Agua - Electrolitos

Dra. Soledad Llañez Bustamante
Actualmente Doctora en Salud Pública.

DIAPOSITIVA O ARCHIVO PPT.
Presentación de la cátedra sobre: Agua-Electrolitos. Tema 01 de Bioquímica.


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1. Propiedades del agua como solvente biológico y termorregulador del organismo.
Electrolitos intra y extracelular. Funciones.

2. Agua. Importancia biomédica.
Sustancia más importante después del oxígeno.
Factor indispensable tanto en la composición como en la función de la materia viva.
Propiedades físicas (disolvente) e interacciones moleculares son muy importantes.

3. 1. La Molécula del agua
1.1. La molécula de agua es polar- Forma dipolos
• Tiene forma no lineal

4. Formación de dipolos
Polaridades de enlace. Dipolo neto.
Polaridades de enlace. Dipolo NO neto.
Debido a que el átomo electronegativo atrae el par de electrones del enlace, la molécula se polariza.

5. 1.2. La molécula de agua forma puentes de hidrógeno.
La atracción entre uno de los átomos de hidrógeno ligeramente positivos de una molécula de agua y el átomo de oxígeno ligeramente negativo de otra produce un puente de HIDRÓGENO.

6. Un puente de hidrógeno se establece cuando un átomo de hidrógeno unido covalentemente a un átomo electronegativo es atraído por un átomo electronegativo de un grupo vecino a una distancia y en una orientación optima.
Estos enlaces son los responsables de los altos puntos de congelación y ebullición del agua.

7. El agua como solvente.
Dentro de los sistemas vivos, muchas sustancias se encuentran en solución acuosa. La polaridad de las moléculas ( fuerte dipolo) así como la elevada constante dieléctrica de agua es la responsable de la capacidad solvente del agua. Las moléculas polares de agua tienden a separar sustancias iónicas, compuestos cargados como las sales.
El agua es el disolvente universal.

8. De acuerdo a la solubilidad en agua
Sustancias hidrofilicas. Y sustancias hidrofóbicas.
Hidrocarburos y otras Sustancias no polares tienen solubilidad muy baja en agua porque las Moléculas tienden a interactuar con otras moléculas de agua.
El agua excluye las sustancias no polares forzándolas a reunirse; este Fenómeno se denomina efecto hidrofóbicos Este efecto es crítico en el plegado o Doblez de las proteínas y en el autoensamblaje de las Membranas biológicas
Biomoléculas se pliegan para colocar sus grupos polares y cargados sobre su superficie.

9.

10. En el caso de las disoluciones iónicas los iones de las sales son atraídos por los dipolos del agua, quedando "atrapados" y recubiertos de moléculas de agua en forma de iones hidratados o solvatados.
La capacidad disolvente es la responsable de que sea el medio donde ocurren las reacciones del metabolismo.

11. Otras características de importancia:
Elevada fuerza de cohesión.
Los enlaces de hidrógeno mantienen las moléculas de agua fuertemente unidas, formando una estructura compacta que la convierte en un líquido casi incompresible. Al no poder comprimirse puede funcionar en algunos animales como un esqueleto hidrostático.
Gran calor específico. El agua puede absorber grandes cantidades de "calor" que utiliza para romper los puentes de hidrógeno por lo que la temperatura se eleva muy lentamente. Esto permite que el citoplasma acuoso sirva de protección ante los cambios de temperatura. Así se mantiene la temperatura constante.

12. Elevado calor de vaporización. Para evaporar un gramo de agua se precisan 540 calorías, a una temperatura de 20º C y presión de 1 atmósfera.
Gracias a la elevada capacidad de evaporación del agua, podemos regular nuestra temperatura, sudando o perdiéndola por las mucosas, cuando la temperatura exterior es muy elevada es decir, contribuye a regular la temperatura corporal mediante la evaporación de agua a través de la piel.

13. Bajo grado de ionización: sólo una molécula de cada 551.000 de agua se encuentra ionizada:
El agua pura tiene la capacidad de disociarse en iones, por lo que en realidad se puede considerar una mezcla de :
• agua molecular (H2O ) • protones hidratados (H3O+ ) • iones hidroxilo (OH-)
En realidad esta disociación es muy débil en el agua pura, y así el producto iónico del agua a 25º es
Kw = (H) *(OH) =1 x 10 -14
Este producto iónico es constante. Como en el agua pura la concentración de hidrogeniones y de hidroxilos es la misma, significa que la concentración de hidrogeniones es de 1 x 10 -7.
Para simplificar los cálculos Sorensen ideó expresar dichas concentraciones utilizando logaritmos, y así definió el pH como el logaritmo cambiado de signo de la concentración de hidrogeniones.
• disolución neutra pH = 7 [H+] = [OH-] • disolución ácida pH < 7 [H+] > [OH-] • disolución básica pH > 7 [H+] < [OH ] -

14. Bajo grado de ionización : si al agua se le añade un ácido o una base, aunque sea en poca cantidad, estos niveles varían bruscamente. En los líquidos biológicos, sin embargo, y pese a estar constituidos por agua en su mayoría, la adición de ácidos o bases no varía apenas la concentración de iones H3O+ y OH-. Porque líquidos biológicos contienen sales minerales y moléculas orgánicas disueltas que pueden ionizarse en mayor o menor grado actuando como disoluciones amortiguadoras. Este efecto se denomina efecto tampón.

15.Funciones del Agua: .Función estructural: por su elevada cohesión molecular, el agua confiere estructura, volumen y resistencia. · Función de transporte: por ser un buen disolvente, debido a su elevada constante dieléctrica, y por poder ascender por las paredes de un capilar, gracias a la elevada cohesión entre sus moléculas, los seres vivos utilizan el agua como medio de transporte · Función termorreguladora: al tener un alto calor específico y un alto calor de vaporización el agua es un material idóneo para mantener constante la temperatura, absorbiendo el exceso de calor o cediendo energía si es necesario . · Función amortiguadora: debido a su elevada cohesión molecular, el agua sirve como lubricante entre estructuras que friccionan y evita el rozamiento. (Liquido sinovial).

16. En el agua de nuestro cuerpo tienen lugar las reacciones que nos permiten estar vivos. Forma el medio acuoso donde se desarrollan todos los procesos metabólicos que tienen lugar en nuestro organismo. Esto se debe a que las enzimas (agentes proteicos que intervienen en la transformación de las sustancias que se utilizan para la obtención de energía y síntesis de materia propia) necesitan de un medio acuoso para que su estructura tridimensional adopte una forma activa.

17. Balance Hídrico Diario.

18. En las siguientes situaciones, esta cantidad debe incrementarse: Al practicar ejercicio físico. Cuando la temperatura ambiente es elevada. Cuando tenemos fiebre. Cuando tenemos diarrea En situaciones normales no existe peligro de tomar más agua de la recomendada ,el agua no se acumula.

19. Agua corporal.
Representa: El 50 – 70 % PCT. ( Agua Corporal Total)
Sexo: ♂ 60%.  ♀ 50% Edad:  Recién nacido: 90%.  Anciano: 50 – 55%. Obeso: ♂ 55 % ♀ 45%

20. Agua en las diversas etapas de la vida
 90% del peso corporal en el feto 90% del peso corporal en el feto
75% en el recién nacido
 60% aprox. en el adulto
 55% en la persona mayor

21. Porcentaje de agua en los tejidos humanos.

22. Distribucion de agua en los distintos compartimentos.

23. Composición del agua en el cuerpo

24. Electrolitos
Un electrolito es una sustancia que al disolverse en agua, da lugar a la formación de iones libres.

25. Electrolitos en los líquidos del organismo
GAMBLE

26. Distribución de aniones y cationes

27. Electrolitos en diversas secreciones digestivas
GAMBLE

28. Iones extracelulares (IEC) Na+ y Cl-
Funciones principales :Ayudan a conservar el volumen de los compartimentos (80% de la concentración osmóstica de LEC)
Forman parte de la composición del jugo gástrico , pancreático, intestinal etc.
Ayudan a la regulación de la neutralidad o sea del equilibrio acido básico
La excitabilidad y la irritabilidad de la terminación neuromuscular se relaciona con la concentración iónica: El Na y el potasio tienden a aumentarla y el calcio, Mg y el H a disminuirla de acuerdo con la relación
Irritabilidad Na + K / Ca + Mg + H
Existe a nivel de los huesos (cristales óseos )una cantidad importante de sodio como reservorio fácilmente movibles

29. Iones intracelulares (IC)
El catión mas abundante es el potasio con cerca 150mEq por litro de agua celular y el Potasio es un ion con gran influencia sobre la irritabilidad y excitabilidad celular y la permeabilidad de las membranas.
Cuando aumenta su concentracion en el medio la fibra cardiaca excitada puede causar la paralisis del corazón en sistole Con mas de 20 mEq por litro de potasio a nivel plasmatico puede sobrevenir la muerte por transtornos en la actividad neuromuscular.

30. POTASIO
Catión intracelular más abundante : 150mEq/L
Extracelular: 3,5 a 5 mEq/L
Relación entre K [ IC ] y [ EC ] potencial eléctrico en reposo
Regulación IC de proteínas, ácidos nucleicos, glucógeno, y manejo renal de electrolitos e hidrogeniones.

31. IC : Magnesio y Fosfatos
Mg2+ con 20mEq/l. y 2° a nivel IC
99% IC 1% EC4° catión más abundante 50% hueso, 20 % M. Esquelético, 30% tejidos blandos
[ ] plasmática normal: 1,7- 2, 4 mg/dl
Cofactor para > 300 reacciones enzimáticas
NaK+ ATP asa, ciclasa, reacciones de oxidación
Su carencia produce convulsiones y su exceso narcosis

32. Fosfatos
Constituyen parte esencial de los fosfolipidos , de diversas proteínas y de las sales del hueso .
Intervienen en el transporte de energía
Contribuyen a la composición iónica de las células donde forman cerca 110 mEeq / L
Ayudan a la regulación acido basica pues son eficientes amortiguadores.

33.

34. BALANCE HIDROELECTROLÍTICO
Significa un adecuado balance entre los ingresos exógenos, ingresos endógenos con los egresos normales, egresos anormales.
Ingresos
Egresos

35. BALANCE HIDROELECTROLÍTICO
INGRESOS:
VIA EXÓGENA: ( vía digestiva/endovenosa)
REQUERIMIENTO BASAL NORMAL:
R.N: 100 ml/Kg/día.
NIÑO: 60 – 80 ml/Kg/día.
ADULTO: 30 – 50 ml/Kg/día.
VIA ENDOGENA:
TASA DE PRODUCCIÓN DE AGUA ENDÓGENA:
5 cc/Kg/día de agua.

36. BALANCE HIDROELECTROLÍTICO
PERDIDAS ORDINARIAS:
PERDIDAS INSENSIBLES:
PERDIDA RENAL:
1500 +/- 500 ml / 24 horas (30 cc/hora).
PERDIDA DIGESTIVA:
100 - 200 ml / 24 horas
0.5 ml / Kg / 24 horas.

37. BALANCE HIDROELECTROLÍTICO
PERDIDAS EXTRAORDINARIAS:
PERDIDAS INSENSIBLES:
0.5 ml/Kg/
FIEBRE:
150 ml por cada 1 c°, por encima de 37.5°C
HIPERVENTILACIÓN:
100 ml por cada 5 respiraciones por encima de 20
 SUDOR:
MODERADO INTERMITENTE 500 ml
MODERADO CONTINUO 1000ml
PROFUSO CONTINUO 2000ml

38. BALANCE HIDROELECTROLÍTICO
EGRESOS ANORMALES:
DESHIDRATACION:
 NIÑO:
LEVE 0 – 5 % PCT.
MODERADO 5 – 10 % PCT.
SEVERO > 10 % PCT.

 ADULTO:
LEVE 0 – 3 % PCT.
MODERADO. 4 – 6 % PCT.
SEVERO > = 7 % PCT.

39. BALANCE HIDROELECTROLÍTICO

Deshidratación:
Deshidratación isotónica:
Se produce cuando se pierden sodio y agua en proporciones isotónicas.
V.N: [Na+] sérica
Deshidratación hipertónica:
Esta clase de deshidratación es frecuente y se observa en cualquier caso en el que haya pérdida de agua en exceso respecto a la de sodio.
 ↑ [Na+] Esp. Extc.
Deshidratación hipotónica:
Ocurre cuando hay pérdida de sodio que excede la de agua. Es muy frecuente en la insuficiencia renal crónica.
 ↓ [Na+] plasma

40. EFECTOS SOBRE LA DESHIDRATACIÓN
PERDIDA (%) OCASIONA
0 – 1 Sed
2 Sed mas intensa, malestar largo y perdida del apetito
3 Disminución del volumen sanguíneo, alteración del rendimiento físico.
4 Mayor esfuerzo para trabajos físicos, nauseas
5 Deficiencia para concentrarse.
6 Falta en la regulación de la temperatura excesiva.
7 – 8 – 9 Desvanecimiento, respiración laboriosa con ejercicio aumento de la debilidad.
10 Espasmos musculares, delirio e insomnio.
11 Incapacidad del volumen sanguíneo reducido para circular normalmente, falla en la función renal.
20 Muerte.

41. BALANCE HIDROELECTROLÍTICO
EGRESOS ANORMALES:
HEMORRAGIA:
TIPO I: 0 – 15 %.
•CASI NORMAL
•TAQUICARDIA ORTOSTÁTICA
TIPO II: 15 – 25%
•TAQUICARDIA
•HIPOTENSION ORTOSTÁTICA
TIPO III: 25 – 40 %
•TAQUICARDIA
•HIPOTENSION ORTOSTÁTICA
•SIGNOS DE HIPOPERFUSION: Oliguria. Shock Trastorno del sensorio.
TIPO IV: >40%.
•HIPOTENSION ARTERIAL DEFINIDA.
P.As: < 90 mmHg
PAM < 60 mm Hg.

42. BALANCE HIDROELECTROLÍTICO
PERDIDAS ORDINARIAS:
PERDIDAS INSENSIBLES:
0.5 ml x peso X 24 horas.
PERDIDA RENAL:
1500 +/- 500 ml / 24 horas
PERDIDA DIGESTIVA:
200 ml / 24 horas

43. BALANCE HIDROELECTROLÍTICO
PERDIDAS EXTRAORDINARIAS:
PERDIDAS INSENSIBLES:
0.5 ml/Kg
5 ml / Kg
FIEBRE:
150 ml por cada 1 c° ,por encima de 37.5°C
HIPERVENTILACIÓN:
100 ml por cada 5 respiraciones por encima de 20

44. SODIO
CONSUMO DIARIO:
3 A 5 GRS./ DIA ( 50-90 mmol/ dia)
CONCENTRACIÓN:
SERICO = 135 – 145 mmol /L
INTRACELULAR : 10 meq /Kg
INTERCAMBIABLE: 40 meq/Kg
EXCRESIÓN:
URINARIO = 80 – 100 meq/ L
HECES = 2 - 20 meq

45. POTASIO
CONSUMO DIARIO = 50 – 100 meq/día
Intracelular : 98% ( 150meq /L)
Valor sérico : 3.5 – 5.3 meq /L ( 2%)
Fundamental : función cardiaca y neuromuscular
Mecanismo de Control : transporte activo y pasivo.

46. TRANSTORNOS ELECTROLITICOS
1.HIPERKALEMIA
2.HIPOKALEMIA
3.HIPONATREMIA
4.HIPERNATREMIA
5.HIPERCALCEMIA

47.