cristaloides (p.ej., 100
mL Albumina 25% incrementa  465 ml el
volumen del plasma, mientras que para
incrementar 194 ml de plasma se precisa de
1 l de solución Ringer Lactato.
Se distribuye en aproximadamente 2 min
en el espacio intravascular y permanece 2 h
tras la administración para ser
metabolizada posteriormente (2 días= 75%
consumida)
Infecciones bacterianas.
Polimerización de la albúmina.
Anafilaxia.
Dextrano
(Coloidal artificial)
Dextrano- 40= 40 kDa
Dextrano- 70= 70 kDa
Se requieren de 24 h para metabolizar el
70% del Dextrano- 40 y 24 h para 40% del
Dextrano- 70.
Son hiperoncóticas y por tanto expansores
plasmáticos.
Poseen actividad antitrombótica por su
acción sobre la agregación plaquetaria y
sobre los factores de coagulación (facilitan
la lisis del trombo)
Infusiones concentradas de bajo
PM, pueden conducir a
insuficiencia renal por
obstrucción del túbulo renal.
Soluciones
Cristaloides
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
Cálculo de la velocidad
de perfusión
𝑣 𝑝𝑒𝑟𝑓𝑢𝑠𝑖ó𝑛 =
𝑉𝑜𝑟𝑑𝑒𝑎𝑛𝑑𝑜 ∗ 𝐹. 𝐺.
𝑡
La perfusión es el
procedimiento empleado para
administrar un medicamento
vía parenteral en forma
controlada y constante.
Para calcular la velocidad de
perfusión, se emplea el
siguiente algoritmo:
v perfusión es la velocidad de perfusión
que puede expresarse en cc/h, V
ordenado es el volumen de solución en
cc de medicamento ordenado según
prescripción medica, t es el tiempo de
infusión ordenado expresado en min,
y F.G. es el Factor Goteo que es una
constante que depende de la situación
clínica y puede tomar los siguientes
valores: Microgoteo: 60 gts/ml;
Normogoteo: 20 gts ml; Macrogoteo:
10 gts/ ml; Transfusión: 15 gts/ml.
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
Ver video en YouTube:
http://www.youtube.com/watch?v=OV3evSZimxA
Sistema Cardiovascular
y Sangre
Ver video en YouTube:
http://www.youtube.com/watch?v=usUY7M819Qo
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
Ver video en YouTube:
http://www.youtube.com/watch?v=CRh_dAzXuoU
Sistema Cardiovascular
y Sangre
Es un tipo de tejido
especializado, con una
matriz coloidal
líquida. Tiene una fase
sólida (elementos
formes) y una fase
líquida, representada
por el plasma
sanguíneo (sol).
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
Sistema Cardiovascular
y Sangre
Componentes de la
sangre:
 Plasma sanguíneo:
55% del volumen
sanguíneo total.
 Elementos formes:
45% del volumen
sanguíneo total.
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
Sistema Cardiovascular
y Sangre
El plasma sanguíneo es la
porción líquida en la que se
encuentran inmersos los
elementos formes (glóbulos
rojos –eritrocitos ó hematíes-,
glóbulos blancos –leucocitos-,
plaquetas – trombocitos-). Se
compone de 91% de agua, 8% de
proteínas y algunas otras
sustancias como hormonas y
electrolitos. Se diferencia del
suero sanguíneo, en la medida
que éste último no contiene
proteínas involucradas en la
coagulación (fibrinógeno).
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
Ver video en YouTube:
http://www.youtube.com/watch?v=N4N4T88Lom4
Sistema Excretor
y Orina
Ver video en YouTube:
http://www.youtube.com/watch?v=kXERVFvTioM
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
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).
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
Sistema Excretor
y Orina
En condiciones
normales, un adulto sano
en promedio produce 1500
ml de orina diariamente.
Éste volumen, es
desechado en tres o cuatro
micciones de un volumen
promedio de 400 ml. La
ingesta de sustancias
diuréticas modifica puede
modificar estos valores.
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
Equilibrio
hídrico
 2500 ml/ día  2500ml/día
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
Equilibrio
hídrico
Algunas hormonas juegan
un crucial papel en el
mantenimiento del delicado
equilibrio hidroelectrolítico:
 Vasopresina (antidiurética):
reabsorción renal de agua.
 Aldosterona: Reabsorción
renal de sodio.
 Natriurética: eliminación
global de agua y sodio.
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
Distribución hídrica en
el organismo humano
Adulto sano ±70 kg = 49 l Agua
Distribución del Agua Corporal Total (ACT)
Agua Total
Medio
Intracelular
Medio
Extracelular
Compartimento
Vascular
Compartimento
Intersticial
% Peso 60 40 20 5 15
Vol H2O (l) 42 28 14 3,5 10,5
Agua Intracelular Total (AIT)= 2/3 ACT
Agua Extracelular Total (AET)= 1/3 ACT
La distribución de agua en los compartimentos
intravascular e intersticial, está definido por la
Ley de Starling.
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
Distribución hídrica en
el organismo humano
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
Composición de los medios
intracelular y extracelular
Medio
Extracelular
Medio
Intracelular
Na+ (142 mEq/l) K+ (156 mEq/l)
HCO3
- (26 mEq/l) HCO3
- (10 mEq/l)
Cl- (103 mEq/l) PO4
3- (95 mEq/l)
[H+]plasmática  4,0 X 10-5 mEq/l
La diferencia en la composición de los
compartimentos intracelular y extracelular
obedecen a barreras de permeabilidad, y al
Efecto Gibbs- Donnan.
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
Transporte a través
de membrana
En 1972 S. J. Singer y
Garth Nicolson
desarrollaron el modelo de
mosaico fluido para
explicar la estructura y
función de la membrana
plasmática. Este modelo
permite, entre otras cosas
explicar la naturaleza
semipermeable de ésta
membrana lo que permite el
intercambio selectivo de
sustancias entre el medio
intracelular y extracelular.
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
Transporte a través
de membrana
A través de la membrana celular se
realizan procesos de difusión y
transporte de diferentes sustratos.
Teniendo en cuenta si estos
procesos requieren o no energía
para llevarse a acabo, se clasifican
en transporte activo y transporte
pasivo respectivamente. Dentro de
los últimos, se incluyen la difusión
simple y la difusión facilitada
que transportan sustratos a favor
de un gradiente de concentración.
Los canales iónicos y las proteínas
transportadoras son fundamentales
para que ocurra la difusión
facilitada.
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
Transporte a través
de membrana
De otra parte, si el proceso de
transporte de sustrato ocurre en
contra de un gradiente electroquímico
el proceso es endergónico y por tanto
debe existir un suministro de energía
para que este se realice. Este proceso
se conoce como transporte activo, y se
denomina transporte activo
primario si la fuente primaria de
energía proviene de la hidrólisis de
ATP, o transporte activo secundario
cuando el transportador acopla el
proceso endergónico con uno de tipo
exergónico.
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
Transporte a través
de membrana
Los procesos acoplados en el
transporte activo secundario
pueden movilizan simultáneamente
sustratos de diferente identidad
química bien sea en el mismo
sentido o en sentidos opuestos.
Cuando ocurre el primer tipo de
cotransporte el proceso se
denomina como simporte, mientras
que si ocurre el segundo caso el
proceso se define como antiporte.
Valga señalar que los procesos que
transportan un solo tipo de sustrato
se denominan uniporte, y se llevan
a cabo comúnmente en la difusión
simple facilitada y en el transporte
activo primario.
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
Transporte a través
de membrana
Ver video en YouTube:
http://www.youtube.com/watch?v=Rl5EmU
QdkuI&NR=1&feature=endscreen
Ver video en YouTube:
http://www.youtube.com/watch?v=s0p1ztrbXPY
Ver video en YouTube:
http://www.youtube.com/watch?v=STzOiRqzzL4
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
Bomba sodio- potasio
(Na+- K+ ATPasa)
Proteína transmembrana que
realiza un intercambio
electrogénico de tipo antiporte
entre el MEC y el MIC de iones
sodio y potasio (contra
gradiente). Entre sus
principales funciones se
cuentan, el mantenimiento
osmótico de la célula, el
transporte de nutrientes y el
establecimiento de un potencial
electroquímico a través de la
membrana plasmática.
Ver video en YouTube:
http://www.youtube.com/watch?v=GTHWig1vOnY
Transporte a través
de membrana
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
La ósmosis es un fenómeno
que obedece la Ley de Fick,
la cuál establece que dada
una diferencia de
concentración entre dos
regiones de un sistema
(diferencia de potencial
químico, µ), existirá un flujo
espontáneo desde la zona
de mayor a la de menor
potencial químico. J= Flujo; D= Coeficiente de Difusión; C Gradiente de Concentración
𝐽 = −𝐷 ∗ ∆𝐶
Transporte pasivo
Ósmosis
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
Efecto
Gibbs- Donnan
En 1912 Frederick G. Donnan
enunció que la presencia de un
ión no difusible hace posible que
haya dos disoluciones que
difieran en las concentraciones
de iones difusibles a ambos lados
de la membrana semipermeable
que las separa.
Posteriormente, en 1920 Josiah
Willard Gibbs amplió el concepto
señalando que los iones difusibles
estarán en desigual concentración
, tanto mayor sea la concentración
del ión no difusible.
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
Efecto
Gibbs- Donnan
Ver video en YouTube:
http://www.youtube.com/watch?v=MhSfQio8mp0
La conjunción de los
anteriores conceptos llevo
a establecer el que se
conoce como Efecto
Gibbs- Donnan, que
podría ser expresado de la
forma siguiente: en
presencia de un ión no
difusible, los iones
difusibles se distribuyen
de tal manera que al
alcanzar el equilibrio sus
relaciones de
concentración son las
mismas.
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
Efecto
Gibbs- Donnan
El equilibrio Gibbs-
Donnan rige la
distribución de
electrolitos entre los
medios intracelular y el
extracelular.
 Desigualdad de
concentración de los
iones difusibles.
 Desigualdad en la
concentración de iones
totales.
 Electroneutralidad de
iones difusibles.
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
La ósmosis es un tipo de
transporte pasivo en el
que existe un
movimiento a través de
una membrana
semipermeable, de
solvente a favor de un
gradiente de
concentración, es decir,
de una zona en la que su
concentración es mayor
hacia una en la que su
concentración es menor.
Transporte pasivo
Ósmosis
Ver video en YouTube: http://www.youtube.com/watch?v=sdiJtDRJQEc
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
Transporte pasivo
Ósmosis
Ver video en YouTube:
http://www.youtube.com/watch?v=IRQLRO3dIp8
Ver video en YouTube:
http://www.youtube.com/watch?v=EA_ss8ZkjAM
Ver video en YouTube:
http://www.youtube.com/watch?v=plen79Fgmz0
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
La presión mecánica
(hidrostática) necesaria
para detener el flujo de
solvente a través de una
membrana
semipermeable se
conoce como presión
osmótica. La presión
osmótica es una
propiedad coligativa,
esto es, no depende de la
naturaleza del soluto,
sino de la cantidad de
partículas disueltas.
𝚷 = 𝑪 ∗ 𝐑 ∗ 𝑻
Presión
Osmótica
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
Presión
Oncótica
La presión oncótica o
coloidosmótica, define el
intercambio de líquidos entre el
medio intersticial y el vascular. Las
proteínas plasmáticas, liofílicas, ligan
moléculas de agua a su superficie con
lo que ejercen una fuerza atractiva
(presión osmótica capilar) que moviliza
un flujo de agua hacia el medio
vascular (reabsorción), a lo que se suma
la mayor presión osmótica de este
medio en comparación con el
intersticial. Sin embargo, la presión
hidrostática capilar es mayor y opuesta
a la anterior, por lo que el resultado es
la filtración de agua a través del
endotelio hacia el medio intersticial,
según lo establece la Ley de Starling.
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
Presión
Oncótica
Una de las consecuencias terapéuticas
más importantes del anterior principio, es
que el volumen plasmático no puede ser
aumentado específicamente a menos que
el líquido administrado contenga un
coloide. La administración de solución
salina a un individuo que ha perdido
sangre, por ejemplo, reexpanderá el
volumen del líquido extracelular, pero la
mayor parte de la expansión se producirá
en el compartimento intersticial lo que
conlleva la posibilidad de generar edemas.
El aumento de la presión
hidrostática capilar, y/o la disminución
de la presión oncótica capilar son las
causas más frecuentes de edemas.
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
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
Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico

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Unidad 2 Parte I Equilibrio hidroelectrolitico

  • 1. REGULACIÓN HIDROELECTROLÍTICA Y EQUILIBRIO ÁCIDO -BASE Lic. Roy W. Morales Pérez rwmorales@fucsalud.edu.co Parte I: Equilibrio Hidroelectrolítico
  • 2. La importancia del agua en los procesos bioquímicos  El agua es la molécula mas abundante en el organismo humano.  Participa como reactante o producto en diversas reacciones p.ej., hidrólisis de grupos fosfatados.  Casi todas las reacciones del organismo tienen lugar en medio acuoso.  Constituye un eficiente mecanismo termorregulador.  Disuelve gran cantidad de sustancias: polares, iónicas, anfipáticas (que poseen comportamiento tanto liofílico como liofóbico).  Tiene capacidad de solvatación de iones.  Actúa como componente estructural en el organismo estabilizando la estructura de macromoléculas. Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 3. Agua y medio acuoso Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 4. Una solución es un sistema monofásico constituido por dos o más componentes, llamados solvente y soluto (s). En una disolución el solvente es la sustancia en mayor proporción, mientras que el (los) soluto (s) es (son) la (s) sustancia (s) en menor proporción. Disoluciones Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 5. Clasificación de las disoluciones Por la naturaleza de los componentes Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 6. 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 soluto se disocia y genera iones se denomina solución iónica. NaCl (S) Na+ (ac) + Cl- (ac) H2O C6H12O6 (S) C6H12O6 (ac) H2O Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 7. Clasificación de las disoluciones Por la capacidad del solvente para disolver una cantidad dada de soluto •Disolución insaturada •Disolución saturada •Disolución sobresaturada Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 8. En función de la tonicidad. Clasificación de las disoluciones  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 sistema de referencia.  Hipotónica: es aquella en la que la concentración de soluto es menor que en el sistema de referencia. Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 9. En función del pH. Clasificación de las disoluciones  Ácida: son soluciones cuyo pH tiene un valor inferior a siete (pH 7,0).  Neutra: son soluciones cuyo pH tiene un valor igual a siete (pH= 7,0)  Básica: son soluciones cuyo pH tiene un valor superior a siete (pH 7,0). Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 10. 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 oscila entre 1- 10 µm (el tamaño de un eritrocito p.ej., es de 7- 7,5 µm). Efecto Tyndall: dispersión de un haz de luz por la presencia de partículas de gran tamaño. Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 11. Clasificación de los coloides Por la naturaleza de los componentes Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 12. Solubilidad Cantidad de soluto que se disuelve en una cantidad dada de solvente, bajo unas determinadas condiciones de temperatura y presión. La presión es una variable de importancia en la solubilidad de gases en líquidos y sólidos, y no representa efectos importantes en las otras formas de combinación. Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 13. Proceso de disolución Ver video en YouTube: http://www.youtube.com/watch?v=EBfGcTAJF4o Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 14. Electrolitos Son sustancias que liberan partículas con carga eléctrica (iones), los cuales pueden tener carga positiva o negativa. - Catión: ión con carga eléctrica positiva. - Anión: ión con carga eléctrica negativa. Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 15. Electrolitos Los electrolitos pueden ser débiles o fuertes. Los electrolitos débiles son aquellos que en solución están parcialmente disociados, mientras que los electrolitos fuertes están completamente disociados en sus iones constituyentes. 𝐍𝐚𝐂𝐥(𝐬) → 𝐍𝐚(𝐚𝐜) 𝟏+ + 𝐂𝐥(𝐚𝐜) 𝟏− 𝐇 𝟐 𝐂𝐎 𝟑 (𝐚𝐜) ⇌ 𝐇(𝐚𝐜) 𝟏+ + 𝐇𝐂𝐎 𝟑 (𝐚𝐜) 𝟏− Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 16. Miscibilidad Propiedad de una sustancia para disolverse en otra en cualquier proporción. Toda sustancia disolverá y se disolverá en otra de similar naturaleza eléctrica, es decir sustancias de naturaleza polar se disuelven en sustancias polares y no son capaces de disolver ni disolverse en sustancias apolares. Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 17. 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, entendemos que las fases condensadas son mucho más densas (sólido líquido) que la no condensada (gas). 𝜌 = 𝑚 𝑣 Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 18. Concentración de una disolución Proporción entre la cantidad de soluto disuelto en una cantidad determinada de disolvente. Unidades de concentración físicas: Hacen referencia a propiedades macroscópicas de las sustancias: Unidades de concentración químicas: Hacen referencia a propiedades submicroscópicas de las sustancias: Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 19. Unidades físicas de concentración  Porcentaje masa- volumen (%m/v)  Partes por millón (ppm) % 𝑚 𝑣 = 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛 ∗ 100 𝑝𝑝𝑚 = 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 𝑘𝑔 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑖𝑐ó𝑛 Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 20. Unidades químicas de concentración  Molaridad (mM)  Normalidad (mN)  Osmolaridad (mOsm) 𝑚𝑀 = 𝑚𝑚𝑜𝑙 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 𝐿 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛 𝑁 = 𝐸𝑞 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 𝐿 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛 𝑂𝑠𝑚 = 𝑚𝑂𝑠𝑚 𝑉𝑜𝑙ú𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛 (𝐿) Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 21. Osmolaridad Plasmática 𝑶𝒔𝒎𝒐𝒍𝒂𝒓𝒊𝒅𝒂𝒅 𝑷𝒍𝒂𝒔𝒎á𝒕𝒊𝒄𝒂 = 𝑵𝒂+ + 𝑪𝒍− + 𝑪 𝟔 𝑯 𝟏𝟐 𝑶 𝟔 𝟏𝟖 + 𝑩𝑼𝑵 𝟐. 𝟖 = 𝟐𝟗𝟎 𝒎𝑶𝒔𝒎 𝒍 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. Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 22. Factor de dilución Se entiende por dilución la reducción de la concentración de una solución. Este proceso se realiza agregando diluyente a una solución con determinada concentración, o bien tomando alícuotas de una solución inicial y a estas adicionarles el volumen de diluyente necesario para alcanzar la concentración deseada. Cuando el proceso se realiza a través de la reducción progresiva de la concentración de una solución, se denomina dilución seriada. Ver video en YouTube: http://www.youtube.com/watch?v=j-sWADCEgEY Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 23. Factor de dilución Se tiene inicialmente en el ejemplo, 10 ml de una solución de concentración desconocida. De esta solución se toma una alícuota de 1 ml y se recibe en un segundo tubo de ensayo que previamente contiene 9 ml de disolvente, para alcanzar un volumen final en de 10 ml. Éste proceso se repite progresivamente hasta alcanzar la concentración deseada. El proceso de dilución puede ser expresado como la proporción que hay entre el volumen inicial y el final total luego de la adición de diluyente (p.ej., una dilución 1: 10 indica que una alícuota de 1 ml se diluyó hasta obtener un volumen final de 10 ml) y la concentración final obtenida será 1/10 de la concentración de partida. 𝑉𝑖 ∗ 𝐶𝑖 = 𝑉𝑓* 𝐶𝑓 𝐶𝑓 = 𝐶𝑖 ∗ 𝑉𝑓 𝑉𝑖 Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 24. Es un método terapéutico destinado a mantener o restaurar por vía endovenosa el la composición normal de los líquidos corporales. Para ello se emplean disoluciones de extendido uso clínico:  Cristaloides.  Coloidales. Fluidoterapia Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 25. Entre los efectos, tanto las disoluciones cristaloides como las coloidales, valga señalar:  Aumentan la presión osmótica y retienen agua en el espacio intravascular.  Son agentes expansores del volumen (movilizan agua desde el espacio intersticial al intravascular). El uso de uno u otro tipo, además de condiciones específicas del tratamiento terapéutico, radica en los costos más bajos de las disoluciones cristaloides y los efectos hemodinámicos más rápidos y sostenidos de las disoluciones coloidales. Fluidoterapia Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 26. Soluciones Cristaloides DISOLUCIÓN (SUERO) COMPOSICIÓN USOS Y PROPIEDADES CONTRAINDICACIONES Salina 0.9% (Isoosmótica) Na+= 154 mEq/l Cl-= 154 mEq/l Osm= 308 mOsm/l pH= 5.5 Normalización de la volemia. Permanece 20%- 30% después de 1h de haber sido infundido. Posibilidad de inducir edemas. Salina 7.5% (Hipertónica) Na+= 342 mEq/l Cl-= 342 mEq/l Osm= 684 mOsm/l pH= 5.5 Agente expansor en el choque hipovolémico. Aumento de la tensión arterial. Hipernatremia Na+ 154mEq/l Hiperosmolaridad Osm 320mOsm/l Mielinolisis central pantina. Pacientes con insuficiencia renal. Ringer Lactato Na+= 130 mEq/l K+= 4 mEq/l Ca2+= 0.75 mEq/l Cl-= 109 mEq/l C2H4(OH)COO-= 28 mmol/l Osm= 272 mOsm/l pH= 6.0 Normalización de la volemia. Al ser menos ácida reduce la posibilidad de inducir acidosis. Solución electrolíticamente mejor balanceada. Puede ser empleada en el tratamiento de acidosis Posibilidad de inducir edemas. Glucosado 5% (Isotónico) C6H12O6= 5 g/100g Cal= 200 kcal/l Osm= 278 mOsm/l pH= 4 Rehidratación y aporte de energía. Protector hepático. Nutrición parenteral. Posibilidad de inducir edemas Glucosado 10% (Hipertónico) C6H12O6= 10 g/100g Cal= 400 kcal/l Osm= 555 mOsm/l pH= 4 Tratamiento del edema cerebral y pulmonar. Tratamiento del colapso circulatorio. Pacientes con diabetes. Glucosalina C6H12O6= 139 mEq/l Na+= 77 mEq/l Cl-= 77 mEq/l Osm= 280 mOsm/l Rehidratación y aporte de energía. Tratamiento del edema cerebral y pulmonar. Tratamiento del colapso circulatorio. Posibilidad de inducir edemas Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 27. DISOLUCIÓN (SUERO) COMPOSICIÓN USOS Y PROPIEDADES CONTRAINDICACIONES Albúmina (Coloidal natural) Albúmina 5%= 5 g/ 100g Albúmina 25%= 25 g/100 g pH= 6,9 Mejor agente expansor en comparación que las soluciones cristaloides (p.ej., 100 mL Albumina 25% incrementa  465 ml el volumen del plasma, mientras que para incrementar 194 ml de plasma se precisa de 1 l de solución Ringer Lactato. Se distribuye en aproximadamente 2 min en el espacio intravascular y permanece 2 h tras la administración para ser metabolizada posteriormente (2 días= 75% consumida) Infecciones bacterianas. Polimerización de la albúmina. Anafilaxia. Dextrano (Coloidal artificial) Dextrano- 40= 40 kDa Dextrano- 70= 70 kDa Se requieren de 24 h para metabolizar el 70% del Dextrano- 40 y 24 h para 40% del Dextrano- 70. Son hiperoncóticas y por tanto expansores plasmáticos. Poseen actividad antitrombótica por su acción sobre la agregación plaquetaria y sobre los factores de coagulación (facilitan la lisis del trombo) Infusiones concentradas de bajo PM, pueden conducir a insuficiencia renal por obstrucción del túbulo renal. Soluciones Cristaloides Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 28. Cálculo de la velocidad de perfusión 𝑣 𝑝𝑒𝑟𝑓𝑢𝑠𝑖ó𝑛 = 𝑉𝑜𝑟𝑑𝑒𝑎𝑛𝑑𝑜 ∗ 𝐹. 𝐺. 𝑡 La perfusión es el procedimiento empleado para administrar un medicamento vía parenteral en forma controlada y constante. Para calcular la velocidad de perfusión, se emplea el siguiente algoritmo: v perfusión es la velocidad de perfusión que puede expresarse en cc/h, V ordenado es el volumen de solución en cc de medicamento ordenado según prescripción medica, t es el tiempo de infusión ordenado expresado en min, y F.G. es el Factor Goteo que es una constante que depende de la situación clínica y puede tomar los siguientes valores: Microgoteo: 60 gts/ml; Normogoteo: 20 gts ml; Macrogoteo: 10 gts/ ml; Transfusión: 15 gts/ml. Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 29. Ver video en YouTube: http://www.youtube.com/watch?v=OV3evSZimxA Sistema Cardiovascular y Sangre Ver video en YouTube: http://www.youtube.com/watch?v=usUY7M819Qo Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 30. Ver video en YouTube: http://www.youtube.com/watch?v=CRh_dAzXuoU Sistema Cardiovascular y Sangre Es un tipo de tejido especializado, con una matriz coloidal líquida. Tiene una fase sólida (elementos formes) y una fase líquida, representada por el plasma sanguíneo (sol). Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 31. Sistema Cardiovascular y Sangre Componentes de la sangre:  Plasma sanguíneo: 55% del volumen sanguíneo total.  Elementos formes: 45% del volumen sanguíneo total. Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 32. Sistema Cardiovascular y Sangre El plasma sanguíneo es la porción líquida en la que se encuentran inmersos los elementos formes (glóbulos rojos –eritrocitos ó hematíes-, glóbulos blancos –leucocitos-, plaquetas – trombocitos-). Se compone de 91% de agua, 8% de proteínas y algunas otras sustancias como hormonas y electrolitos. Se diferencia del suero sanguíneo, en la medida que éste último no contiene proteínas involucradas en la coagulación (fibrinógeno). Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 33. Ver video en YouTube: http://www.youtube.com/watch?v=N4N4T88Lom4 Sistema Excretor y Orina Ver video en YouTube: http://www.youtube.com/watch?v=kXERVFvTioM Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 34. 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). Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 35. Sistema Excretor y Orina En condiciones normales, un adulto sano en promedio produce 1500 ml de orina diariamente. Éste volumen, es desechado en tres o cuatro micciones de un volumen promedio de 400 ml. La ingesta de sustancias diuréticas modifica puede modificar estos valores. Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 36. Equilibrio hídrico  2500 ml/ día  2500ml/día Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 37. Equilibrio hídrico Algunas hormonas juegan un crucial papel en el mantenimiento del delicado equilibrio hidroelectrolítico:  Vasopresina (antidiurética): reabsorción renal de agua.  Aldosterona: Reabsorción renal de sodio.  Natriurética: eliminación global de agua y sodio. Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 38. Distribución hídrica en el organismo humano Adulto sano ±70 kg = 49 l Agua Distribución del Agua Corporal Total (ACT) Agua Total Medio Intracelular Medio Extracelular Compartimento Vascular Compartimento Intersticial % Peso 60 40 20 5 15 Vol H2O (l) 42 28 14 3,5 10,5 Agua Intracelular Total (AIT)= 2/3 ACT Agua Extracelular Total (AET)= 1/3 ACT La distribución de agua en los compartimentos intravascular e intersticial, está definido por la Ley de Starling. Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 39. Distribución hídrica en el organismo humano Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 40. Composición de los medios intracelular y extracelular Medio Extracelular Medio Intracelular Na+ (142 mEq/l) K+ (156 mEq/l) HCO3 - (26 mEq/l) HCO3 - (10 mEq/l) Cl- (103 mEq/l) PO4 3- (95 mEq/l) [H+]plasmática  4,0 X 10-5 mEq/l La diferencia en la composición de los compartimentos intracelular y extracelular obedecen a barreras de permeabilidad, y al Efecto Gibbs- Donnan. Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 41. Transporte a través de membrana En 1972 S. J. Singer y Garth Nicolson desarrollaron el modelo de mosaico fluido para explicar la estructura y función de la membrana plasmática. Este modelo permite, entre otras cosas explicar la naturaleza semipermeable de ésta membrana lo que permite el intercambio selectivo de sustancias entre el medio intracelular y extracelular. Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 42. Transporte a través de membrana A través de la membrana celular se realizan procesos de difusión y transporte de diferentes sustratos. Teniendo en cuenta si estos procesos requieren o no energía para llevarse a acabo, se clasifican en transporte activo y transporte pasivo respectivamente. Dentro de los últimos, se incluyen la difusión simple y la difusión facilitada que transportan sustratos a favor de un gradiente de concentración. Los canales iónicos y las proteínas transportadoras son fundamentales para que ocurra la difusión facilitada. Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 43. Transporte a través de membrana De otra parte, si el proceso de transporte de sustrato ocurre en contra de un gradiente electroquímico el proceso es endergónico y por tanto debe existir un suministro de energía para que este se realice. Este proceso se conoce como transporte activo, y se denomina transporte activo primario si la fuente primaria de energía proviene de la hidrólisis de ATP, o transporte activo secundario cuando el transportador acopla el proceso endergónico con uno de tipo exergónico. Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 44. Transporte a través de membrana Los procesos acoplados en el transporte activo secundario pueden movilizan simultáneamente sustratos de diferente identidad química bien sea en el mismo sentido o en sentidos opuestos. Cuando ocurre el primer tipo de cotransporte el proceso se denomina como simporte, mientras que si ocurre el segundo caso el proceso se define como antiporte. Valga señalar que los procesos que transportan un solo tipo de sustrato se denominan uniporte, y se llevan a cabo comúnmente en la difusión simple facilitada y en el transporte activo primario. Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 45. Transporte a través de membrana Ver video en YouTube: http://www.youtube.com/watch?v=Rl5EmU QdkuI&NR=1&feature=endscreen Ver video en YouTube: http://www.youtube.com/watch?v=s0p1ztrbXPY Ver video en YouTube: http://www.youtube.com/watch?v=STzOiRqzzL4 Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 46. Bomba sodio- potasio (Na+- K+ ATPasa) Proteína transmembrana que realiza un intercambio electrogénico de tipo antiporte entre el MEC y el MIC de iones sodio y potasio (contra gradiente). Entre sus principales funciones se cuentan, el mantenimiento osmótico de la célula, el transporte de nutrientes y el establecimiento de un potencial electroquímico a través de la membrana plasmática. Ver video en YouTube: http://www.youtube.com/watch?v=GTHWig1vOnY Transporte a través de membrana Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 47. La ósmosis es un fenómeno que obedece la Ley de Fick, la cuál establece que dada una diferencia de concentración entre dos regiones de un sistema (diferencia de potencial químico, µ), existirá un flujo espontáneo desde la zona de mayor a la de menor potencial químico. J= Flujo; D= Coeficiente de Difusión; C Gradiente de Concentración 𝐽 = −𝐷 ∗ ∆𝐶 Transporte pasivo Ósmosis Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 48. Efecto Gibbs- Donnan En 1912 Frederick G. Donnan enunció que la presencia de un ión no difusible hace posible que haya dos disoluciones que difieran en las concentraciones de iones difusibles a ambos lados de la membrana semipermeable que las separa. Posteriormente, en 1920 Josiah Willard Gibbs amplió el concepto señalando que los iones difusibles estarán en desigual concentración , tanto mayor sea la concentración del ión no difusible. Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 49. Efecto Gibbs- Donnan Ver video en YouTube: http://www.youtube.com/watch?v=MhSfQio8mp0 La conjunción de los anteriores conceptos llevo a establecer el que se conoce como Efecto Gibbs- Donnan, que podría ser expresado de la forma siguiente: en presencia de un ión no difusible, los iones difusibles se distribuyen de tal manera que al alcanzar el equilibrio sus relaciones de concentración son las mismas. Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 50. Efecto Gibbs- Donnan El equilibrio Gibbs- Donnan rige la distribución de electrolitos entre los medios intracelular y el extracelular.  Desigualdad de concentración de los iones difusibles.  Desigualdad en la concentración de iones totales.  Electroneutralidad de iones difusibles. Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 51. La ósmosis es un tipo de transporte pasivo en el que existe un movimiento a través de una membrana semipermeable, de solvente a favor de un gradiente de concentración, es decir, de una zona en la que su concentración es mayor hacia una en la que su concentración es menor. Transporte pasivo Ósmosis Ver video en YouTube: http://www.youtube.com/watch?v=sdiJtDRJQEc Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 52. Transporte pasivo Ósmosis Ver video en YouTube: http://www.youtube.com/watch?v=IRQLRO3dIp8 Ver video en YouTube: http://www.youtube.com/watch?v=EA_ss8ZkjAM Ver video en YouTube: http://www.youtube.com/watch?v=plen79Fgmz0 Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 53. La presión mecánica (hidrostática) necesaria para detener el flujo de solvente a través de una membrana semipermeable se conoce como presión osmótica. La presión osmótica es una propiedad coligativa, esto es, no depende de la naturaleza del soluto, sino de la cantidad de partículas disueltas. 𝚷 = 𝑪 ∗ 𝐑 ∗ 𝑻 Presión Osmótica Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 54. Presión Oncótica La presión oncótica o coloidosmótica, define el intercambio de líquidos entre el medio intersticial y el vascular. Las proteínas plasmáticas, liofílicas, ligan moléculas de agua a su superficie con lo que ejercen una fuerza atractiva (presión osmótica capilar) que moviliza un flujo de agua hacia el medio vascular (reabsorción), a lo que se suma la mayor presión osmótica de este medio en comparación con el intersticial. Sin embargo, la presión hidrostática capilar es mayor y opuesta a la anterior, por lo que el resultado es la filtración de agua a través del endotelio hacia el medio intersticial, según lo establece la Ley de Starling. Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 55. Presión Oncótica Una de las consecuencias terapéuticas más importantes del anterior principio, es que el volumen plasmático no puede ser aumentado específicamente a menos que el líquido administrado contenga un coloide. La administración de solución salina a un individuo que ha perdido sangre, por ejemplo, reexpanderá el volumen del líquido extracelular, pero la mayor parte de la expansión se producirá en el compartimento intersticial lo que conlleva la posibilidad de generar edemas. El aumento de la presión hidrostática capilar, y/o la disminución de la presión oncótica capilar son las causas más frecuentes de edemas. Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico
  • 56. 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 Equilibrio hidroelectrolítico y regulación ácido-base. Parte I: Equilibrio hidroelectrolítico