Date post: | 20-Jul-2015 |
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VENANCIO ESQUIVIA MUÑOZ
B I O Q U I M I C A I
P R I M E R S E M E S T R E D E M E D I C I N A
AGUA
Y
pH2
AGUAESENCIAL EN LOS PROCESOS VIVOS
BIOMOLECULA MAS IMPORTANTE EN EL SER HUMANO
65 – 70% PESO CORPORAL60% varones54% mujeres
BIOMOLECULAS POLARES
INORGANICAS Y ORGANICAS
VIVENTES EXISTEN Y REACCIONAN EN MEDIOS ACUOSOS
REACCIONES BIOQUIMICAS EN MEDIOS ACUOSOS
AGUA ESENCIAL EN LOS PROCESOS VIVOS
HACE POSIBLE LA REALIZACION DE PROCESOS DE TRANSPORTE
NUTRICION
OSMOSIS ..ETCCUYA AUSENCIA HARIA IMPOSIBLE LA VIDA
INTRACELULAR
Citosol y Estructuras
70%
EXTRATRACELULAR
30%
LIBRE LIGADA
7%PLASMATICA
23%INTERTICIAL
LCRHUMOR ACUSO LIQ INTERTICIAL
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REGULACIONINGESTION Y EXCRECION
Alimentos 850 ml./día Orina:1500ml./ día
Bebidas 1300 ml./día Pulmones: 400 ml. / día
Oxidación de Nutrimentos
350 ml./día Piel: 500 ml. / díaHeces:100 ml/ día
Total 2500 ml./día 2500 ml.dia
TONICIDAD
GRAN IMPORTANCIA FISIOLOGICAMEDIO EXTERNO E INTERNO DEBEN
SER ISOTONICOS
PRESION OSMOTICA
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OSMOSIS: moléculas pasan de una solución de menor concentración a mayor concentración.
SOLUCION ISOTONICA: [Soluto] = [agua].: Los eritrocitos son isotónicos en una solución de NaCl. 0.9%
PRESION OSMOTICA
SOLUCION HIPOTÓNICA
Entra agua , Produciendo
Hemólisis
SOLUCION HIPERTONICA
La célula se encoge , se produce
Plasmólisis o Crenacion
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ESTRUCTURAFormada por 2 átomos
de Hidrogeno
y 1 de Oxigeno
Tiene forma tetraédrica y electrones
sin compartir.
Los H. con deficiencia de electrones de una molécula son atraídos. por el par de electrones sin compartir del oxigeno, de otra molécula de agua.
Entre H y átomos de : O, N, S, F.
1 molécula de agua puede formar 4 enlaces de H con 4 moléculas más.
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Son débiles, se rompen fácilmente
IONICO
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Se forman debido a que los extremos o polos negativos de las moléculas son atraídos por los
polos posit ivos de otras, y viceversa.
Estos enlaces son los responsables de los altos puntos de congelación y ebull ición del agua.
ENLACES DE HIDROGENO
FUERZA DE VANDER WALLS
Débiles De atracción y Repulsión
INTERACCION HIDROFOBA
Aversión por el agua
Ej.: Hidrocarburos
1. Soporte o medio donde ocurren las reacciones metabólicas
2. Amortiguador
3. Transporte de sustancias
4. Lubricante, amortiguadora del roce entre órganos
5. Favorece la circulación y turgencia
6. Da flexibilidad y elasticidad a los tejidos
7. Puede intervenir como reactivo en reacciones del metabolismo, aportando hidrogeniones o hidroxilos al medio.
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Importante en la regulación térmica de los seres vivos.
Balance de agua
PROPIEDADES TERMICAS DEL AGUA
Forma No máximo de enlaces cuando congela
l iquida a Temperatura Ambiente
Congela a OºC
Ebulle a 100ºCDisolvente biológico
ideal
Disuelve: Na, K, Cl; Azucares, y
Aminoácidos Es una molécula anfipát ica: Contiene grupos
polares y apolares
PERMITE UNA ADECUADA
CONDUCCION DE CALOR EN LOS SERES
VIVOS
TERMOREGULACIONDISOLVENTE UNIVERSAL
ACIDOS Y BASES
ACIDOSORIGINA H+
CEDE PROTONES
ACEPTA UN PAR e-
BASESORIGINA OH-
ACEPTA PROTONES
CEDE UN PAR DE e-
SVANTE ARRHENIUS
BRONTED Y LOWRY
LEWIS
Ácidos y bases fuertes se disocian completamente en agua
Ácidos orgánicos no se disocian completamente = Ácidos débiles.
Bases con grupos aminos = Bases débiles
LAS MOLECULAS DE AGUA PRESENTAN UNA TENDENCIA A
DISOCIARSE LO CUAL ES FISIOLOGICAMENTE IMPORTANTE
PARA LA VIDA
PUEDEN SER H+ OH-
IONIZACION DEL AGUA
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H2O H+ + OH-
K.eq. = [H] [OH] n=W/M=1000/18 [H2O] n= 55,5
K.eq. [H2O]= [H] [OH]K.eq. [55,5]= [H] [OH] K.eq.1,8x10-16
[1,8x10-6] [55,5]= [H] [OH] 1x10-14 = [H] [OH] Kw= [H] [OH] = 1x10-14
CONSTANTE DE
EQUILIBRIO ODISOCIACION
PRODUCTO IONICO DEL AGUA ESCALA DE pH
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pH
INTRODUJO 1909 SORENSE
LOGARITMO DECIMAL DE LA CONCENTRACION MOLAR DE H+
CON EL SIGNO CAMBIADO
pH + pOH = 14
pH = - log [H]
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pOH = -log [OH-] = log(1/[OH-])
pKw = -log [Kw] = log(1/[Kw])
pH + pOH = 14
EL COMPORAMIENTO DE ACIDOS DEBILES Y DE AMORTIGUADORES SE
EXPRESAN POR LA ECUACION DE HENDERSON -
HASSELBALCH
IONIZACION DE UN ACIDO ORGANICO
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ECUACION DE HENDERSON HASSELBACH
HA H.+ + A- Ka = [H+] [A-]
[HA [H+] = Ka [HA]
[A-]
-Log [H+] = -Log Ka [HA] [A-]
-Log [H+] = -Log Ka – Log [HA] [A-]
PH = PKA – Log [HA] PH = PKA + Log [A] [ A]
[ HA]
LA CONSTANTE DE EQUILIBRIO
SE DIVIEN ENTRE [A-]
SE OBTIENE EL LOGARITMO
IMPORTANTES EN EQUILIBRIOS PROTONICOS
AMORTIGUADORES Reguladores de pH
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La sangre humana : 7,35 – 7,45
PH < 7,35 ( Acidosis)
PH > 7,45 ( Alcalosis)
Mantienen la [H ] constante
Evitan cambios de PH
AMORTIGUADORES FISIOLOGICOS
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BICARBONATO ( HCO3) FOSFATO
( PO4)
PROTEINAS
INTRACELULARES
HCO3 – H2CO3
Principal amortiguador de la sangre
PKA = 6,37
BICARBONATO
FOSFATO
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H2 PO4 H+ + HPO4-Fosfato diácido fosfato ácido
Tiene un PKa = 7,2
Se encuentra muy poco en sangre ( 4 meq/l)
Es un amortiguador importante de los l íquidos intracelulares
Concentración intracelular 75 meq / l t.
PROTEINAS
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Aminoácidos unidos por enlaces Peptídico
Están presentes en concentraciones signif icativas en los seres vivos.
EJ: Hemoglobina, Albúmina sérica
Existen otros ácidos que no son importantes como amortiguadores por tener concentraciones muy bajas ,
y sus PKA menor que el PH intracelular.
Ej.: Ácido Láctico PKa = 3,86
ALTERACIONES DEL EQUILIBRIO ACIDO BASICO
ALTERACIONES
ACIDOSISDISMINUYE pH
ALCALOSIS
AUMENTA pH
RESPIRATORIA METABOLICA
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ACIDOSISRESPIRATORIA
CAUSAS INSUFICIENCIA EN LA VENTILACION
PULMONAR (HIPOVENTILACION)
Ej. Bronquitis crónica
Enfisema
COMPENSACIONSE PRODUCE EN EL RIÑON UN AUMENTO EN REABSROCION DE H2CO3 Y DE EXCRECION DE PROTONES LO QUE AUMENTA EL pH DEL MEDIO INTERNO
TRATAMIENTOAUMENTAR LA VENTILACION CON APARATOS DE RESPIRACION.
CO2 + H2O H2CO3 HCO3 + H
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ACIDOSISMETABOLICA
CAUSAS
AUMENTO DE LA PRODUCCION DE ACIDOS ORGANICOS Ej. Acido láctico, ácidos grasos.
EXCESIVA COMBUSTION DE GRASAS
DIABETES
HIPERTERMIA
CATABOLISMO DE PROTEINAS
CO2 + H2O H2CO3 HCO3 + H
COMPENSACION
HIPERVENTILAR (ELIMINA H2CO3)RETENIENDO HCO3 ASI DISMINUYE pHEN ORINA Y AUMENTANDO EL pH EN SANGRE
TRATAMIENTO
INFUSION CON SOLUCIONES ISOTONICAS DE NATURALEZA LIGERAMENTE ALCALINA
Ej. Infusiones de Bicarbonato, Tampón triss etc.
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ACALOSISMETABOLICA
CAUSASVOMITOS CONTINUOSDIARREAHIPERALDOSTERONISMO
CO2 + H2O H2CO3 HCO3 + H
COMPENSACION
BRADIPNEA O HIPOPNEA
DISMINUIR LA VENTILACION PULMONAR ( AUMENTA H2CO3 Y DISMINUYE EL pH
AUMENTA LA EXCRECION DE BICARBONATO EN ORINA , AUMENTA Ph DE LA ORINA Y DISMINUYE EL Ph DEL ORGANISMO
TRATAMIENTO
INFUSION CON SOLUCIONES ISOTONICAS LIGERAMENTE ACIDA.
Ej. HCL diluido, Acido láctico…etc.
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ACALOSISRESPIRATORIA
CAUSASHIPERVENTILACION PULMONAREj. Ansiedad, Insuficiencia Cardiaca, Hipoxia… etc.
CO2 + H2O H2CO3 HCO3 + H
COMPENSACION
ELIMINANDO ANHIDRIDO CARBONICO
DISMINUYE PROTONES Y DISMINUYE pH
SE PRODUCE A TRAVES DEL RIÑON, ELIMINANDO BICARBONATO Y RETENIENDO PROTONES PARA REDUCIR EL pH
TRATAMIENTO
AUMENTAR EL ESPACIO NO OXIGENADO.
EL PACIENTE INSPIRA EN EL PROPIO ANHIDRO CARBONICO QUE EXPIRA
ASI AUMENTA EL CO2 Y DISMINUYE EL pH
CONCENTRACIONES NORMALES
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HCO3 - = 25 meq/ lPCO2 = 40 torrPH = 7,35 – 7.45Na + = 140 meq / lCl - = 100 meq / lPCO2 = 1,5 (HCO3)Diferencia aniónica = 10-15 meq /LAniones No Medibles= Lactato, Sulfato, Piruvato, Fosfato, cuerpos cetonicos y aminoácidos
Acidosis metabólicaPueden aparecer ácidos en el plasma ( ácido láctico)
PH <7,35HCO3 <25 meq / l ( Riñon, Colon)H >40 meq/l.Diferencia Anionica = 10 – 15 meq/lCompensacion= Hiperventi lacion Tratamiento= Sol isotonica l igeramente alcalina
Alcalosis metabólicaAumenta el HCO3Es causada por:•Perdida de protones por el estomago (vomito) , el colon ( se pierde cloro se aumenta bicarbonato) el riñón. La succión nasogastrica.•Ingestión de productos alcalinos•Transfusiones masivas( Citrato)
PH > 7,45HCO3 > 25 meq / l ( Riñon, Colon)Diferencia Anionica = 10 – 15 meq/lCompensacion= Hipoventi lacion Tratamiento= Sol isotonica l igeramente acidas
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Desequil ibrios Químicos
Acidosis Respiratoria Causada por: Hipoventi lación, alteraciones pulmonares .
PH <7,35PCO2 > 40 TorrHCO3 = 25 meq / l Compensacion= retención de HCO3 (Tubulo Renal) Tratamiento= Respiracion asist ida
Alcalosis RespiratoriaCausada por: Hiperventi lación sin hipoxia (Ansiedad, , f iebre, intoxicación por salici latosO por hiperventi lación con hipoxia ( alteraciones pulmonares)
PH > 7,45PCO2 < 40 torrHCO3 = 25 meq / lCompensacion= Disminuir el HCO3 serico .Tratamiento= Inspirar CO233
Desequil ibrios Químicos
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CASOS CLINICOS1) Paciente que acude a consulta por malestar general , disnea, nausea.
Los resultados de laboratorio son:
Glucosa = 350 mg/dl , PH = 7,05, PCO2 = 40 torr ,
HCO3 = 5,6 meq/l, Na = 142 meq/l, Cl= 105 meq/l
2) Mujer con bulimia ha tenido cerca de 20 vómitos , se presenta con malestar general , pH = 7,55 PCO2 = 45 Torr , HCO3 = 40 meq/l ,
Na = 140 meq/l , Cl = 87 meq/l.
3) Paciente con asma, que presenta disnea, sibilancias y cianosis,
PCO2 = 56 Torr , HCO3 = 25 meq/l, PH = 7,15, Na = 139 meq/l ,
K = 5,7 meq/l, Cl= 105 meq/l.
4) Mujer de 40 años que presenta mareos , lipotimias y parestesias en manos y labios , pH = 7,7 , PCO2 = 20 Torr , HCO3 = 25 meq/l.
Un ratón, mirando por un agujero en la pared, ve a un granjero y su esposa abriendo un paquete.
Sintió emoción pensando que era lo que contenía.
¿Qué tipo de comida puede
haber allí?
Por fin llegó!!! Abrámoslo!
Quedó aterrorizado cuando descubrió que era una ratonera!!!
Fue corriendo al patio de la Granja a advertir a todos:
"Hay una ratonera en la casa, una ratonera en la casa!!!"
La gallina, que estaba cacareando y escarbando, levanto la cabeza y dijo:
Discúlpeme Sr. Ratón.
Yo entiendo que es un gran problema para usted, más no me
perjudica en nada, no me incomoda.
El ratón fue hasta el cordero y le dice:
"Hay una ratonera en la casa, una ratonera!!!" ...
Discúlpeme Sr. Ratón, más no hay nada que yo pueda hacer,
solamente pedir por usted. Quédese tranquilo que será
recordado en mis oraciones."
El ratón se dirigió entonces a la vaca, y la vaca le dijo:
Pero acaso, yo estoy en peligro?
Pienso que no…. es más ...
Estoy segura que no.
Entonces el ratón volvió a la casa preocupado y abatido para encarar a la ratonera del granjero.
Aquella noche se oyó un gran barullo, como el de una ratonera
atrapando a su víctima.
La mujer del granjero corrió para ver lo que había atrapado.
En la oscuridad, ella no vio que la ratonera atrapó la cola de una
cobra venenosa.
La cobra mordió a la mujer.
El granjero la llevó inmediatamente al hospital.
Ella volvió con fiebre.
Todo el mundo sabe que para alimentar alguien con fiebre,
nada mejor que una sopa.
El granjero agarró su hacha y fue a buscar el ingrediente principal: la gallina.
Como la enfermedad de la mujer continuaba,
los amigos y vecinos fueron a visitarla.
Para alimentarlos, el granjero mató el cordero.
Mas la mujer no mejoró y acabó muriendo.
Y el granjero entonces vendió la vaca al matadero para cubrir
los gastos del funeral.
Así que:
La próxima vez que escuches que alguien tiene un problema
y creas que como no es tuyo, no le debes prestar atención...
Piénsalo dos veces.
Parka
"El que no vive para servir, no sirve para vivir"
"Todos tomamos distintos "Todos tomamos distintos caminos en la vida, pero no caminos en la vida, pero no importa a dónde vayamos, importa a dónde vayamos, tomamos un poco de cada tomamos un poco de cada
quien."quien." --- Tim McGraw