AGUA: IMPORTANCIA BIOLÓGICA

Todos los procesos que conjuntan la vida se llevan a cabo en medios acuosos.

El balance hídrico determina el estado de salud de los seres humanos.

Es reactivo o producto en diversas reacciones metabólicas

En un adulto abarca el 60 % del peso corporal total, aunque tiene variaciones

ESTRUCTURA

Formada por un O y dos H unidos por

enlaces covalentes polares:

El átomo de oxigeno comparte un par

de e- con cada uno de los H, se

mantiene por hibridaciones sp3

O

HH

El ángulo de enlace (H-O-H) es de 104.5

Existe asimetría eléctrica

Momento dipolo

El oxigeno, mas electronegativo atrae

los electrones no compartidos del H.

El agua puede formar puentes de H para

lograr una autoasociación molecular, hasta

con otras 3.5 moléculas.

PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS

TERMICAS: comportamiento por intercambio

de energía

MECÁNICAS; comportamiento del agua en

movimiento

ELÉCTRICAS: comportamiento por cargas y

campos eléctricos presentes

Propiedades térmicas

0̊ c 100̊ c

líquido

Punto de fusión Punto de ebullición

Cuerpo humano: vida

Calor especifico: energía necesaria para

elevar 1̊ C la temperatura de 1g de una

sustancia (1 cal/g= 4.186 J/g)

Reducción del aumento

rápido de la temperatura

Una gran cantidad de

energía es necesaria para

cambiar la T corporal

Calor latente de evaporación: energía

necesaria para pasar un mol de una

sustancia del estado líquido a vapor a T

constante (591Cal/g a 20̊ C)

Para regulación de temperatura

Perdidas pequeñas de agua y eliminación

de mucha energía

Conductividad térmica: facilidad para

permitir el paso de calor,

homogeneización de temperatura

corporal

PROPIEDADES MECÁNICAS

Viscosidad: resistencia de los fluidos

para moverse (0.001Kg/m s), facilidad

de circulación.

Tensión superficial: resistencia de un

líquido al aumento de área de superficie

(0.072 N/m). Impide dispersión de

grasas

PROPIEDADES ELÉCTRICAS

Constante dieléctrica: Simetría en la

distribución de cargas en una moléculas

( 1.87), la molécula puede realizar

puentes de hidrogeno y por tanto le

permite ser un buen disolvente

FUNCIONES DEL AGUA:

PODER SOLVENTE SOLVATACIÓN (orientación de polos

alrededor de las moléculas iónicas ):

El oxigeno hacia polos positivos y el H hacia polos negativos:

iones, derivados de ácido fosfórico y aminoácidos.

FORMACIÓN DE CLATRATOS: Con

moléculas no polares pequeñas por ejemplo los

lípidos

Interacción anfipática: estructura de

bicapa celular, lípidos, proteínas y

ácidos nucleícos)

Electrolito débil: puede liberar el catión

H+ o H3O+ y el anión OH- y por tanto ser

un anfolito

AGUA EN EL ORGANISMO

COMPARTIMENTOS

DEL AGUA EN EL

CUERPO

LÍQUIDO

INTRACELULAR (LIC)

LÍQUIDO

EXTRACELULAR (LEC)

30-40 % PC20-30 % PC

- CONCENTRACIÓN DE SOLUTOS POR

TIPO CELULAR

- CUANTITATIVAMENTE SEMEJANTES

LÍQUIDO PLÁSMATICO

LÍQUIDO INTERSTICIAL (Célula-célula)

LÍQUIDO LINFÁTICO

LÍQUIDO TRANSCELULAR ( LCR,

LGI, orina)

Distribución de agua, con respecto a la

edad:

DISTRIBUCIÓN DE LÍQUIDOS RESPECTO A LA

EDAD Y AL SEXO

Balance hídrico (BH)

La entrada de agua al

organismo se iguala

al total de las salidas

Existe:

BH(+): la ingesta es

superior al egreso y

puede provocar edema

y problemas cardiacos

BH(-): la ingesta es

menor al egreso

provocando trastornos

circulatorios y

problemas renales

Parámetros que orientan sobre el

estado hídrico

Distribución de agua y electrolitos

LIC 40%

K+ (110 mmol/L)

Na+ (10 mmol/L)

Ca2+ (0.2 mmol/L)

Cl- (4 mmol/L)

HCO3- (10-12 mmol/L

3Na+

2K+

Pared capilar

LÍQUIDO INTERSTICIAL

LEC 20 %

Na+ (140 mmol/L)

K+ (4 mmol/L)

Ca2+ (3 mmol/L)

Cl- (100 mmol/L)

HCO3- (25 mmol/L)

PLASMA

Na+Na+

K+ K+

Movimiento

pasivo

Movimiento

activo

Proteínas plasmáticas

(mayor 5 veces)

LÍQUIDO INTRACELULAR

Cationes y aniones en el plasma

Brecha aniónica o Anión gap

Aniones no medibles

Equilibrio electrolítico: cationes aniones yhiato aniónico (fosfato, sulfato, proteínas yaniones orgánicos)

Hiato aniónico = ( [Na+ ] + [K+ ] ) – ( [Cl- ] + [HCO3-] )

Valor normal: 17+ 2 mmol/L

importancia diagnostica:

insuficiencia renal y cetoacidosis diabética

SOLUCIONES

comprensión de un soluto y un solvente es

necesario reconocer:

Tipo de solución

Homogénea

Heterogénea

Masa y concentración de una sustancia

El flujo de la sustancia en los compartimentos

La fuerza impulsora que gobierna esos

movimientos

TIPOS DE SOLUCIONES

Homogéneas (solución verdadera)

Heterogénea (suspensión, emulsión)

Concentración de solutos

Concentración = masa/volumen

Es una propiedad intensiva (no depende de la masa y el volumen)

Unidades utilizadas:

En medicina No existe una unidad de criterio

Concentración y masa de un soluto

Expresiones de concentración

Molaridad

Molalidad

Normalidad

porcentualidad

terminología

1. Osmosis

Presión hidrostática: fuerza que ejerce

un fluido causada por el peso de este

sobre las paredes del recipiente que lo

contiene

Presión osmótica: fuerza ejercida por

las moléculas disueltas en el agua

corporal para detener el flujo de agua.

turgenciaplasmólisis

Fuerza necesaria para mantener una disolución en equilibrio, evitando

que el disolvente atraviese la membrana semipermeable.

Presión oncótica o coloidosmótica:

Presión osmótica ejercida por las

proteínas

Osmolalidad y volumen de LEC y LIC

PO es proporcional a concentración

molal de la solución

En nuestro organismo se conoce como

osmolalidad (particulas activas por Kg

de agua)

Osmolalidad efectiva o tonicidad : por

peso y permeabilidad de particulas

La presión osmótica controla el movimiento de

agua

LIC

LEC

H2O Aumento de osmolaidad

de LEC

Disminución de

osmolaidad de LEC

EDEMA DESHIDRATACIÓN

Ley de Starling: Distribución de agua en LEC

Albumina ejerce PO para retener agua

La PO (25

mmHg)supera a la

PH (17 mmHg)

La PH (37 mmHg) supera

a la PO (25 mmHg)

Filtración reabsorción

RIÑON

Mantener composición, osmolalidad y

volumen de LEC

Eliminan urea, creatinina, ácido úrico

Retienen glu, a.a y proteínas

Nefrona unidad funcional del riñón

Limita filtración de moléculas de mayor tamaño, forma y

carga eléctrica .

80 % del filtrado es reabsorbido en TCP

Sodio: canales ionicos, intercambio por ión hidrogeno y

contransporte

Orina final

Bioquímica del riñón

Líquido

isotonico

K+, H+ Na+

Aldosterona

Osmolalidad

80-1200

mmol/LConcentración

de orina a falta

de líquido

Aldosterona: regula volumen extracelular, aumenta excreción depotasio, iones hidrogeno y reabsorción de Na en TCD.

ADH (vasopresina): en TC sintetiza acuaporina-2 que permite unareabsorción de agua determinando volemia, presión arterial yconcentración de orina.

Factor natriurético: promueven excreción de sodio

Trastornos del equilibrio

hidroelectrolíticoPor ingesta inadecuada y perdida inadecuada de

líquidos

Cambio en osmolalidad (280-295 mmol/L) Acción de osmorreceptores (cambio del 1 %)

Hiperhidratación

deshidratación

Sodio (135-145 mmol/L ) Hiponatremia: LEC es diluido, por exceso de agua

Hipernatremia: LEC es concentrado por una perdida masiva de agua

Potasio (3.5-5 mmol/L) Hiperpotasemia : insuficiencia renal

Hipopotasemia: por orina o por tracto gastrointestinal