Date post: | 10-Jul-2015 |
Category: |
Health & Medicine |
Upload: | ciencias-enfermeria-fucs |
View: | 4,361 times |
Download: | 8 times |
TRANSPORTE DE GASES Y REGULACIÓN ÁCIDO- BASE
Lic. Roy W. Morales Pérez
Parte I: Equilibrio Hidroelectrolítico
La importancia del agua en los procesos bioquímicos
Transporte de gases y regulación ácido- base. Parte I: Equilibrio Hidroelectrolítico
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.
Agua y medio acuoso
Transporte de gases 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
Transporte de gases 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
Transporte de gases 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
Transporte de gases 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.
Transporte de gases y regulación ácido- base. Parte I: Equilibrio Hidroelectrolítico
Soluciones Cristaloides
Cálculo de la velocidad de perfusión
Transporte de gases y regulación ácido- base. Parte I: Equilibrio Hidroelectrolítico
𝑣𝑝𝑒𝑟𝑓𝑢𝑠𝑖ó𝑛 =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.
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
Transporte de gases 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).
Transporte de gases 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.
Transporte de gases 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).
Transporte de gases 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
Transporte de gases 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).
Transporte de gases 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.
Transporte de gases y regulación ácido- base. Parte I: Equilibrio Hidroelectrolítico
Equilibrio hídrico
2500 ml/ día
2500ml/día
Transporte de gases 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.
Transporte de gases 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
Transporte de gases y regulación ácido- base. Parte I: Equilibrio Hidroelectrolítico
La distribución de agua en los compartimentos
intravascular e intersticial, está definido por la
Ley de Starling.
Transporte de gases y regulación ácido- base. Parte I: Equilibrio Hidroelectrolítico
Distribución hídrica en el organismo humano
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) PO43- (95 mEq/l)
[H+]plasmática 4,0 X 10-5 mEq/l
Transporte de gases y regulación ácido- base. Parte I: Equilibrio Hidroelectrolítico
La diferencia en la composición de los
compartimentos intracelular y extracelular
obedecen a barreras de permeabilidad, y al
Efecto Gibbs- Donnan.
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
Transporte de gases y regulación ácido- base. Parte I: Equilibrio Hidroelectrolítico
Clasificación de las disoluciones
Por la naturaleza de los componentes
Transporte de gases 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.
Transporte de gases y regulación ácido- base. Parte I: Equilibrio Hidroelectrolítico
NaCl (S)
Na+(ac)
+ Cl-(ac)
H2O
C6H
12O
6 (S)
C6H
12O
6 (ac)
H2O
Clasificación de las disoluciones
Por la capacidad del solvente para
disolver una cantidad dada de soluto
•Disolución insaturada
•Disolución saturada
•Disolución sobresaturada
Transporte de gases 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.
Transporte de gases 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).
Transporte de gases 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.
Transporte de gases y regulación ácido- base. Parte I: Equilibrio Hidroelectrolítico
Clasificación de los coloides
Por la naturaleza de los componentes
Transporte de gases 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.
Transporte de gases y regulación ácido- base. Parte I: Equilibrio Hidroelectrolítico
Proceso de disolución
Ver video en YouTube: http://www.youtube.com/watch?v=EBfGcTAJF4o
Transporte de gases 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.
Transporte de gases 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.
Transporte de gases y regulación ácido- base. Parte I: Equilibrio Hidroelectrolítico
𝐍𝐚𝐂𝐥(𝐬) → 𝐍𝐚(𝐚𝐜)𝟏+ + 𝐂𝐥(𝐚𝐜)
𝟏−
𝐇𝟐𝐂𝐎𝟑 (𝐚𝐜) ⇌ 𝐇(𝐚𝐜)𝟏+ +𝐇𝐂𝐎𝟑 (𝐚𝐜)
𝟏−
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.
Transporte de gases 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
Transporte de gases 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:
Transporte de gases y regulación ácido- base. Parte I: Equilibrio Hidroelectrolítico
Unidades físicas de concentración
Porcentaje en masa (%m/m)
Porcentaje en volumen (%v/v)
Porcentaje masa- volumen (%m/v)
Partes por millón (ppm)
%𝑚
𝑚=
𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛∗ 100
%𝑣
𝑣=
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛∗ 100
%𝑚
𝑣=
𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛∗ 100
𝑝𝑝𝑚 =𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
𝑘𝑔 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑖𝑐ó𝑛
Transporte de gases y regulación ácido- base. Parte I: Equilibrio Hidroelectrolítico
Unidades químicas de concentración
Molaridad (M)
Molalidad (m)
Fracción molar (X)
𝑀 =𝑚𝑜𝑙 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
𝐿 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛
𝑚 =𝑚𝑜𝑙 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
𝑘𝑔 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛
𝑋 =𝑚𝑜𝑙 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒𝑠
Transporte de gases y regulación ácido- base. Parte I: Equilibrio Hidroelectrolítico
Normalidad (N)
Osmolaridad
𝑁 =𝐸𝑞 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
𝐿 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛
𝑂𝑠𝑚 =𝑚𝑂𝑠𝑚
𝑉𝑜𝑙ú𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛 (𝐿)
Unidades químicas de concentración
Transporte de gases y regulación ácido- base. Parte I: Equilibrio Hidroelectrolítico
Osmolaridad Plasmática
𝑶𝒔𝒎𝒐𝒍𝒂𝒓𝒊𝒅𝒂𝒅 𝑷𝒍𝒂𝒔𝒎á𝒕𝒊𝒄𝒂 = 𝑵𝒂+ + 𝑪𝒍− +𝑪𝟔𝑯𝟏𝟐𝑶𝟔
𝟏𝟖+
𝑩𝑼𝑵
𝟐.𝟖= 𝟐𝟗𝟎 𝒎𝑶𝒔𝒎
𝒌𝒈𝑷𝒍𝒂𝒔𝒎𝒂
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.
Transporte de gases 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.
Transporte de gases y regulación ácido- base. Parte I: Equilibrio Hidroelectrolítico
Ver video en YouTube:
http://www.youtube.com/watch?v=j-sWADCEgEY
Factor de dilución
Transporte de gases y regulación ácido- base. Parte I: Equilibrio Hidroelectrolítico
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
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)−
𝑯𝟐𝟎 → 𝑯+ +𝑶𝑯−
Transporte de gases y regulación ácido- base. Parte I: Equilibrio Hidroelectrolítico
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.
𝐻2𝑂(𝑙) +𝐻𝐶𝑙 𝑎𝑐 → 𝐻3𝑂(𝑎𝑐)+ + 𝐶𝑙(𝑎𝑐)
−
Base Ácido Ácido Conjugado Base Conjugada
𝐻2𝑂(𝑙) +𝑁𝐻3 (𝑎𝑐) → 𝑂𝐻(𝑎𝑐)− +𝑁𝐻4 (𝑎𝑐)
+
Ácido Base Base Conjugada Ácido Conjugado
Ácidos y Bases de Bronsted- Lowry
Transporte de gases y regulación ácido- base. Parte I: Equilibrio Hidroelectrolítico
Clasificación de Ácidos y Bases
Transporte de gases y regulación ácido- base. Parte I: Equilibrio Hidroelectrolítico
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
elevados y en solución
dan pH elevados.
El jugo gástrico tiene una elevada concentración de ácido clorhídrico
(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.
Clasificación de Ácidos y Bases
Transporte de gases y regulación ácido- base. Parte I: Equilibrio Hidroelectrolítico
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
bases fuertes.
La saliva contiene iones bicarbonato, que al mezclarse
con agua, genera ácido carbónico que es un ácido débil que
otorga el carácter ligeramente ácido del medio bucodental (pH 6,5)
Clasificación de Ácidos y Bases
Transporte de gases y regulación ácido- base. Parte I: Equilibrio Hidroelectrolítico
Teniendo en cuenta el número de equivalentes, los ácidos y bases
se clasifican, respectivamente en:
ÁCIDOS BASES
Monopróticos Son capaces de transferir un equivalente de ácido o
liberar en solución acuosa un equivalente de ion hidronio. Monobásicas
Son capaces de aceptar un equivalente de ácido o liberar en solución acuosa un equivalente de ion hidroxilo.
Polipróticos
Dipróticos Son capaces de transferir dos equivalentes de ácido o
liberar en solución acuosa dos equivalente de ion hidronio.
Polibásicas
Dibásicas Son capaces de aceptar dos equivalentes de ácido o
liberar en solución acuosa dos equivalente de ion hidroxilo.
Tripróticos Son capaces de transferir tres equivalentes de ácido o
liberar en solución acuosa tres equivalentes de ion hidronio.
Tribásicas Son capaces de aceptar tres equivalentes de ácido o
liberar en solución acuosa tres equivalente de ion hidroxilo.
𝐻𝐶𝑙(𝑎𝑐) → 𝐻(𝑎𝑐)+ + 𝐶𝑙(𝑎𝑐)
−
𝐻3𝑃𝑂4 (𝑎𝑐) ⇌ 𝐻2𝑃𝑂4 (𝑎𝑐)1− + 𝐻 𝑎𝑐
1+ ⇌ 𝐻𝑃𝑂4 (𝑎𝑐)2− + 𝐻 𝑎𝑐
1+ ⇌ 𝑃𝑂4 (𝑎𝑐)3− + 𝐻 𝑎𝑐
1+
𝑁𝑎𝑂𝐻(𝑎𝑐) → 𝑁𝑎(𝑎𝑐)+ + 𝑂𝐻(𝑎𝑐)
−
𝑀𝑔(𝑂𝐻)2 𝑎𝑐 ⇌ 𝑀𝑔 𝑂𝐻 𝑎𝑐1+ + 𝑂𝐻 𝑎𝑐
1− ⇌ 𝑀𝑔 𝑎𝑐2+ + 𝑂𝐻(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−
Transporte de gases y regulación ácido- base. Parte I: Equilibrio Hidroelectrolítico
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 𝐻2𝑂 ⇌ 𝐻3𝑂+ + 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 . 𝑲𝒘 = 𝑯+ ∗ 𝑶𝑯−
𝑲𝒘 = 𝟏, 𝟎𝒙𝟏𝟎−𝟕𝑴∗ 𝟏, 𝟎𝒙𝟏𝟎−𝟕𝑴 𝑲𝑾 = 𝟏, 𝟎𝒙𝟏𝟎−𝟏𝟒
Transporte de gases y regulación ácido- base. Parte I: Equilibrio Hidroelectrolítico
Luego el pKw será:
𝑝𝐾𝑤 = −𝐿𝑜𝑔 𝐾𝑤 𝑝𝐾𝑤 = −𝐿𝑜𝑔 1,0𝑥10−14
𝑝𝐾𝑤 = 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
Transporte de gases y regulación ácido- base. Parte I: Equilibrio Hidroelectrolítico
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:
𝑪𝑯𝟑𝑪𝑶𝟐𝑯(𝒂𝒄) +𝑯𝟐𝑶(𝒍) ⇌ 𝑪𝑯𝟑𝑪𝑶𝟐 (𝒂𝒄)− +𝑯𝟑𝑶(𝒂𝒄)
+
Escala de pH
Transporte de gases y regulación ácido- base. Parte I: Equilibrio Hidroelectrolítico
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
Transporte de gases y regulación ácido- base. Parte I: Equilibrio Hidroelectrolítico
Escala de pH
Transporte de gases y regulación ácido- base. Parte I: Equilibrio Hidroelectrolítico
Medida del pH
Tiras de papel indicador
(semicuantitativo)
Medidor de pH (pH metro)
(cuantitativo)
Tiras de papel universal
(cualitativo)
Transporte de gases 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
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
Transporte de gases y regulación ácido- base. Parte I: Equilibrio Hidroelectrolítico
Transporte pasivo Ósmosis
Transporte de gases y regulación ácido- base. Parte I: Equilibrio Hidroelectrolítico
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
Efecto Gibbs- Donnan
Transporte de gases y regulación ácido- base. Parte I: Equilibrio Hidroelectrolítico
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
Transporte de gases y regulación ácido- base. Parte I: Equilibrio Hidroelectrolítico
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.
Efecto Gibbs- Donnan
Transporte de gases y regulación ácido- base. Parte I: Equilibrio Hidroelectrolítico
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.
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
Transporte de gases y regulación ácido- base. Parte I: Equilibrio Hidroelectrolítico
Presión Oncótica
Transporte de gases y regulación ácido- base. Parte I: Equilibrio Hidroelectrolítico
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
Transporte de gases y regulación ácido- base. Parte I: Equilibrio Hidroelectrolítico
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
Transporte de gases y regulación ácido- base. Parte I: Equilibrio Hidroelectrolítico