UNIDAD 1 • Agua Y pH Flashcards
Promedio del agua corporal y distribución en sus compartimientos
Mujer: 55% agua, 45% sólidos
Hombre: 60% agua, 40% sólidos
2/3: LIC
1/3: LEC
De los cuales
80%: Líquido intersticial
20%: Plasma
Qué es el LES
Líquido extracelular secuestrado
Agua dentro del hueso y tejido conectivo, no disponible para homeostasis
¿Qué es el líquido transcelular?
Líquidos importantes dentro de espacios epiteliales regulados por transporte activo
Qué incluye el líquido transcelular?
Líquido del tubo digestivo, bilis, orina, líquido cegalorraquideo, humor acusoso, líquido articular, pleural, peritoneal y pericardico
Porcentaje de agua en tejidos humanos
Líquido extracelular - 93 a 99
Plasma - 93
Riñón - 82
Músculo - 78
Hígado - 75
Eritrocitos - 69
Piel - 65
Huesos - 20
Cantidad de agua excretada en orina
Normal: 1400
Día cálido: 1200
Ejercicio intenso: 500
Cantidad de agua excretada en heces
Normal: 100
Día cálido: 100
Ejercicio intenso 100
Cantidad de agua excretada en sudoración
Normal: 100
Día cálido: 1400
Ejercicio intenso: 5000
Cantidad de agua excretada en respiración
Normal: 350
Día cálido: 250
Ejercicio intenso 650
Cantidad de agua total excretada en un día
Normal: 2300
Día cálido: 3300
Ejercicio intenso: 6600
Consumo de agua
Líquidos y alimentos: 2100
Agua metabólica: 200
Consumo total: 2300
Agua metabólica por biomoleculas
Lipidos: 107
Hidratos de carbono: 55
Proteínas: 41
Estructura molecular del agua
• Triatómica
• Tetraédrica
• Carga neutra
• Polar
Constante dieléctrica del agua
78.5 a 25ºC
Constante dialéctica del agua
78.5 a 25ºC
Propiedades del agua como molecular polar
Electronegatividad
Cargas parciales
Momento dipolar
Ángulo de la molécula de agua
104.5º
Qué explica los elevados puntos de fusión y ebullición del agua
Puentes de hidrógeno
Tamaño de un puente de hidrógeno
0.177nm
Tamaño de un enlace covalente
0.0965nm
Energía necesaria para romper puente de H
20-23 kj/mol
Momento diplolar
Los e- se concentran en la parte central de la molécula y menor en los extremos
Porqué el punto de ebullición del H2O es de 100ºC
Gracias a puentes de H, hace que las moléculas de comporten como más grandes y aumentan su “masa molecular aparente”
Puentes de H en hielo
Cada molécula de H2O forma 4 puentes de H, formando enrejado cristalino
Puentes de H en agua líquida
A 25ºC a 1 atm cada molécula forma 3.4
Porqué hielo flota?
La estructura permite tener menor de densidad que el agua líquida y por lo tanto flota
Aceptores úsales de puentes de hidrógeno
Oxígeno y nitrógeno
La atracción entre cargas eléctricas parciales es más fuerte cuando…
Los átomos involucrados en el puente de hidrógeno están en línea recta
Qué es el CE
Es el calor necesario para elevar la temperatura de 1g de agua en 1ºC. Su valor es de 1cal/g x ºC
Que permite al organismo el CE
Importantes cambios de calor con escasa modificación de la temperatura corporal
Qué es el CEvap
Es el calor necesario para evaporar 1g de agua. Su valor es de 536 cal/g
Que permite el CEvap
Eliminar exceso de calor evaporando pequeñas cantidades de agua (transpiración)
La constante dielectrica de un medio continuo se relaciona con?
La permisividad eléctrica y mide la propiedad que tiene un solvente para separar iones con carga opuesta
El agua posee una contante dielectrica alta o baja
Muy alta
Ley de Columb
La fuerza de integración entre partículas con carga opuesta es inversamente proporcional a la constante dielectrica de su medio
Que confiere al agua la capacidad como solvente de moléculas de alta polaridad?
La constante dielectrica mediante puentes de hidrógeno
La capacidad de solvatacion del agua le permite interactuar con múltiples solutos, verdadero o falso
Verdadero
Cambios de las propiedades del H2O mezclada con otros solutos
• Aumento del punto de ebullición
• Descenso del punto de congelación
• Disminución de la presión de vapor
• Capacidad de modulación de la presión osmótica
Enlace ionico
Transferencia completa de electrones
Carga ionica neta
Metal + no metal
Na+Cl-
Enlace covalente polar
Compartimiento de e- no equitativo
Cargas ionicas parciales
2 no metales diferentes
H+Cl-
Enlace covalente no polar
Compartimiento de e- equitativo
Sin carga
H-H
2 no metales idénticos
Disolvente polar
Distribución desigual de electrones formando polos opuestos e interactúan con solutos polares
Ejemplos de disolventes polares
A través de enlaces hidrogeno y fuerzas dipolo-dipolo tenemos:
Agua, alcohol etílico
Disolvente no polar
No posee cargas parciales ni polos en su molécula, eléctricamente neutras y no pueden formar puentes de H ni interactuar con solutos polares
Ejemplos de solventes no polares
Afinidad por solutos que igualmente son no polares:
- Hexano
- Benceno
- Tolueno
- Éter dietílico
Disolvente polar aprótico
No puede formar enlaces H con solutos pilares debido a que no tienen H enlazados a O, N o F.
Aún así pueden disolver solutos polares, pero menos intensamente.
Ejemplos de disolventes apróticos
•Cloroformo
•Tetrahidrofurano
•Diclometano
•Acetona
•Acetonitrilo
•Dimetil sulfóxico
Disolvente polar prótico
Puede formar enlaces con solutos polares porque tiene H enlazados con O, N o F. Especialmente efectivos para disolver solutos polares e iones en solución.
Ejemplos de disolventes polares próticos
•Ácido acético
•Isopropanol
•Etanol
•Agua
Qué es la solubilidad
Es la cantidad máxima de compuesto que se puede disolver en un volumen dado de solvente a temperatura específica
Solutos que se disuelven en agua
Hidrófilicos o hidrosolubles
Solutos que no se disuelven en agua
Hidrófobos
La conductividad ELÉCTRICA del agua aumenta cuando
Se eleva la concentración de iones presentes en ella
Toda disolución acuosa de una sustancia ionica es buena conductora, por lo que se le conoce como:
Electrolito
Ejemplos de biomoleculas polares
Glucosa
Glicina
Aspartato
Lactato
Glicerol
Ejemplos de biomoleculas antipáticas
Fenilalanina
Fosfatidilcolina
El agua disuelve que tipo de moléculas
Que estén cargadas o que sean polares
El agua disuelve las sales cristalinas por hidratación de sus componentes iónicos
Verdadero
Las moléculas polares disuelven mucho mejor a temperatura baja a moléculas…
Polares
Que hace la liberación de moléculas de agua ordenadas en la interacción enzima sustrato
Favorecen la interacción del complejo
Fuerzas de van del Waals (fuerzas fe london)
Atracciones entre dipolos transitorios generados por el movimiento rápido de electrones en todos los átomos neutros
Las moléculas de agua presentan una alta fuerza de cohesión y adhesión
Cohesión: (interacción H2O-H2O)
Adhesión: (interacción H2O-Sólido)
Definida como la resistencia que presenta la superficie de un líquido al ser penetrada
Tensión superficial por la alta cohesión del agua (por ejemplo)
Ataque nucleofilo del agua que da la escisión de los enlaces amida, glucosido o ester
Hidrolisis
A la inversa que la hidrolisis cuando las unidades monomericas se unen entre sí para formar biopolimeros
Condensación
En raras ocasiones el agua se disocia en dos especies ionicas llamadas
Hidronio e hidroxilo
Anfótero
Sustancia que puede comportarse como ácido o base en una reacción
Ejemplos de anfóteros
Agua
Aminoácidos
Iones fosfato
Principio de equilibrio del agua
Kw = [H+] + [HO-] = 1.0 x 10^-14 M^2
Kw qué es?
Sinónimos
•Autoproteolisis del agua
•Constante de ionización del agua
•Producto ionico del agua
•Constante dieléctrica del agua
Para qué sirve Kw
Reacción química en la que el agua se autoioniza o autoprotege, lo que significa que algunas moléculas se disocian en H3O u OH
H2O disociada
H (ácido) + HO (base
Fórmula del ph
“Logaritmo negativo de la concentración de iones de hidrógeno” pH = -log[H+]
Pasos para calcular el pH de una disolución
- Calcular la [H+].
- Calcular el logaritmo base 10 :3 [H+].
- El pH es el negativo del valor encontrado.
pH del agua continental
6.5 - 9
pH del agua oceánica
7.5 y 8.4
pH de la lluvia
5.2
pH incompatible con la mayor parte de la biota
<4 ó >10
Agua suave
pH <6.5 suele ser ácida y corrosiva
Agua dura
pH >8.5
Ácidos
Son donadores de protones
Ácidos fuertes
Se disocian completamente en aniones y protones (HCL, H2SO4) reacción irreversible
Ácidos débiles
Se disocian parcialmente en soluciones ácidas (aportan H+ al medio pero los aceptan fácilmente) reacción reversible
Bases
Son aceptarás de protones
Bases fuertes
Se disocian totalmente ( NaOH, KOH)
Bases débiles
Parcialmente disociadas: Ca(OH)2
Ácido fuerte produce
Base débil y viceversa
Base fuerte produce
Ácido débil y viceversa
La fuerza de los ácidos débiles se expresa mediante
pKa (logaritmo negativo de la constante de disociación del ácido)
Ecuación Henderson-Hasselbach
Relaciona el pH de una colación con ácido débil y su base conjugada (puede predecir cambios de pH)
Ecuación de Henderson-Hasselbach
pKa = -logKa
Relación de ácidos fuertes y débiles con pKa
Los ácidos fuertes tienen valores bajos de pKa y los ácidos débiles tienen valores altos de pKa
pKa =…
pH donde el 50% de la sustancia está ionizada
Para que se usa la pKa
Para sistemas de equilibrio ácido-base, soluciones buffer
Ácidos monopróticos
En solución donan un solo protón
Qué son las soluciones amortiguadoras?
Son aquellas soluciones cuya concentración de H+ varía muy poco al añadirles ácidos o bases fuertes
Como protegen los buffer a las enzimas y sus funciones?
Evitan variaciones mínimas en el pH previniendo que las enzimas pierdan su carga funcional al ceder tomar H+ de su sitio activo
Buffers más sencillos formados por
Mezclas binarias de ácido débil (donador de protones HA) + sal del mismo ácido, base conjugada (aceptará de protones: A)
Ejemplos de solución amortiguadora sencilla
Mezcla de ácido acético y acetato de sodio, amoniaco u cloruro de amonio
Como regula la sangre el pH?
Factor de dilución
Amortiguadores del cuerpo
HCO3
Proteínas
Fosfatos
Como regulan los pulmones el pH
Eliminación de CO2
Como regula el pH los riñones?
Depuración de HCO3
Qué es la anhidrasa carbónica
Enzima que cataliza una reacción química clave que involucra la conversión reversible de dióxido de carbono y agua en bicarbonato e iones hidrógeno y viceversa
Qué son los diuréticos
Aumentan la producción de orina y excreción de sodio y agua a través de los riñones
Inhibidor de la anhidrasa carbónica
Acetazolamida
Descripción de la acetazolamida
Disminuye la habilidad de intercambiar Na por H+ -> diuresis leve.
Impide reabsorción de HCO3
Retención de bicarbonato
Posee efecto diurético muy limitado
Acetazolamida usos
Tratamiento del glaucoma
Profilaxis en ascensos de más de 3000’
Tratamiento de hipertensión endocraneana
Reacción adversa al fármaco (acetazolamida)
Acidosis metabólica leve, hipopotasemia, cálculos renales, mareo y parestesia.
Desequilibrio ácido-base del riñón
Metabólicos, cambios en el bicarbonato
Desequilibrios ácido-base de los pulmones
Respiratorios, cambios ventilatorios pCO2
Acidosis metabólica
Reducción en la concentración plasmatica de bicarbonato, pCO2 (hiperventilación)
Alcalosis metabólica
Incremento en la concentración plasmatica de bicarbonato, incremento en pCO2 (hipoventilacion)
Acidosis respiratoria
Incremento en pCO2, concentración plasmatica de bicarbonato y reabsorción de HCO3
Alcalosis respiratoria
Reducción de pCO2, concentración plasmatica de bicarbonato y reabsorción renal de bicarbonato
Causas clínicas de acidosis metabólica
Diabetes melitus, acidosis láctica, fallo renal, diarrea aguda, drenaje quirúrgico del intestino, pérdida renal de HCO3 y alteración en la excreción renal de H+
Causas clínicas de acidosis respiratoria
EPOC, asma agudo, parada cardíaca, depresión del centro respiratorio, debilidad de músculos respiratorios, deformidades torácicas, obstrucción de vía área.
Causas clínicas de alcalosis metabólica
Bonitos, aspiración nasogastrica, hipopotasemia, administración intravenosa de bicarbonato
Causas clínicas de la alcalosis respiratoria
Hiperventilación, anemia, envenenamiento por salicilato
Molaridad
Número de miles de soluto presentes en un litro de solución
Molalidad
Número de moles de soluto presentes en kg de solución
Normalidad
Número de equivalentes/gramo de un soluto en un litro de solución
Peso equivalente
(PE) o quítale te Quimico no tiene unidades, por lo que se le atribuye el gramo (g)
Presión osmotica
Fuerza necesaria para detener la difusión del agua y del número de partículas denominadas osmoles.
Osmol
Un mol de partículas disueltas que contribuyen a la presión osmotica
Número de avogadro
6.022x10^23
A qué equivale un osmol?
A una sustancia no disociable equivale a su peso molecular, mientras el de una sustancia disociable equivale a su peso dividido entre la cantidad de partículas en las que se disocia.
Osmolaridad
Número de osmoles de soluto presentes en un litro de solución
Osmolalidad
Número de osmoles de soluto presentes en un kg de solución
Para que se usan los miliequivalentes (mEq)
Corresponde a la milésima parte de un equivalente. Poder de combinación de cualquier sustancia o compuesto con la unidad de referencia, átomo de carbono 12
Para que se usan los miliequivalentes
Para el estudio del quilibrio hídrico y electrolitico
Qué es un equivalente
Cantidad de un ion (un elemento como Na, Cl o Ca) o por un (conjunto de elementos: NH4, SO4^2- o PO4^3-) que se combina con un átomo gramo de H con su carga positiva o lo desplaza.
Ósmosis
Movimiento del solvente de una región de concentración alta a una de concentración baja
Membrana semipermeable
Membrana permeable al agua pero no al soluto (ejemplo)
Las partículas se difunden en qué sentido?
De mayor a menor concentración.
Diálisis
Membrana semi permeable que permite el movimiento del solvente y solutos de cierto tamaño, los solutos se equilibran en ambos lados de la membrana.
Presión osmotica
La presión osmotica que atrae al agua depende solamente en el número de partículas de soluto por unidad de volumen del solvente
El PM, tamaño, peso y forma de partículas son virtualmente…
Irreversibles
Cationes y aniones principalmente extracelulares
Sodio, cloro, bicarbonato
Cationes y aniones principalmente intracelulares
Potasio, magnesio, PO4 y aniones orgánicos, proteínas.
Osmolaridad corregida
Se da porque los aniones y cationes ejercen atracción intraionica que causa una pequeña reducción en la actividad osmotica en las substancias disueltas
Osmolaridad plasmática =
2 x Na(mEq/L) + glucosa/18 + BUN/2.8
BUN qué significa?
Nitrógeno ureico en sangre *se multiplica por 2 por el Cl que lo acompaña
Osmolaridad efectiva
2 x Na + glucosa/18
Osmolaridad normal
280-295 mOsm/L
Cristaloides
Son soluciones que contienen agua, electrolitos y/o azúcares en diferentes proporciones.
Tipos de cristaloides
Hipotonicos, isotónicos o hipertonica en relación al plasma
Indicaciones de los cristaloides
Para remplazo de agua libre y electrolitos así como en la expansión de volumen
Porque pueden los cristaloides expandir volemia?
Por su concentración de Na, ya que determina su grafía te osmotica entre los compartimientos.
Los cristaloides que contienen electrolitos encontrados en el plasma y un amortiguador como el lactato o el acetato pueden ser denominadas
Soluciones equilibradas
Calculo de la Osmolaridad de la solución fisiológica
Tres reglas de tres
Indicaciones de la solución NaCl al 0.09%
Depletion hidrosalina sin acidosis
Reposición de líquidos
Entre 3 y 4 veces el volumen perdido para reponerlo
Precaución en caso de HA, Estados edematodos y cardiopatías
Administración incontrolada de NaCl al 0.09% da
Acidosis hiperclorémica
Indicaciones para Hartmann
Deshidratación isotónica y acidosis moderada (mantenimiento del balance electrolitico)
Hartman, no se debe emplear en
Hepatopatías, en compañía de sangre, traumatismo craneoencefálico con hipertensión intracraneal o edema cerebral.
Hartman no debe administrarse junto a que medicamento
No debe ser en misma vía que HCO3 ya que forma una sal insoluble.
Que favorece el lactato?
Gluconeogénesis (ciclo de Cori o ciclo del lactato)
Indicaciones de la solución glucosada
Tratamiento por deshidratación hipertonica, para compensar pérdidas de líquido por evaporación o por falta de ingestión y para mantenimiento de una vía venosa.
Dosis maxima de solución glucosada
35g para un px de 70kg
Indicaciones de solución mixta
Alteraciones de estado hidroeléctrico y satisfacción de necesidades energéticas
Efectos adversos de solución mixta
Hiperosmolaridad, acidosis hipercloremica, lesiones locales, hipernatremia y edema.
Contraindicaciones para solución mixta
DM2 y DM1 descompensada, coma hiperglucémico, sobrehidratación, hiperosmolaridad y acidosis hiperclorémica.
Diarrea: soluciones de rehidratacion oral comerciales
Pedialyte
PedialyteSR
Electriolit
Ceralyte(con cereales)
Reacción química en la que la adición de agua provoca ruptura de los enlaces moleculares
Hidrólisis
La ecuación de Henderson-Hasselbalch describe el comportamiento de:
Ácidos débiles y tampones
