folleto de bioquimica

1 Advertencia: esto es un resumen hecho por alumnos y para alumnos. Bajo ninguna circunstancia reemplaza al libro. No est exento de errores.

Contenido El Agua .........................................................................................................................................2

1.- Importancia: .......................................................................................................................2 2.- Propiedades fisicoqumicas del agua: .................................................................................2 3.- Cantidad de Agua segn edad, sexo y biotipo morfolgico: ...............................................2 4.- Distribucin del agua en compartimientos: ........................................................................2 5.- Agua en los lactantes: .........................................................................................................3 6.- Solutos: ...............................................................................................................................3 7.- Expresin del nmero de electrolitos: ................................................................................3 8.- Cationes y aniones: .............................................................................................................3 9.- Balance y Regulacin del Agua: ..........................................................................................4 10.- Requerimientos de agua: ..................................................................................................4 11.- Regulacin del Agua:.........................................................................................................4 12.- Regulacin del Volumen Extracelular: ..............................................................................5

Electrolitos: ..................................................................................................................................8 1.- Cationes: .............................................................................................................................8 2.- Aniones: ............................................................................................................................15

Trastornos del Agua: ..................................................................................................................17 Equilibrio cido Base: ..............................................................................................................22

1.- Tipos de acidez: ................................................................................................................22 2.- Tipos de cidos: ................................................................................................................22 3.- Principales fuentes de los cidos: .....................................................................................22 4. Amortiguamiento: ..............................................................................................................22 5.- Medios de eliminacin de los cidos: ...............................................................................22 6.- Alteraciones del equilibrio cido base: .............................................................................25

I.- Respiracin.............................................................................................................................28 1.- Gases: ..............................................................................................................................28 2.- Hemoglobina: ...................................................................................................................29

II.- Oxidorreducciones y generalidades de enzimas: ..................................................................33 1.- Generalidades: ..................................................................................................................33 2.- Equivalentes reductores y potencial Redox: .....................................................................33 3.- Enzimas: ............................................................................................................................33

III.- Metabolismo de los Nitrogenados: ......................................................................................37 1.- Generalidades: ..................................................................................................................37 2.- Balance nitrogenado: ........................................................................................................37 3.- Protenas y aminocidos: ..................................................................................................37 4.- Enzimas: ............................................................................................................................38 5.- Balance nitrogenado y nutricin: ......................................................................................42 6.- Metabolismo de los aminocidos: ....................................................................................43 7.- Utilizacin de los aminocidos: .........................................................................................46

Ciclo de Krebs: ............................................................................................................................55

BIOQUMICA Rmulo Andrs Villamar Trivio

[CUADERNO DE APUNTES]

Importante! Sugerimos leer primero el libro

recomendado por el docente y usar estos

apuntes para repasar, y reafirmar lo aprendido.


El Agua

1.- Importancia: La importancia del agua es cuantitativa y cualitativa:

Cuantitativa: constituye los 2/3 del planeta y un gran porcentaje del peso corporal en los seres vivos.

Cualitativa: posee propiedades fisicoqumicas.

2.- Propiedades fisicoqumicas del agua: Las propiedades del agua estn estrechamente asociadas y determinadas por sus puentes de hidrgeno intermoleculares:

Calor especfico: es la cantidad de energa necesaria para elevar la temperatura de 1 g de una sustancia en 1C (1 cal/g en el caso del agua, lo que es muy elevado). Esto le permite actuar como regulador de la temperatura corporal.

Calor de fusin: es la energa gastada en la fusin de un mol de slido. La fusin (slidolquido) del agua ocurre a 0C y su calor de fusin es de 80 cal/g. En los seres vivos, el alto calor de fusin del agua ofrece un sistema eficiente de proteccin contra el congelamiento.

Calor de evaporacin: es la energa gastada en la evaporacin de un mol de lquido en su punto de evaporacin. En el caso del agua, tambin es alto y minimiza las prdidas de agua que pudieran ocurrir en los seres vivos debido a la evaporacin (previene la deshidratacin). Constantemente se elimina por va cutnea vapor de agua (transpiracin) y bajo ciertas circunstancias este vapor se condensa en forma de sudor.

Solvente universal: el agua posee la capacidad de disolver gran nmero de sustancias, en mayor cantidad, ms que cualquier otro solvente. La atraccin electrosttica de iones con cargas opuestas disminuye 80 veces (constante dielctrica del agua) al ser colocados en agua; el resultado es que los iones se separa y quedan disueltos. Hay molculas que no se disuelven en el agua (ej.: lpidos).

Pequeo tamao molecular.

Poder de ionizacin: un mol de agua a 25C posee 0,0000001 Eq/L de H+ y 0,0000001 Eq/L de OH-. Este nmero es lo mismo que 10-7 Eq/L. El logaritmo con signo cambiado de esta cifra se denomina pH. A partir de este pH se determina la acidez o alcalinidad de una solucin. Entre 0 y 6,9 es cido; 7 es neutro; mayor que 7 hasta 14 es alcalino.

Molcula qumicamente inerte: el agua generalmente es una especie de medio donde ocurren las reacciones qumicas, sin formar parte de stas. Hay excepciones, como el caso de la hidrlisis, en donde a partir de la adicin de una molcula de agua y a la accin de una enzima hidroltica se rompen diversos enlaces (ej.: enlace peptdico, glucosdico, etc.).

3.- Cantidad de Agua segn edad, sexo y biotipo morfolgico:

Lactantes Hombre Mujer Anciano

Obeso 65% 55% 45% 35% Normolneo 70% 60% 50% 40%

Delgado 80% 65% 55% 45%

Hay una relacin muy importante entre agua y protenas: a mayor concentracin de estas ltimas, mayor cantidad de agua (ej: tejido muscular). Para calcular el agua corporal total en un individuo, se realiza una regla de tres. Ejemplo: calcular el peso del agua es un hombre normolneo de 70 Kg. 70 Kg ----- 100% Agua ----60% El resultado es 42 Kg (42 litros).

4.- Distribucin del agua en compartimientos:

Se reconocen dos compartimentos donde se encuentra el agua:


Compartimiento intracelular.

Compartimiento extracelular: ste a su vez est divido en dos: lquido intersticial y lquido vascular.

Algunos autores proponen un tercer compartimiento (espacio transcelular, que incluye a las cavidades virtuales como el espacio pleural, etc.). Sin embargo suele incluirse dentro del compartimiento vascular.

5.- Agua en los lactantes: En los lactantes, el agua representa el 70% del peso corporal. Est distribuida de la siguiente manera:

40% medio intracelular.

30% medio extracelular. o 25% intersticial. o 5% vascular.

La relacin de distribucin de agua en el espacio extracelular (adulto) es 3:1. La relacin de distribucin de agua en el espacio extracelular (lactante) es 5:1.

6.- Solutos: El agua de nuestro cuerpo posee dos tipos de solutos:

Orgnicos: predomina la presencia de carbono. Estn los coloides como las protenas (0.001 0.1 m) y los cristaloides como la urea, glucosa, etc. (< 0.001 m).

Inorgnicos: principalmente iones o electrolitos. Pueden ser cationes (Na+, K+) o aniones (Cl-, CO3H-)

En condiciones normales, las concentraciones de cationes son iguales a las de aniones. Por ejemplo:

Plasma: o 154 mEq/L de aniones. o 154 mEq/L de cationes.

7.- Expresin del nmero de electrolitos: Un mol tiene 6.023 * 1023 unidades de determinado elemento o compuesto. Un mol representa el peso molecular o atmico en gramos. Por ejemplo, un mol de agua es 18 gr. Un mol ejerce un osmol de presin osmtica. Para expresar la concentracin de electrolitos, se ocupa la connotacin miliequivalentes. El equivalente se considera como el peso molecular en gramos de un electrolito, de un ion o de un compuesto, dividido para la electrovalencia del ion. Por ejemplo:

El equivalente del Na+, H+, Cl- es su peso atmico respectivo en gramos.

El equivalente del H3PO4 es igual a la suma de todos los pesos atmicos dividido para tres. Cuando los elementos son bivalentes, se necesitan dos equivalentes para tener un osmol. Por ltimo, la fuerza osmtica depende de cada partcula y no de su carga; la misma fuerza osmtica es ejercida por una molcula grande como por una molcula pequea.

8.- Cationes y aniones: Los principales cationes del espacio extracelular son:

Na+ = 140 mEq/L.

K+ = 4 mEq/L. Los principales cationes del espacio intracelular son:

Na+ = 10 mEq/L

Agua Corporal total

Compartimento intracelular (2/3)

Compartimento extracelular (1/3)

Intersticial (3/4) Vascular (1/4)


K+ = 140 mEq/L.

9.- Balance y Regulacin del Agua: En condiciones normales, la ingesta de agua debe ser igual a su eliminacin. Si hay un balance positivo o negativo, hay una alteracin de la homeostasis (enfermedad). 9.1.- Ingresos de agua: Se pueden clasificar en:

Exgenos: 1. Agua visible: todo tipo de lquidos. 1000-1500 ml/da. 2. Agua oculta: agua contenida en los alimentos. 600-1000 ml/da.

Endgenos: 1. Agua de oxidacin: agua producto de la oxidacin biolgica. 300-350 ml/da.

9.2.- Egresos de agua: Hay dos clases:

Obligatorias: 1. Sensibles:

a. Orina: 1200-1500 ml/da. b. Heces: 100 ml/da.

2. Insensibles: a. Respiracin: 500-700 ml/da. b. Transpiracin: 200 ml/da.

Aditivas (causas patolgicas): 1. Vmito. 2. Diarrea. 3. Fiebre. Por cada grado C por encima de 38 Se pierden 250 ml/da de agua.

10.- Requerimientos de agua: Varan principalmente segn la edad.

Edad Requerimientos

Nios:

2-10 Kg 150-100 ml/Kg/da

10-40 Kg 100-40 ml/Kg/da

Adulto 40-35ml/Kg/da

Ancianos 30-25ml/Kg/da

11.- Regulacin del Agua: 11.1.- Cambios de volumen en el espacio vascular: Como premisa, debemos mencionar que la sangre se distribuye en tres sistemas: sistema venoso (1), rganos (2) y sistema arterial (3):

1; 55%2; 35%

3; 10%

DISTRIBUCIN DE LA SANGRE


El sistema venoso aumenta a expensas del sistema arterial. En ocasiones, cuando el cuerpo ha estado muy esttico, la sangre venosa se acumula, disminuyendo el volumen arterial. Esto se equilibra gracias al desmayo, que deja al cuerpo en una posicin horizontal, permitiendo el retorno sanguneo. Tambin existe la denominada hipotensin ortosttica, que se produce cuando la persona se pone de pie bruscamente. Se produce mareo, taquicardia, etc. Luego de estos dos ejemplos, podemos decir que la presin depende de dos factores: volumen y resistencia. Cualquiera de estos factores que se incremente o disminuya provoca un aumento o disminucin de la presin. Para disminuir el volumen, se utilizan entre otros, los diurticos. Para disminuir la resistencia, se pueden utilizar vasodilatadores. 11.2.- Cambios en el lquido intersticial: En este compartimiento los cambios de agua son ms lentos. Para entender mejor su funcionamiento, cabe destacar lo siguiente:

Las protenas ejercen la denominada presin onctica, evitando que la sangre se extravase.

En el lado arterial, la presin hidrosttica es mayor que en el lado venoso, y por esto el agua sale al lquido intersticial.

En el lado venoso, la presin hidrosttica, es menor, por lo que el agua retorna.

Un pequeo excedente de agua en el espacio intersticial es drenado por el sistema linftico. En cuanto a las aplicaciones clnicas de este conocimiento, tenemos:

Insuficiencia cardiaca congestiva: hay una congestin del sistema venoso y por lo tanto, ocurre edematizacin.

Insuficiencia heptica: hay una deficiencia de albmina, por lo que disminuye la presin onctica y aumenta la presin hidrosttica. En estos casos ocurre un edema generalizado (anasarca) y ascitis.

Dao glomerular: hay prdida de protenas en la orina, producindose albuminuria e hipoalbuminemia (sndrome nefrtico).

Elefantiasis: hay obstruccin de un vaso linftico, provocando una edematizacin local.

12.- Regulacin del Volumen Extracelular: Hay dos componentes que estn muy relacionados entre s: sodio y agua. Hay diversos rganos y sistemas que participan en la regulacin del agua. 12.1.- Ingresos de Agua: Los ingresos se realizan por va digestiva y se regulan por el mecanismo de la sed, que se ve motivada por el descenso del 1 al 2% del volumen de agua corporal total, lo que lleva a un aumento proporcional de la osmolalidad plasmtica. 12.2.- Regulacin de la vasopresina (ADH): Esta hormona se libera va hipfisis posterior, pero se produce en el hipotlamo (ncleos suprapticos y paraventriculares), donde existen unas clulas osmorreceptoras, que detectan variaciones en la osmolalidad plasmtica: un aumento de ella (ej: prdida de agua con menor prdida de sodio), provoca la deshidratacin de los osmorreceptores y el consecuente aumento de la produccin de la ADH. Esta hormona acta a nivel de tubo contorneado distal y tbulo colector de la nefrona, aumentando la permeabilidad de stos para la reabsorcin de agua; por lo tanto, el volumen urinario baja (la densidad urinaria aumenta) y la osmolalidad del plasma disminuye. Si ocurre lo contrario, es decir, si la osmolalidad baja, los osmorreceptores se hinchan y se inhibe la liberacin de ADH en la neurohipfisis; por lo tanto, se reabsorbe menos agua, el volumen urinario aumenta (baja la densidad) y la osmolalidad plasmtica sube. Como aplicacin clnica, podemos citar a la diabetes inspida. Esta enfermedad puede tener dos orgenes:

Origen central: hay una falla en la sntesis o liberacin de ADH.

Nefrognica: la liberacin y sntesis de ADH son normales, pero hay una falla a nivel de los receptores de membrana.

Cualquiera de las condiciones, conlleva a la poliuria y por ende, a una polidipsia. En este caso, la densidad urinaria obviamente disminuye. Existen situaciones que promueven la liberacin de ADH (antidiurticos) y otros que la inhiben (diurticos):


Diurticos Antidiurticos

T Cigarro

Caf Dolor

Alcohol Estrs

Ingesta abundante de agua Ingesta abundante de sal

Fro Morfina

Miedo Sueo

Deshidratacin

12.3.- Complejo Renina-Angiotensina-Aldosterona: Este complejo sistema tiene su origen a nivel del aparato yuxtaglomerular. Este aparato, se compone de clulas musculares modificadas que detectan cambios de volumen. Al disminuir el volumen sanguneo, la prerrerina se transforma y libera en su estado activo (renina), lo que desencadena una serie de reacciones:

Disminucin del volumen plasmtico

prerrenina

Renina

(Se libera a la circulacin)

Angiotensingeno

Angiotensina I

(Vasoconstrictor muy dbil de 10 aa)

Angiotensina II (Vasoconstrictor fuerte de 8 aa)

La mayora de los frmacos destinados a disminuir la presin arterial son inhibidores de la ECA. La aldosterona trabaja a nivel de TCD y tubos colectores. La reabsorcin de sodio (y por ende de agua), se hace a expensas de la eliminacin de potasio. Por lo tanto, una hiperkalemia tambin estimula la liberacin de aldosterona. La ADH responde a variaciones de la concentracin de solutos y el complejo renina-angiotensina-aldosterona responde frente a la disminucin del volumen plasmtico. 12.4.- Clculo de la Osmolalidad: Una solucin osmolal es la que contiene un mol disuelto en un kilogramo de agua (mOsm/Kg), mientras que la molar es la que contiene un mol disuelto en un volumen TOTAL de un litro (mOsm/L).

En la osmolalidad influyen factores como el sodio, glucosa y BUN (nitrgeno ureico sanguneo), siendo el ms importante el sodio.

8.218

cos)(2

BUNagluNadosmolalida

Aparato yuxtaglomerular

En los capilares pulmonares, la ECA (enzima convertidora de angiotensina)

Promueve liberacin de aldosterona en la

corteza suprarrenal Vasoconstriccin

Reabsorcin de Na+ y por ende de agua

Aumento de la presin sangunea


En esta ecuacin, el sodio se escribe en mEq/L, la glucosa en mg/dL y el BUM en mg/dL. Hay que recordar que un mEq ejerce un mOsm de presin osmtica. En condiciones normales, la osmolalidad oscila entre 280-300 mOsm/Kg de agua. Los valores normales de los factores de esta ecuacin son:

Na+ = 135-145 mEq/L.

Glucosa = 60-110 mEq/L.

BUN = 6-19 mEq/L.


Electrolitos:

Hay dos tipos de electrolitos: cationes y aniones. Los cationes tienen carga positiva; los aniones, carga negativa.

1.- Cationes: 1.1.- Sodio: El sodio es un catin principalmente extracelular. Sus concentraciones varan segn el medio:

Extracelular: 135-145 mEq/L.

Intracelular: 5-15 mEq/L. Los requerimientos de sodio son:

Adulto: 100 mEq/da.

Nio: 50 mEq/da.

Recin nacido: 20 mEq/da El sodio corporal total es de 5600 mEq, y se distribuye de la siguiente manera:


40% huesos.

50% lquido extracelular.

10% lquido intracelular. 1.1.1- Funciones e Importancia del Sodio: Entre las funciones e importancia del sodio, podemos mencionar las siguientes:

1. Es el principal catin del lquido extracelular, debido a la accin de la ATPasa (bomba de sodio y potasio).

2. Es el principal componente de la osmolalidad plasmtica (ver frmula para calcular la osmolalidad).

3. Interviene en el transporte activo: participa en el transporte activo primario (bomba de sodio y potasio) y en el transporte activo secundario (simporte y antiporte).

4. Participa en la irritabilidad y excitabilidad neuromuscular. La siguiente no es una frmula, sino una relacin entre la irritabilidad y excitabilidad y los diferentes electrolitos. Los del numerador son directamente proporcionales y los del denominador son inversamente proporcionales.

HMgCa

KNaEyI

5. Participa en el control del equilibrio cido base. Por ejemplo: en la clula parietal gstrica y en la clula ductal del pncreas.

1.1.2.- Clula Parietal Gstrica: Este tipo de clula participa en la formacin de cido clorhdrico mediante los siguientes pasos:

1. Como residuo metablico, la clula produce agua y dixido de carbono, que por actividad de la anhidrasa carbnica, se transforman en H2CO3., el que se disocia en HCO3- y H+.

2. El HCO3- se elimina de la clula al ser intercambiado por Cl- presente en el plasma. 3. El cloro difunde a travs de la clula y pasa al otro lado, es decir, a la luz del estmago. 4. A su vez, en la superficie de la clula que est en contacto con el espacio vascular, funciona de

manera constante la bomba de sodio y potasio. El K+ penetra a la clula, y al igual que el cloro, pasa a la luz del estmago.

5. Luego, el H+ producido a partir de la disociacin de H2CO3, pasa a la luz del estmago, a cambio del ingreso de K+ hacia la clula.

6. Como resultado, en la luz del estmago hay H+ y Cl-, que forman HCl y en el plasma hay mayor cantidad de HCO3- y de Na+ (el sodio proviene de la bomba de sodio y potasio). En pocas palabras, el espacio vascular adquiere un pH alcalino y la luz del estmago un pH cido.

1.1.3.- Clula Ductal del Pncreas: La actividad de esta clula trae como resultado la disminucin del pH sanguneo y alcalinizacin de la secrecin pancretica.

1. Como residuo metablico, la clula ductal produce agua y dixido de carbono, los que por actividad de la anhidrasa carbnica se transforman en H2CO3., el que se disocia en HCO3- y H+.

2. El H+ sale hacia el espacio vascular al intercambiarse por sodio; este ltimo vuelve a salir de la clula por medio de la bomba de sodio y potasio.

3. El HCO3-, pasa a la luz ductal al intercambiarse por cloro, el que difunde a travs de la clula hasta salir al espacio vascular.

4. Luego, mediante otros mecanismos, el sodio pasa a la luz ductal. 5. Como resultado, la secrecin pancretica adquiere pH alcalino.

1.1.4- Regulacin del Sodio: La regulacin del sodio corre a cargo de: piel, glndulas suprarrenales, hipfisis, tracto digestivo y riones. 1.1.5.- Accin de los Riones: El filtrado glomerular es similar al plasma, pero carece de macromolculas y de elementos celulares. Por lo tanto, en este lquido, la concentracin de sodio tambin es de 135-145 mEq/L. Su reabsorcin se realiza de la siguiente manera:

67% TCP

20% Rama ascendente gruesa de Henle. 12% a nivel de TCD y tubos colectores; depende de las concentraciones de aldosterona. Al ser

una hormona esteroidea, estimula la transcripcin de genes, que a su vez promueven la sntesis de protenas de membrana que actan en la superficie de la luz de la clula principal como canales de sodio (se reabsorbe sodio y junto con ste ingresa agua). Paralelamente, en lado de la membrana que comunica con el lquido intersticial, acta la bomba de sodio y potasio, de


manera que el sodio reabsorbido se expulsa a este lquido y el potasio que entra a la clula pasa al filtrado glomerular. A su vez, en las clulas intercaladas, se produce HCO3- y H+ como residuo metablico. El bicarbonato pasa al lquido extracelular a cambio de cloro, que pasa al filtrado glomerular; el ion hidrgeno pasa tambin al filtrado glomerular por atraccin de cargas, puesto que la luz del tubo se carga negativamente por la reabsorcin de sodio y la excrecin de cloro.

Como podemos ver, la accin de la aldosterona influye en la cantidad de sodio y no en su concentracin, ya que al reabsorberse sodio, se reincorpora agua. 1.1.6- Alteraciones en las Concentraciones de Sodio: Se reconocen principalmente dos casos:

Hipernatremia >145 mEq/L. Hiponatremia < 135 mEq/L.

1.1.7- Hipernatremia: Entre las principales causas tenemos:

Deshidratacin: hay una mayor prdida de agua que de sodio. Ej: sudoracin excesiva, diarrea, diabetes inspida, uso inadecuado de diurticos, diuresis osmtica.

Ganancia excesiva de sodio: por ejemplo, en una va parenteral desequilibrada.

Trastornos de los centros de la sed: puede no existir el deseo de tomar agua o simplemente olvidarse de hacerlo, como las personas que sufren de Alzheimer.

Hiperfuncionamiento suprarrenal: como en la enfermedad de Cushing. Hay hiperaldosteronismo primario, y por ende, hipernatremia, hipokalemia y alcalosis.

Los sntomas de las alteraciones electrolticas no son caractersticos. Sin embargo, son ms acentuados si el desequilibrio es abrupto. Entre ellos podemos mencionar:

Disfuncin del SNC.

Letargia.

Debilidad muscular.

Convulsiones (principalmente en lactantes).

Alteraciones del estado de la conciencia (estupor).

En algunos casos, incluso es posible la muerte. Como tratamiento, es necesario compensar la falta de agua. Para ello, consideramos la siguiente frmula:

idealNa

idealNamedidoNaACTaguadedficit

)(

Debemos recordar que el ACT (agua corporal total) se calcula mediante una regla de tres. El sodio ideal es de 140 mEq/L. El resultado de esta ecuacin es el volumen de agua que debe ser restituido en el paciente. Preferentemente, se realiza por va oral; si no es posible, se recurre a la va parenteral. Sin embargo, esta rehidratacin debe ser paulatina, pues como respuesta al aumento de la osmolalidad, las neuronas del SNC han producido agentes osmticamente activos, previniendo su deshidratacin. Si la reposicin de agua es repentina, las neuronas aumentarn de volumen (edema cerebral). Es por esto que la velocidad ideal para restablecer el sodio a sus niveles normales no debe ser mayor a los 0.5mEq/hora. 1.1.8- Hiponatremia: Es cuando la concentracin de sodio es inferior a 135 mEq/L. Es lo ms frecuente en casos clnicos, y se da en el 2% de los hospitalizados. Como primer paso, debemos determinar la osmolalidad srica. Esto puede darnos tres escenarios:

Osmolalidad normal: 280-300 mOsm/Kg H2O.

Osmolalidad baja: 300 mOsm/Kg H2O.


Isotnica

280-300 mOsm/Kg agua

Hipervolmica Hipovolmica Euvolmica

Hipotnica

300 mOsm/Kg agua

Hiponatremia

1. Hiponatremia isotnica: o pseudohiponatremia. Hay casos de hiperlipidemia o de hiperproteinemia, que interfieren en el anlisis de laboratorio y, por lo tanto, los resultados revelan una falsa disminucin de sodio.

2. Hiponatremia hipotnica: presenta tres variantes: hipervolmica, hipovolmica y euvolmica. a. Hiponatremia hipotnica hipervolmica: se da en muchos casos que presentan

edematizacin. Por ejemplo: ICC, sndrome nefrtico, cirrosis heptica, insuficiencia renal, embarazo, etc.

b. Hiponatremia hipotnica hipovolmica: hay prdidas excesivas de sal, ya sean renales o extrarrenales. Ejemplos: enfermedad de Addisson (hipoaldosteronismo), uso inapropiado de diurticos, prdidas gastrointestinales, prdidas al tercer espacio, sudoracin excesiva, etc.

c. Hiponatremia hipotnica euvolmica: no hay alteracin del ACT. Por ejemplo, en el

sndrome de secrecin inadecuada de ADH (SIADH), esta hormona se libera en exceso, lo que fomenta la reabsorcin de agua. Eso aumenta el volumen plasmtico, lo que anula el efecto del sistema renina-angiotensina-aldosterona. Por lo tanto, debido al aumento de ADH, el ACT se mantiene, pero la inhibicin del sistema RAA, provoca la disminucin de sodio. Entre otras causas de la hiponatremia hipotnica euvolmica destacan: clorpropamida, vincristina, ciclofosfarina, enfermedades del SNC, hiponatremia postquirrgica, polidipsia primaria.

3. Hiponatremia hipertnica: la osmolalidad aumenta debido a la presencia de sustancias osmticamente activas en el plasma, como la glucosa, lo que provoca la salida de agua desde las clulas, con la consecuente dilucin del sodio. Por lo tanto, no hay prdidas netas de sodio, sino dilucin.

Entre las manifestaciones clnicas de la hiponatremia, podemos mencionar:

Aparecen cuando hay


HMgCa

KNaEyI

La variacin de su concentracin es muy peligrosa: si excede los 6.5mEq/L o est por debajo de los 2.5mEq/L, hay riesgo de muerte. Es por eso que estos lmites se conocen como concentraciones de pnico. Esto es peligroso, pues una alta o baja concentracin afecta al tejido muscular, entre ellos, el corazn, provocando un paro en sstole (hipokalemia) o en distole (hiperkalemia).

1.2.2.- Regulacin del Potasio: Los cambios de la concentracin del potasio pueden ser de dos tipos:

Cambios en el KCT.

Desplazamiento de potasio entre los compartimientos intra y extracelular. 1.2.3.- Cambios en el KCT: Los cambios en el potasio corporal total se ven influenciados principalmente por el tipo de dieta del individuo. Las principales fuentes son ctricos, carnes, etc. 1.2.4- Desplazamientos de Potasio: Hay diferentes situaciones que provocan un desplazamiento de potasio entre el LIC y el LEC. Por ejemplo, despus de la ingesta de alimentos, se libera insulina, que incorpora la glucosa al interior de la clula. Junto con ella, entra potasio, lo que determina una disminucin de potasio en el LEC y su aumento en el LIC. Esto ocurre en los procesos de glucognesis. Lo contrario pasa en la glucogenlisis, pues la glucosa junto con el potasio, se desplazan desde el LIC al LEC. Este proceso es muy importante: en condiciones normales los desplazamientos no provocan consecuencias, pero en casos de personas con diabetes miellitus tipo I, una dosis elevada de insulina puede provocar una hipokalemia. Los desplazamientos de potasio entre el LIC y el LEC tambin son importantes en la acidosis y alcalosis. 1.2.5- Acidosis: Acidosis es el estado patolgico resultante de una acidemia. Cuando la concentracin de hidrogeniones en el LEC aumenta, la clula trata de balancear esta situacin, mediante la introduccin de H+. Para realizar esta incorporacin, la clula debe sacar al LEC un ion de igual carga, en este caso, el potasio. A nivel del tubo contorneado distal y tubo colector, debido al efecto de la aldosterona, se reabsorbe sodio, con la consecuente eliminacin de otro catin. En este caso, el catin en exceso es el hidrogenin, por lo que se elimina, lo que a su vez determina una acumulacin de potasio. Adems, la acidosis tiene un efecto inhibitorio en la bomba de sodio y potasio. Por lo tanto, la orina en la acidosis deber ser rica en hidrogeniones (aciduria) y pobre en potasio (hipokaliuria). 1.2.6- Alcalosis: Alcalosis es el estado patolgico resultante de una alcalemia. Cuando la concentracin de hidrogeniones en el LEC disminuye, la clula tiende a sacar H+ a cambio de la entrada de potasio, lo que determina una hipokalemia. A nivel renal, el sodio se reabsorbe a cambio de otro catin. En este caso, hay escasez de hidrogeniones, por lo que se elimina potasio. Por lo tanto habr alcaluria e hiperkaliuria. Hay situaciones extremas en la que un paciente con alcalosis, elimina una orina cida (acidosis paradjica). La explicacin de esto es que, debido a la constante reabsorcin de sodio y eliminacin de potasio, este ltimo se agota, por lo que el organismo, a pesar de tener escasez de hidrogeniones, los intercambia por Na+. Hay ciertos medicamentos denominados -adrenrgicos o -agonistas. Su accin es similar a la de las catecolaminas. Por ejemplo, el salbutamol es un broncodilatador que promueve la entrada de potasio al LIC. Tambin existen los -bloqueadores, que inhiben la accin adrenrgica y por ende, el potasio no entra a la clula, con su consecuente acumulacin en el LEC (hiperkalemia). 1.2.7.- Regulacin a Nivel Renal: La reabsorcin de potasio se lleva a cabo de la siguiente forma:

67% TCP. 20% asa de Henle (rama ascendente gruesa).

12%


La eliminacin de mayor o menor cantidad de potasio depende de la dieta, de la aldosterona y del equilibrio cido base. En casos de hiperaldosteronismo habr lo siguiente:

Hipernatremia.

Hipokalemia.

Alcalosis. En casos de hipoaldosteronismo habr lo siguientes:

Hiponatremia.

Hiperkalemia.

Acidosis. 1.2.8.- Alteraciones del Potasio: 1.2.8.1.- Hiperkalemia: Es cuando la concentracin de potasio est sobre los 5.5 mEq/L. Es bastante frecuente y por general se da en personas con funcin renal alterada o por un aflujo masivo de potasio. Como respuesta fisiolgica, el organismo tiende a aumentar liberacin de insulina y catecolaminas. Por ello, los diabticos son propensos a la hiperkalemia. Etiologa:

Pseudohiperkalemia: tambin llamada falsa hiperkalemia. En realidad no hay un aumento de potasio en el LEC. Por ejemplo, cuando se toma la muestra de sangre y el torniquete est muy apretado, las clulas musculares se rompen con la consecuente liberacin de potasio a la sangre, lo que a su vez altera los anlisis de laboratorio. Lo mismo ocurre cuando la sangre se deposita de manera brusca en el tubo de ensayo y hay hemlisis. Tambin se puede deber a una trombocitosis o leucocitosis.

Aflujo masivo de potasio: en el caso de la rabdomiolisis, hay destruccin del tejido muscular y por ello, un aumento de potasio en el LEC. Tambin la ingesta de sales de potasio o la suplementacin de potasio intravenoso de manera inapropiada.

Redistribucin: el uso de -bloqueantes, acidosis, etc.

Alteracin a nivel renal.

Hipoaldosteronismo: como en la enfermedad de Addisson.

Uso de diurticos ahorradores de potasio.

Insuficiencia renal. Sntomas: Los sntomas no son constantes, pero hay presencia de dolor muscular y parestesia perioral. Adems, en el ECG hay una onda T picuda. Tratamiento:

Determinar la gravedad de la hiperkalemia.

Si es muy grave, se administra gluconato de calcio para contrarrestar la toxicidad del potasio a nivel del miocardio. Esto da 30-60 minutos.

Luego, se administra insulina ms glucosa. Esto se demora 30-60 minutos en hacer efecto, pero dura varias horas.

Suministracin de -agonistas por va endovenosa. Demora 30-60 minutos en hacer efecto. Dura 4 horas.

Suministracin de bicarbonato. Esto induce a la alcalosis y el consecuente ingreso de potasio la clula.

Ahora bien, lo anteriormente mencionado es para redistribuir el exceso de potasio. Para su eliminacin se procede a lo siguiente:

Diurticos tiacdicos.

Resinas de intercambio inico.

En casos de insuficiencia renal, se recurre a la dilisis. Por lo tanto la accin teraputica puede ser:

Accin inmediata: evita la toxicidad.

Accin mediata: redistribucin de potasio.

Accin tarda: eliminacin del potasio. 1.2.8.2.- Hipokalemia: Es cuando la concentracin de potasio en el LEC es inferior a 3.5 mEq/L.


Causas:

Desplazamiento de potasio hacia el LIC. Ejemplo: alcalosis (metablica principalmente), insulina, medicamentos como los -adrenrgicos, stress.

o Debido al stress, hay una mayor liberacin de catecolaminas y ACTH, lo que determina una hipokalemia.

Prdidas de potasio: pueden ser renales o no renales. o Prdidas no renales: vmitos, succin nasogstrica, sudoracin excesiva, quemaduras

severas, hipovolemia (debido a la prdida de agua se activa el sistema RAA, eliminando potasio). Por lo tanto, la hipovolemia causa un hiperaldosteronismo secundario.

o Prdidas renales: hay dos tipos: Exceso de mineralocorticoides: por ejemplo, el hiperaldosteronismo (primario

o secundario) y el uso excesivo de corticoides. Diuresis osmtica.

Sntomas:

Se reflejan cuando hay


Intestino: aumenta la reabsorcin de calcio (va vitamina D)

En general: aumenta el calcio y disminuye la cantidad de fosfatos. La luz UV (290-310 nm), estimula al 7-dihidrocolesterol y lo transforma en colecalciferol, que es liberado a la sangre. Un vez en el hgado, la accin de la 25-hidroxilasa, transforma al colecalciferol en 25-hidroxicolecalciferol, que es la forma de almacenamiento de la vitamina D (no es funcional). La enzima renal 1 hidroxilasa, que es promovida por la PTH, lo transforma en 1, 25-hidroxicalciferol (vitamina D activa, vitamina D3 o calcitrol). La vitamina D es un esteroide y a nivel de las clulas de la luz intestinal promueve la transcripcin de genes (gen de la calbindina) que estimulan la sntesis de protenas transportadoras de calcio y fosfatos. A nivel renal, la vitamina D promueve la reabsorcin de calcio y fosfatos, mientras que a nivel seo promueve la resorcin. En general, la vitamina D promueve el aumento de calcio y fosfatos en el organismo. 1.3.2.2.- Calcitonina: La calcitonina es una hormona producida por las clulas parafoliculares de la glndula tiroides. Responde a las altas concentraciones de calcio y acta disminuyendo la resorcin sea. 1.3.2.3.- Osteoporosis: La actividad hormonal de una mujer vara mucho a lo largo de su vida. A partir de la menopausia, los huesos comienzan a tener una mayor actividad osteoclstica (destructora de hueso) que osteoblstica (formadora de hueso), lo que lleva a la prdida de su densidad y su consecuente debilitamiento.

1.4.- Magnesio (Mg++): El magnesio es un catin predominantemente intracelular. Sus concentraciones son:

LIC: 40 mEq/L.

LEC: 1.5-2.5 mEq/L. La principal fuente de magnesio son los vegetales de hoja verde, pues son abundantes en clorofila. Entre las funciones del magnesio podemos mencionar:

Estructural, pues forman parte de sales que componen los huesos, dientes, etc.

Activador, ya que promueve la actividad de ms de 300 enzimas.

Participa en la irritabilidad y excitabilidad neuromuscular. La preeclampsia es una toxemia del final del embarazo caracterizada por hipertensin, edema y proteinuria. Cuando se presentan convulsiones y coma, recibe el nombre de eclampsia. Para evitar las convulsiones, se debe interrumpir el parto (induccin). Si es que hay complicaciones, se proporciona magnesio, pues tiende a relajar la musculatura, y por ende, el tero, evitando un parto prematuro.

2.- Aniones: Entre los aniones ms importantes estn el Cl- y el HCO3- (en el LIC, los aniones ms importantes son las protenas). El Cl- y el HCO3- deben ser estudiados juntos debido a su estrecha relacin. Sus concentraciones son:

Cl-: 93-106 mEq/L (LEC).

HCO3-: 24-28 mEq/L (LEC). Sus funciones son:

Ambos participan en la regulacin del equilibrio cido base.

El cloro participa en el balance hdrico y en la regulacin de la presin osmtica.

El bicarbonato es una de las formas de transporte del dixido de carbono. Como consecuencia del vmito puede haber hipocloremia, alcalosis e hipokalemia:

Cuando se pierde cloro, el organismo debe compensar la prdida de la carga, por lo que a nivel renal se compensa con un mayor ndice de reabsorcin de bicarbonato, y por ende, una alcalosis. Por lo recientemente dicho, se puede establecer que:

o Una hipocloremia puede causar una alcalosis metablica y viceversa. o Una hipercloremia puede causar una acidosis metablica y viceversa.

Cuando el vmito ha sido excesivo, hay una disminucin del volumen plasmtico, lo que activa al sistema RAA. Esto implica la reabsorcin de sodio a cambio de la prdida de hidrogeniones y potasio. Esto contribuye a la alcalosis y a la hipokalemia.

El tratamiento inmediato ms adecuado es la rehidratacin del paciente, pues esto lleva el volumen plasmtico a su nivel normal, y el sistema RAA se inactiva.


En casos de diarrea, la prdida es rica en bicarbonatos. Por lo tanto, se acompaa de acidosis e hipercloremia. La importancia del HCO3- en las alteraciones del pH se puede apreciar mejor en la ecuacin de Henderson - Hasselbach:

4.7

1

20log1.6

log

pH

pH

debilcido

salpKpH

2.1.- Transporte del CO2: Producto del metabolismo celular, se genera CO2 y H2O. Estas molculas pasan al plasma y penetran al eritrocito, dentro del cual se transforman en H2CO3 debido a la actividad de la anhidrasa carbnica. El H2CO3 se disocia en H+ y HCO3-. El H+, se une a la hemoglobina, forzando a ste a liberar el oxgeno que transporta. El HCO3- pasa al LEC a cambio del ingreso de Cl-. A nivel de los capilares pulmonares, el HCO3- reingresa al LIC a cambio de la salida de Cl-. El H+ se disocia de la hemoglobina. Por lo tanto, se vuelve a formar H2CO3, que a su vez se escinde en CO2 y H2O. Estas dos molculas salen del eritrocito y son eliminados a travs de la espiracin. Del proceso recin descrito podemos concluir:

El eritrocito de la sangre venosa tiene ms Cl- que el eritrocito de la sangre arterial.

El plasma de la sangre venosa tiene ms HCO3- que el plasma de la sangre arterial.

El movimiento de Cl- entre el LIC y el LEC se denomina salto de los cloruros.


Trastornos del Agua: Las alteraciones del balance hdrico pueden ser:

Deshidratacin.

Intoxicacin hdrica. 1.- Deshidratacin: 1.1- Clasificacin: La deshidratacin se clasifica de acuerdo a dos criterios: segn el porcentaje de agua perdida y segn la tonicidad del medio interno luego de la prdida del agua. Segn el porcentaje de agua perdida tenemos:

Deshidratacin leve: hasta 5% PCT.

Deshidratacin moderada: entre 5-10% PCT.

Deshidratacin severa: ms del 10% del PCT.

Las manifestaciones clnicas se hacen evidentes cuando la prdida es igual o mayor al 6%.


Segn la tonicidad del medio interno luego de la prdida del agua, tenemos lo siguiente:

Caractersticas Deshidratacin isotnica

Deshidratacin hipertnica

Deshidratacin hipotnica

Causas ms comunes

Prdidas del tubo digestivo.

Sudoracin profusa (fiebre, ejercicio), diabetes inspida.

Insuficiencias de la corteza suprarrenal (enfermedad de Addisson).

Hematocrito

Aumentado

Normal o disminuido

Aumentado

Concentracin de protenas

Aumentada

Aumentada

Aumentada

Concentracin de urea

Aumentada

Aumentada

Aumentada

Presin arterial

Diminuida

Disminuida

Disminuida

Manifestaciones clnicas

Resequedad de la mucosa oral.

Signo del pliegue (prdida de la turgencia de la piel).

Llanto sin lgrimas.

Enoftalma.

Hundimiento de fontanelas.

Disminucin del volumen urinario.

Cambios de la temperatura corporal.

Hipotensin ortosttica.

Se considera que la deshidratacin hipertnica es la deshidratacin verdadera, puesto que hay prdida de agua del LEC y del LIC. 1.2.- Tratamiento: Se utilizan soluciones hidroeletrolticas que se ajusten a las necesidades, dependiendo del tipo y grado de deshidratacin. Las soluciones parenterales son administradas bajo una de las siguientes circunstancias:

Para mantener una va permeable.

Para suministrar lo necesario en casos de N.P.O.


SOLUCIONES PARENTERALES

Solucin Cloro (mEq/L)

Sodio (mEq/L)

Potasio (mEq/L)

Calcio (mEq/L)

Magnesio (mEq/L)

Bicarbonato (mEq/L)

Glucosa

Plasma 100 140 4.5 5 3 27 60-10 mg/dL

Solucin salina 0.9% 154 154 -------- -------- -------- -------- -------- Dextrosa 10% en agua -------- -------- -------- -------- -------- -------- 100 g/L

Dextrosa 5% en agua -------- -------- -------- -------- -------- -------- 50 g/L

Dextrosa al 5% en solucin salina

154 154 -------- -------- -------- -------- 50 g/L

Lactato de Ringer 109 130 4 2.7 -------- 28 (lactato) --------

Normosol M 40 40 3 -------- 3 16 (acetato) 50 g/L Normosol R 98 140 5 -------- 3 27 (acetato) --------

Soletrol B 18 25 -------- -------- -------- 6.25 --------

Soletrol K 20 -------- 20 -------- -------- -------- --------

Soletrol Na 34 34 -------- -------- -------- -------- --------

Independientes Medicina


1.2.1.- Uso de las soluciones parenterales: Cada solucin parenteral se aplica en casos determinados:

Lactato de Ringer: esta solucin proporciona muchos electrolitos y adems, bicarbonato. Este ltimo se obtiene a partir del metabolismo del lactato en el hgado. Esta solucin no debe ser administrada a pacientes con hipoxia y/o insuficiencia heptica

Solucin salina al 0.9%: esta solucin isotnica se utiliza para reponer el volumen de lquido sin alterar la osmolalidad del medio.

Normosol R: se utiliza para la restitucin de electrolitos. Posee acetato, que se metaboliza a bicarbonato sin necesidad de oxgeno ni de hgado sano.

Normosol M: se utiliza para el mantenimiento de electrolitos. Posee acetato, que se metaboliza a bicarbonato sin necesidad de oxgeno ni de hgado sano.

Dextrosa al 5%: es un solucin que prcticamente se utiliza cuando es necesario suministrar agua libre (ej: deshidratacin hipertnica); el agua se distribuye tanto en el LEC como en el LIC, por lo que no se recomienda en casos de politraumatismos. Adems, la presencia de glucosa suministra energa (1g 4 Kcal.). El gasto basal de una persona es de 1200-1500 Kcal.. Por lo tanto, un litro de dextrosa al 5% proporciona 200 Kcal.

Dextrosa al 10%: es una manera de suministrar mayor cantidad de energa utilizando un menor volumen de agua. Por ejemplo, una persona que tiene NPO y padece de ICC, debe recibir 600 Kcal. por va endovenosa: esta cantidad se obtiene suministrando 3.000 ml de dextrosa al 5% o 1.500 ml de dextrosa al 10%. El mejor tratamiento es obvio.

Dextrosa al 5% en solucin salina: esta solucin tiene a permanecer durante ms tiempo en el espacio vascular.

Soletroles: son AMPOLLAS, no soluciones. Se utilizan para preparan soluciones parenterales con cantidades especiales de determinado electrolito.



Equilibrio cido Base:

1.- Tipos de acidez: Hay tres tipos de acidez:

Acidez libre, real, actual o inica: es la que resulta de la cantidad de iones H+ disociados (concentracin de hidrogeniones). Se mide mediante el pH.

Acidez potencial, de reserva o combinada: es la cantidad de hidrogeniones no disociados. Se obtiene restando la acidez total menos la acidez libre.

Acidez total o de titulacin: es la suma de hidrogeniones disociados y no disociados. Se obtiene por la neutralizacin (titulacin) con una base.

2.- Tipos de cidos: En el medio interno se destacan los siguientes cidos:

cidos fijos: se eliminan por va renal. Pueden ser de dos tipos: o Orgnicos: por ejemplo, cido -hidroxibutrico, cido acetoactico. o Inorgnicos: por ejemplo, cido sulfrico, cido fosfrico, etc.

cidos voltiles: se eliminan por va pulmonar. El ms importante es el H2CO3.

3.- Principales fuentes de los cidos: Los cidos de nuestro organismo provienen principalmente de:

Alimentacin.

Oxidaciones incompletas: por ejemplo, en el ejercicio fsico hay falta de oxgeno, por lo que los electrones no llegan hasta el final de la cadena respiratoria; entonces, el piruvato se convierte en cido lctico.

Ayuno prolongado: bajo estas condiciones se produce una hipoglicemia. Como fuente alternativa, el organismo recurre a los cidos grasos. En estos casos, el oxalacetato juega un rol muy importante, puesto que al ser utilizado en otros procesos metablicos, se agota. Por lo tanto, la acetil coA no va al ciclo de Krebs, sino que se condensa y se une a otra molcula igual, para dar origen a la cetoacetilcoa, la que a su vez se transforma en cuerpos cetnicos como el cido -hidroxi butrico, cido acetoactico., etc.

4. Amortiguamiento: Hay diferentes mecanismos que tiene como fin evitar el impacto de los cidos. Por ejemplo:

Amortiguadores: su funcin es enmascarar temporalmente a los hidrogeniones o a los grupos OH- . Un amortiguador est formado por una sal y su cido dbil. Su debilidad es que se pueden agotar. Su accin es la siguiente:

o Frente a un cido fuerte:

NaClCOHHClCOH

HCO

32

32

3

o Frente a una base fuerte:

OHNaHCONaOHCOH

HCO23

32

3

Molculas con poder amortiguador: son molculas que tienen la capacidad de amortiguar, pero que no forman el mismo sistema de sal-cido dbil. Por ejemplo: hemoglobina, aminocidos, protenas, etc.

5.- Medios de eliminacin de los cidos: Luego de que el hidrogenin es amortiguado y se forma el cido, ste debe ser eliminado por una de los siguientes mecanismos:

Mecanismo pulmonar.

Mecanismo renal.



5.1.- Mecanismos pulmonares: Cuando hay cambios de pH, es porque hay cambios en la relacin sal cido dbil, que normalmente es de 20:1. Es as, que en nuestro cuerpo bajo condiciones normales, est presente lo siguiente:

4.7

1

20log1.6

pH

pH

Cuando esta relacin se altera por cambios en el numerador (sal), se trata de un trastorno metablico, mientras que la alteracin del denominador implica un trastorno respiratorio. De esto, tenemos que:

< HCO3-

Metablica

> H2CO3 (>pCO2)

Respiratoria

< 7.35

Acidosis

> HCO3-

Metablica

< H2CO3 (< pCO2)

Respiratoria

> 7.45

Alcalosis

pH

Cuando aumenta la concentracin de cido, se estimula el centro respiratorio, lo que induce a una hiperventilacin (disminuye la pCO2). Por lo tanto, a mayor pCO2, mayor cantidad de H2CO3. Por ejemplo, en una acidosis metablica hay disminucin de la sal. Como mecanismo compensatorio, hay hiperventilacin, lo que disminuye la cantidad de cido carbnico:

Trastorno: 1.71

10log1.6 pH

Respuesta: 4.75.0

10log1.6 pH

En el caso de una alcalosis metablica, hay un aumento del bicarbonato. Como respuesta, el organismo disminuye la frecuencia respiratoria, lo que aumenta la pCO2, y esto a su vez, aumenta la cantidad de cido carbnico.

Trastorno: 7.71

40log1.6 pH

Respuesta: 4.72

40log1.6 pH

Estos mecanismos de compensacin respiratorios son transitorios y, por lo general, no son completos. Por lo tanto, se requieren mecanismos renales para lograr una compensacin definitiva, puesto que son ms eficientes. Diariamente, el organismo produce determinada cantidad de cada tipo de cido:

cidos voltiles: 13.000 mEq/da.

cidos fijos: 60-100 mEq/da La orina, posee una capacidad mxima de eliminar 0.15 mEq/da de estos cidos fijos como hidrogeniones libres. Por lo tanto, el otro 99.9% se elimina mediante sistemas amortiguadores. 5.2.- Mecanismos renales: El rin cuenta con tres sistemas amortiguadores:

CO3HNa / H2CO3: en el filtrado glomerular.

PO4HNa2 / PO4H2Na: en el filtrado glomerular. La relacin sal-cido dbil es 5:1.

Sistema del amoniaco: est presente a nivel tubular. Es el ms importante desde el punto de vista cuantitativo.



5.2.1.- Sistema CO3HNa / H2CO3: Acta principalmente a nivel de TCP. El resultado neto de este sistema es la recuperacin del bicarbonato filtrado. No hay eliminacin neta de hidrogeniones.

Sangre Clula del TCP

Luz tubular

5.2.2.- Sistema PO4HNa2 / PO4H2Na: El resultado neto de este sistema es la ganancia de HCO3- nuevo y la eliminacin de hidrogeniones mediante el PO4H2Na. Tiene lugar a nivel del TCD y tubos colectores.


Luz tubular

5.2.3.- Sistema dcl amoniaco: Dentro de las clulas del TCD y tubos colectores existe un aminocido modificado llamado glutamina. Gracias a una desaminasa llamada glutaminasa, este aminocido se transforma en cido glutmico, con la consecuente liberacin de NH3, que es liberado a la luz tubular, donde se une con un hidrogenin que proviene de la misma clula. Luego, el NH4 se une a un Cl- y se forma cloruro de amonio. El resultado neto el la ganancia de HCO3- nuevo y la eliminacin de cuatro hidrogeniones.


Luz tubular



6.- Alteraciones del equilibrio cido base: 6.1.- Gasometra arterial: La gasometra arterial es un mtodo diagnstico que permite detectar las alteraciones del equilibrio cido base. Considera muchos parmetros, pero los ms importantes son:

pH: es un parmetro mixto. Su rango normal es 7,35-7,45.

pCO2: es un parmetro respiratorio. Su rango normal es 35-45 mmHg. Este valor se multiplica por 0,03 (constante de solubilidad) y se obtiene la cantidad de cido carbnico.

HCO3- real o actual: es un parmetro mixto, cuyo valor normal oscila entre 21 y 31 mEq/L.

HCO3- estndar: este es un parmetro metablico, cuyo rango es 21.3-24.3 mEq/L. Se obtiene bajo condiciones estandarizadas, que son: pCO2 (40 mmHg), HbO2 (98%), temperatura (37C).

Capacidad de CO2: es un parmetro metablico. Su rango normal es 22-33 mEq/L. Representa el CO2 del bicarbonato. Se mide bajo ciertas condiciones: pCO2 (40 mmHg), temperatura (37C).

Reserva alcalina: es un parmetro mixto. Oscila entre 24 y 35 mEq/L.

Buffer base o base amortiguador:

CO2 o contenido de CO2.

Base: puede ser de exceso o de dficit. Sus valores son desde +2.3 a 2.3. De esto, podemos tener dos escenarios:

pH normal.

pH anormal. o pH: bajo: acidosis. o pH alto: alcalosis.

Despus, se debe determinar el origen de la alteracin:

pCO2: o 45 mmHg: acidosis respiratoria. o 35-45 mmHg: normal.

HCO3- estndar: o 24.3 mEq/L: alcalosis metablica. o 21.3-24.3 mEq/L: normal.

Podemos acotar que las alteraciones son primarias o compensatorias. Por ejemplo:

pH pCO2 HCO3- estndar Diagnstico

7.3 50 22 Acidosis respiratoria

7.3

50

26

Acidosis respiratoria parcialmente compensada con una alcalosis metablica

7.5 50 26 alcalosis metablica parcialmente compensada por una acidosis respiratoria.

7.36 50 26 Acidosis respiratoria totalmente compensada por una alcalosis metablica1.

6.2.- Alteraciones respiratorias, metablicas y mixtas:

pCO2 disminuida

pCO2 normal

pCO2 elevada

1 Solo los mecanismos metablicos son capaces de compensar 100% una alteracin respiratoria y no

viceversa-



HCO3- elevado

alcalosis mixta alcalosis metablica

acidosis respiratoria/ alcalosis metablica.

HCO3- normal

alcalosis respiratoria

pH normal

acidosis respiratoria

HCO3- disminuido

alcalosis respiratoria/ acidosis metablica

acidosis metablica

acidosis mixta

El diagnstico diferencial para los cuadros compartidos debe verificarse en el pH (normal, elevado, disminuido).

6.3.- Situaciones que alteran el equilibrio cido-base: 6.3.1.- Acidosis respiratoria: Entre las principales causas est la hipoventilacin (causa retencin de CO2). A su vez, esta retencin puede ser:

De origen pulmonar: o Obstruccin de vas areas. Por ejemplo, el asma, que se caracteriza por el aumento de

secrecin a nivel de vas respiratorias y el aumento de tonicidad de ellas, lo que lleva a la broncoconstriccin. Al inicio de una crisis hay alcalosis respiratoria, pero luego se transforma en una acidosis respiratoria. Cuando la pCO2 aumenta, se estimula el centro respiratorio, pero cuando supera los 66 mmHg, tiene el efecto contrario, por lo que produce una hipercapnia severa, donde la persona deja de respirar (narcosis por CO2).

o Infecciones. Ejemplo: neumona. o EPOC (enfermedad pulmonar obstructiva crnica): por ejemplo, bronquitis crnica y

enfisema pulmonar. Entre las principales causa est el tabaquismo, deficiencia de la 1 antitripsina (inhibe a la elastasa). Es muy comn encontrar en un paciente con EPOC, un pH normal, la pCO2 elevada y la cantidad de bicarbonato muy elevada.

De origen extrapulmonar: o Enfermedades que afectan la pared torcica. Ejemplo: traumatismo costal (la persona

tiene respiraciones cortas para evitar el dolor). o Distensin abdominal: como la ascitis, embarazo, etc. o Parlisis diafragmtica: como en el sndrome de Guillain Barr (polineuritis).

De origen central: o Depresin del centro respiratorio. Ejemplo: anestesia.

6.3.2.- Alcalosis respiratoria: La hiperventilacin puede ser causada por:

Estimulacin directa del SNC. Ejemplo: miedo, ansiedad, etc. o Hiperamoniemia. Ej: acidosis, cirrosis. o Encefalitis, meningoencefalitis, encefalomielitis.

Estimulacin indirecta: mediante quimiorreceptores: o Hipoxemia. o Hipercapnia (pCO2 elevada).

Traqueotomas. 6.3.3.- Acidosis metablica: Puede producirse por un aumento de cidos fijos o por la eliminacin al exterior de HCO3-.

Aumento de cidos fijos: o Oxidaciones incompletas. o Ganancia de cidos por insuficiencia renal.

Prdidas de HCO3-: o Va renal. Ejemplo: acidosis tubular renal, uso de diurticos (ej: acetazolamida). o Va intestinal. Ejemplo: diarrea, fstula.

6.3.4.- Alcalosis metablica:

Prdida de cidos. Ejemplo: vmitos.

Ganancia de HCO3-. Ejemplo: ingesta de sales de lactato de sodio; etc: Prdida de potasio: se elimina H+.



I.- Respiracin

La respiracin es un mecanismo complejo que consta de tres etapas:

Respiracin externa: comprende el intercambio gaseoso a nivel alveolar (ingreso de O2 y salida de CO2).

Transporte de gases: el O2 se lleva desde los pulmones hasta las clulas, mientras que el CO2 sigue la va inversa.

Respiracin interna: comprende la difusin de los gases en las clulas y la oxidacin de metabolitos para la formacin de agua y dixido de carbono.

1.- Gases: El gas es un estado de la materia. Su forma no es definida, pues se adapta a la forma del recipiente que lo contiene. Se distribuye de forma homognea y no tiene lmites. Volumen es el espacio que ocupa un cuerpo. En el caso de un gas, va a estar determinado por el recipiente que lo contenga. Presin es la fuerza que ejerce las partculas del gas que chocan contra las paredes del recipiente. 1.1.- Leyes de los gases: Se han establecido diferentes leyes de los gases que manifiestan las propiedades de los gases. El siguiente cuadro muestra a modo de resumen las leyes ms importantes.

Parmetro Ley de Boyle Ley de Charles Ley de Gay Lussac

Temperatura Constante Directamente % Directamente %

Presin Inversamente % Constante Directamente %

Volumen Inversamente % Directamente % Constante

Existe una cuarta ley, que es la de Dalton. sta establece que en una mezcla de gases, la presin total es igual a la suma de las presiones parciales. Por ejemplo:

Gas Porcentaje Presin parcial

Nitrgeno 79% 600 mmHg

Oxgeno 20.9% 158 mmHg

Dixido de carbono 0.04% 0.3 mmHg

Presin total: 760 mmHg.

Tambin existe la ley de Henry, la cual establece que: la cantidad de un gas que se disuelve en la fase lquida es directamente proporcional a la presin parcial ejercida por ese gas. Por lo tanto, el gas que ms se disuelve en la sangre es el nitrgeno, el cual carece de funcin en nuestro sistema circulatorio (gas inerte). Como una aplicacin de la ley de Henry, podemos mencionar el buceo: el tanque de las personas que practican esta disciplina posee aire (N2, O2, etc). Al ir descendiendo, aumenta la presin y, por lo tanto, la solubilidad de estos gases en la sangre aumenta. Si el buzo emerge bruscamente, el nitrgeno disuelto tiende a escapar; esto se manifiesta con la formacin de burbujas. Esta burbuja viaja a los largo del sistema circulatorio, y puede llegar a un lugar donde obstruya el paso de sangre y por ello, provocar un infarto (embolia gaseosa). 1.2.- Presiones de los gases respiratorios: Los gases respiratorios (O2 y CO2), poseen diferentes presiones parciales, considerando el lugar donde se realice la medicin. La siguiente tabla muestra sus distintos valores de las presiones parciales de O2 y CO2 en mmHg:

Aire inspirado Nivel alveolar Sangre arterial Nivel tisular Sangre venosa Aire espirado

pO2 158 101-100 95-100 20 40 135

pCO2 0.3 40 40 60 46 31

1.3.-Transporte del oxgeno en la sangre: En la sangre arterial, la pO2 es de 95-100 mmHg, lo que equivale a transportar 0.33 ml de O2 en el plasma de 100 ml de sangre (0.33ml/100ml). Por otro lado, la pCO2 en sangre arterial es de 35-45 mmHg, lo que



equivale a transportar 2.69 ml de CO2 en el plasma de 100 ml de sangre. Esto se debe a que el CO2 posee mayor solubilidad que el O2. Sin embargo, el requerimiento normal de oxgeno es un adulto en reposo es de 250 ml/minuto. El plasma transporta 0.33ml/100ml, esto equivale a 110 ml/minuto y se denomina transporte fsico del oxgeno. Como este medio de transporte no satisface las necesidades, el lgico suponer la existencia de otra forma de transporte, denominada forma qumica de transporte. Esta forma de transporte est a cargo de los glbulos rojos, que en su estructura poseen una protena cuaternaria llamada hemoglobina, que es un tetrmero de dos subunidades y dos subunidades . Los valores normales de hemoglobina varan segn el sexo:

Hombres: 14-18 g/dL.

Mujeres: 12-16 g/dL. Sin embargo, no toda la hemoglobina est unida al oxgeno: un pequeo porcentaje puede estar en forma de metahemoglobina, que es cuando el hierro del grupo Hem pasa de su estado ferroso (Fe++) a su estado frrico (Fe+++). Cuando ocurre esto, la hemoglobina no puede transportar oxgeno. Un gramo de hemoglobina transporta 1.34 ml de O2. Si consideramos que en promedio, una persona normal tiene 15 gramos de hemoglobina por cada 100 ml de sangre, entonces transporta 20.1 mlO2/dL de sangre. Como existe un pequeo porcentaje que no transporta oxgeno (3%), este valor se reduce a 19.5 mlO2/dL de sangre. Ahora bien, si sumamos los 0.3ml/dL que se transportan en el plasma y los 19.5ml/dL transportados por la hemoglobina, tenemos de aproximadamente se transportan 20ml de oxgeno por cada 100 ml de sangre. Sin embargo, no todo el oxgeno transportado se entrega a las clulas. Es as que en sangre arterial, hay 20 ml de oxgeno por cada 100 ml de sangre, mientras que en sangre venosa, este valor solo disminuye a 14-15 ml, lo que quiere decir que se don a las clulas un promedio de 5-6 ml de oxgeno por cada 100ml de sangre. La cantidad de oxgeno que queda en la sangre venosa se considera una reserva en casos de situaciones extremas. En condiciones que requieren ms oxgeno, como el ejercicio, ocurre lo siguiente:

Aumento de la circulacin tisular.

Aumento en la circulacin alveolo-capilar.

Aumento de la frecuencia respiratoria.

Aumento de la disociacin de la oxihemoglobina.

2.- Hemoglobina: La hemoglobina, es una protena compuesta por cuatro subunidades: dos y dos . Su grupo prosttico es el Hem, que est compuesto por un anillo de protoporfirina IX y Fe++. Esta protoporfirina a su vez, tiene cuatro grupos pirrlicos. Se caracteriza, al igual que todas las protenas cuaternarias, por poseer cooperatividad funcional. Por ejemplo, cuando una subunidad se satura con oxgeno, ocurre un cambio estructural que permite que la saturacin del resto de las subunidades sea ms fcil. Esto no ocurre en protenas terciarias, como es el caso de la mioglobina. 2.1.- Metahemoglobina: Cuando el hierro de la hemoglobina se oxida y pasa a ser Fe+++, la protena pierde su capacidad para unirse al oxgeno. Este tipo de hemoglobina se denomina metahemoglobina. Sin embargo, el organismo cuenta con cierto mecanismo para retornar al Fe+++ a su forma Fe++, como la metahemoglobina reductasa. Esta enzima transfiere un electrn desde el NADH al Fe+++ y lo devuelve a su forma activa. El NADH pasa a ser NAD+. Cuando los niveles de metahemoglobina estn por encima de su valor normal, se produce una metahemoglobinemia, y generalmente se da porque no hay mecanismos que vuelvan al Fe+++ a su forma activa (Fe++). El aumento de la metahemoglobina suele darse por una elevada produccin de radicales libres, que son oxidantes. 2.2.- Tipos de hemoglobina: Existen varios tipos de hemoglobina. Entre los ms importantes podemos destacar:

Hemoglobina A: es la hemoglobina del adulto. Posee dos subunidades y dos subunidades . Representa el 90% de la hemoglobina total del adulto.



Hemoglobina F: es la hemoglobina caracterstica del perodo fetal. Tiene dos subunidades y dos subunidades . En el adulto, representa menos del 2% de la hemoglobina total.

Hemoglobina A2: posee dos subunidades y dos subunidades . Representa el 2.55 de la hemoglobina total del adulto.

Hemoglobina A1c: es similar a la hemoglobina A, pero adems est glucosilada. Representa entre el 3 y 9% de la hemoglobina total del adulto. Este tipo de hemoglobina es un recurso importante para evaluar al paciente que padece diabetes miellitus, pues es posible detectar las variaciones de glucosa en dependencia de la concentracin de esta hemoglobina, en un perodo de 120 das.

2.3.- Curva de disociacin de la hemoglobina: Para comprender esta curva, referirse a la pgina 69 de Laguna. Esta curva se basa en el efecto de Bohr. El porcentaje de saturacin de la hemoglobina vara con la presin parcial de oxgeno. Por ejemplo:

pO2 de 30mmHg = 60% saturacin.

pO2 de 60mmHg = 90% saturacin. Existe una molcula llamada mioglobina, que no se disocia del oxgeno, a pesar que la presin parcial de ste sea baja. Esto es importante, pues es una molcula de reserva que libera el oxgeno solo cuando su concentracin es muy baja. Hay ciertos factores que hacen que la curva se desve hacia la derecha (mayor disociacin) y otros que se desve hacia la izquierda (menor disociacin):

pH pCO2 Temperatura 2, 3 DPG

A la derecha Bajo Alta Alta Alto A la izquierda Alto Baja Baja Baja

La unin de una subunidad y una subunidad es de tipo fuerte, mientras que la unin y es de tipo dbil (puentes de hidrgeno). Son los enlaces dbiles los que participan en los cambios conformacionales que modifican la afinidad de la hemoglobina con el oxgeno. Esto determina dos formas:

Forma T (tensa): tiene baja afinidad con el oxgeno.

Forma R 8relajada): alta afinidad con el oxgeno. Entre la subunidad 1 y 2 hay ciertos aminocidos que en su cadena lateral son ricos en cargas positivas, las que sirven de bolsillo para el 2,3 DPG. Esta ltima molcula ocupa un espacio, que promueve que la hemoglobina adquiera su forma T. Es por ello que la hemoglobina fetal es ms afn al oxgeno, pues no est el bolsillo que almacena el 2,3 DPG, el que a su vez promueve la liberacin del oxgeno. Hay ciertos casos de persistencia de la hemoglobina fetal. sta se caracteriza por tener gran afinidad con el oxgeno, ya que debe secuestrarlo de la sangre materna. Si persiste en cantidades importantes, hay problemas en la liberacin de oxgeno a nivel tisular, y el paciente presenta cianosis e hipoxia tisular. La transicin HbF-HbA est dada por el cambio de las condiciones ambientales. 2.4.- Alteraciones de la hemoglobina: Las alteraciones de la hemoglobina pueden ser cualitativas (hemoglobinopatas) o cuantitativas (talasemias). 2.4.1.- Hemoglobinopatas: Se caracteriza porque la hemoglobina se sintetiza, pero de manera defectuosa. Entre las ms conocidas de cuentan la HbS y la HbC. La HbS se produce por una mutacin puntual, que reemplaza la adenina por una timina. Como resultado, el sexto aminocido de la cadena beta, que normalmente es cido glutmico (carga negativa), es reemplazado por valina (neutro). La consecuencia de este tipo de hemoglobina es que tiende a polimerizarse y formar tactoides, lo que le da la forma de medialuna al hemate. Cuando la condicin es homocigoto, se trata de una anemia de clulas falciformes, que se caracteriza por:

Anemia hemoltica, pues los hemates son ms frgiles y viven menos.

Circulacin distal pobre.

Crisis dolorosas.

Susceptibilidad al desarrollo de infecciones.

Hiperrubilinemia que se manifiesta con ictericia. A nivel capilar, los hemates con forma de hoz bloquean la luz, produciendose pequeos infartos y pobre circulacin distal. Esto produce crisis dolorosas y el sndrome mano-pie, en el cual los dedos son deformes debido al crecimiento diferencial que estos experimentan debido a su prdida de irrigacin.



Para que los hemates adquieran la forma en semiluna, la hemoglina debe polimerizarse, lo que es desencadenado por aquellos factores que tienen a promover la forma tensa de la hemoglobina, es decir, pCO2 elevada, pH disminuido, temperatura elevada e incremento del 2,3 DPG. Estos factores promueven disminuyen la afinidad de la hemoglobina con el oxgeno. Si la mutacin para la HbS es heterocigoto, se dice que paciente tiene el rasgo trepanoctico, que se caracteriza por ser casi asintomtica. Lo ms caracterstico es un pequeo nmero de trepanocitos. Esta condicin es frecuente en personas de origen africano. Sin embargo, la HbS resulta favorable contra ciertos parsitos. Por ejemplo, el plasmodium, que es causante del paludismo, no puede completar su ciclo de vida es los glbulos rojos trepanocticos. En el caso de la HbC, el sexto aminocido de la cadena beta, que en condiciones normales es el cido glutmico, es reemplazado por la lisina (bsico), que posee cargas positivas. La condicin heterocigoto es asintomtica. La condicin homocigoto produce anemia hemoltica leve. Si la hemoglobina es SC, el cuadro clnico es asintomtico hasta que se produzca un infarto. . 2.4.2.- Talasemias: Su nombre deriva de thalassa", que significa mar, pues antiguamente esta condicin fue descrita en regiones cercanas a la costa. Las talasemias implican una disminucin total o parcial de la globina beta o alfa. 2.4.2.1.- Alfa talasemia: Existen 4 alelos (2 en cada cromosoma 16) que codifican la subunidad alfa de la hemoglobina:

Si se afecta uno, se denomina portador silente.

Si se afectan 2, se dice que el paciente posee el rasgo de la alfa talasemia. Hay sntomas leves (anemia leve).

Si se afectan 3, se produce la condicin HbH, que es un tetrmero de globinas beta. Hay sntomas severos, como la anemia severa.

Si se afecta 4, se produce la hemoglbina de Barts, que es la tetramerizacin de la hemoglbina gamma. Es incompatible con la vida. Ocurre hidrops (edematizacin del feto).

Lo grave de la HbH y la Hemoglina de Bartz, es que al tener 4 subunidades de la misma unidad, son sumamente afines al oxgeno, y no liberan. 2.4.2.1.- Beta talasemia: Existen dos alelos (uno en cada cromosoma 11).

Si la condicin es heterocigoto, se denomina beta talasemia menor.

Si la condicin es homocigoto, se denomina beta talasemia mayor. Por razones obvias, las complicaciones de la beta talasemia se dan luego del nacimiento. Cuando la beta talasemia es mayor, hay ausencia total de la globina beta. Esto es malo. El tratamiento es la transfusin sangunea, lo que a largo plazo tambin es perjudicial, pues provoca hemociderosis.



II.- Oxidorreducciones y generalidades de enzimas:

1.- Generalidades: Oxidacin es la prdida de electrones. Para que pueda perderse un electrn, necesariamente debe haber un donante y un aceptor de estos. Se dice que el elemento o compuesto que pierde un electrn se ha oxidado (agente reductor), mientras que el que lo acepta se ha reducido (agente oxidante). La palabra oxidacin proviene de oxgeno, pues antes se pensaba que toda oxidacin tena como aceptor final al oxgeno. Sin embargo, hoy en da es posible distinguir dos tipos de oxidaciones: aerobias (con O2) y anaerobias (sin O2). Por ejemplo:

22 COOC

En este caso, s existe una oxidorreduccin, ya que los electrones del carbono estn ms cercanos al oxgeno.

Tambin podemos citar como ejemplo al H2O, que es la forma reducida del oxgeno (

OHOH 22212 ).

2.- Equivalentes reductores y potencial Redox: Cada vez que ocurre una oxidorreduccin, se desprende energa que puede ser utilizada por la clula. La entrega de electrones a nivel celular es ordenada en base al potencial redox. Es as que el paso de los electrones de la glucosa hasta el oxgeno requiere de intermediarios llamados equivalentes reductores. De esta manera, los electrones se entregan de manera ordenada, es decir, del compuesto o elemento ms electronegativo hacia el ms electropositivo. A mayor diferencia de voltaje entre una molcula y otra, mayor es la energa que se libera. Es por esto que la transferencia de electrones y por ende, de energa a nivel celular, debe ser lenta gradual y oportuna. Esta liberacin de energa es regulada por ciertos sistemas (enzimas).

3.- Enzimas: Las enzimas son molculas, en su mayora protenas (excepto las ribozimas), que aumentan la velocidad de las reacciones, es decir, son catalizadoras biolgicas. En base a su funcin, podemos dividir a las enzimas en seis grandes grupos:

1. Oxidorreductasas. 2. Transferasas. 3. Hidrolasas. 4. Liasas. 5. Isomerasas, 6. Ligasas.

3.1.- Oxidorreductasas: Dentro de esta categora podemos encontrar las siguientes subcategoras enzimas:

Oxidasas.

Deshidrogenasas.

Hidroperoxidasas.

Oxigenasas. 3.1.1.-Oxidasas: Las oxidasas son enzimas que catalizan la transferencia de hidrogeniones de una molcula hacia el oxgeno. Como resultado, queda la molcula deshidrogenada y agua. Hay dos excepciones: MAO (monoamino oxidasa) y uricasa, pues su resultado final es perxido de hidrgeno y no agua. Su reaccin genrica es la siguiente.



3.1.2.- Deshidrogenasas: Esta subcategora puede ser subdividida en aerobias y anaerobias. Las deshidrogenasas aerobias trabajan con el oxgeno como receptor. Catalizan la transferencia de H2 desde una molcula al oxgeno, dando como resultado perxido de hidrgeno. Su reaccin genrica es la siguiente:

Tambin suelen trabajar con coenzimas, antes que los electrones lleguen al O2, principalmente sintetizadas a partir de la riboflavina, como el FMN y el FAD+. Estos pueden o no participar en las reacciones.

En nuestro organismo prcticamente no existen, puesto que el perxido de hidrgeno es txico para nosotros y es un precursor de los radicales libres. Las deshidrogenasas anaerobias son abundantes en nuestro sistema. Siempre utilizan un transportador de electrones y su receptor final puede ser cualquier molcula, excepto O2. Su reaccin genrica es:

Los transportadores utilizados pueden ser derivados de la riboflavina (FAD+, FMN) y/o de la niacina (NAD+, NADP+). 3.1.3.- Hidroperoxidasas: Dentro de esta categora hay dos enzimas que destacan: peroxidasa y catalasa. La peroxidasa cataliza la transferencia de H2 y la consecuente transformacin de H2O en H2O2. Su reaccin genrica es:

La catalasa transforma el H2O2 en H2O con la consecuente liberacin de O2.

3.1.4.- Oxigensas: Hay dos tipos: dioxigenasas y monooxigenasas o hidroxilasas.



Las dioxigenasas hacen lo siguiente:

22 AOOA

Las monooxigenasas catalizan los siguientes:

OHBAOHOBHAH 22



III.- Metabolismo de los Nitrogenados:

1.- Generalidades: Las protenas son molculas compuestas principalmente por C, H, O, N, S. Sin embargo, el elemento que caracteriza a las protenas es el nitrgeno.

2.- Balance nitrogenado: Se da por los ingresos y egresos de nitrgeno. Es positivo cuando el ingreso es mayor que egreso; es negativo cuando el egreso es mayor que el ingreso. Los ingresos se dan principalmente por la dieta, mientras que los egresos se dan por la orina y heces. Balance positivo: se da por ejemplo, en las embarazadas. Se da cuando hay desarrollo de tejido, principalmente en la transicin nio-adulto. Hay ciertas situaciones que promueven el balance positivo, como el levantamiento de pesas, etc. Este balance positivo tambin se da en perodos de convalecencia, pues el paciente debe tener una dieta hiperproteica para compensar sus prdidas anteriores. Balance negativo: se da por ejemplo cuando la mujer da de lactar y no se alimenta bien. La principal consecuencia es la desnutricin. En casos de NPO, es inevitable el catabolismo proteico, pues los aminocidos glucognicos se utilizan en los procesos de gluconeognesis. Tambin hay balance negativo en casos de enfermedades neoplsicas.

3.- Protenas y aminocidos: Dependiendo del origen de las protenas, podemos clasificarlas como protenas de origen animal y protenas de origen vegetal. Las de origen animal contienen los llamados aminocidos esenciales, que son aquellos que no podemos sintetizar. Estos aminocidos no se encuentran todos siempre en las de origen vegetal. Una excepcin a esto es la soya, pues tiene protenas de excelente composicin, pues contienen todos los aminocidos esenciales. Las protenas estn formados por aminocidos. Cada aminocido a su vez se compone de un carbono , un grupo carboxilo, un grupo amino, un hidrgeno y un grupo radical. Este ltimo es caracterstico de cada aminocido. El carbono es quiral, es decir, asimtrico en casi todos los aminocidos, excepto en la lisina. Al ser quiral, existe la posibilidad de la formacin de ismeros. Todos nuestros aminocidos son L aminocidos. Se llaman as porque el grupo amino est unido al este carbono. Los aminocidos se unen entre s por enlaces peptdicos, entre el grupo amino de un aminocido y el grupo carboxilo de otro. Como resultado de esta unin se elimina una molcula de agua. Esta unin es de tipo covalente y solamente puede ser rota mediante la hidrlisis. Las protenas poseen distintos grados de complejidad estructural:

Primaria: est determinada por el cdigo gentico. Consiste en la unin lineal de aminocidos. Estas cadenas suelen llamarse pptidos.

Secundaria: est determinada por la secuencia de aminocidos, pues los aminocidos se relacionan entre s gracias a sus cadenas laterales y se forman puentes de hidrgeno, lo que determina el plegamiento de la cadena. Puede adquirir la forma hlice u hoja plegada .

Terciaria: en este nivel la protena adquiere una configuracin tridimensional, debido a la interaccin de las cadenas laterales mediante puentes de hidrgeno, puentes disulfuro (entre cistenas), fuerzas de Van Der Waals.

Cuaternaria: se da cuando la protena est formada por ms de una subunidad, como es el caso de la hemoglobina.

Los enlaces dbiles pueden ser rotos y por lo tanto, la protena pierde su estructura nativa. Cuando esto ocurre, la protena tambin pierde su funcin. La renaturalizacin de una protena es casi imposible, pues requiere de chaperonas. Las protenas que poseen todos los aminocidos esenciales se denominan completas, mientras que las que poseen solo algunos se denominan incompletas. Las funciones de las protenas pueden ser de dos tipos:

Inespecficas: son inherentes a todas las protenas. Ejemplo: poder amortiguador, presin onctica.



Especficas: son propias de cada tipo de protenas. Ejemplo: enzimas, estructural, transporte, etc.

4.- Enzimas: Sustrato: elemento reaccionante que da lugar a un producto.

Producto: resultado de la reaccin (transformacin del sustrato). Este producto puede funcionar como sustrato de otra reaccin qumica.

Enzimas: consta de dos partes: una parte propiamente dicha (apoenzimas) y otra parte llamada coenzima (naturaleza no proteica).

Coenzimas: no todas las enzimas requieren coenzima. Por ejemplo las hidrolasas. Hay otras enzimas que si requieren coenzimas como las deshidrogenasas anaerobias. La mayor parte de los coenzimas se origina partir de las vitaminas en su mayor parte que eres el lunes excepto la vitaminas en. Por ejemplo la vitamina B es precursora de muchas coenzimas. Para que las reacciones de oxidorreduccin se den de manera correcta son indispensables las coenzimas. Una coenzima es una combinacin de un nucletido ms vitaminas y se halla unida a la enzima de manera laxa. .

Proenzimas (zimgenos): bajo este nombre se conocen a aquellas enzimas que se encuentren su estado inactivo. Por ejemplo el pncreas tiene enzimas inactivas; si se altera este estado de la enzima se produce pancreatitis.

Isoenzimas (isozimas): son aquellas que cataliza la misma reaccin, pero que tienen diferencias qumicas, fsicas, etc. Por diferencias qumicas se refiere a la respuesta dada por la molcula frente a diferentes factores. Por ejemplo: la deshidrogenasa lctica cataliza la transformacin reversible de piruvato en lactato. .

Las isoenzimas de la deshidrogenada lctica difieren entre s por su estructura molecular. La LDH posee cinco isozimas, que son las siguientes:

HHHH (I).

HHHM (II).

HHMM (III).

HMMM (IV).

MMMM (V). La letra H significa Heart, mientras la M significa msculo. Su nombre depende del lugar en que son ms abundantes. 4.1.- Activadores: Como lo dice su nombre, sirven para la activacin de ciertas enzimas. Por lo general son iones, como el Ca++ y el Mg++. 4.2.- Moduladores o efectores: Actan especficamente sobre las enzimas alostricas, pues estas ltimas se caracterizan por tener estructura cuaternaria, y por ende, cooperatividad funcional. Pueden ser de dos tipos:

Moduladores positivos: aumentan la actividad enzimtica.

Moduladores negativos: disminuyen la actividad enzimtica. Los moduladores se acoplan a un lugar especfico de la enzima, llamado sitio alostrico:

Cuando se une un modulador positivo, el sitio activo se hace ms afn al sustrato; por lo tanto, el modulador positivo promueve la forma R de la enzima.

Cuando se une un modulador negativo, el sitio activo se hace menos accesible para el sustrato; por lo tanto, el modulador negativo promueve la forma T de la enzima.

4.3.- Modelos enzimticos:

Teora de Fischer: postula que el complejo enzima-sustrato es rgido y no se modifica. Lo compara a una cerradura y una llave.

Teora de Koschland: propone que el complejo enzima-sustrato no es rgido, y pude experimentar acomodaciones. Lo compara a un guante y una mano.

4.4.- Clasificacin de las enzimas: Hay varias formas de asignar nombres a las enzimas. Por ejemplo:

Nombre del sustrato + nombre de la R.Q. que cataliza + sufijo asa. Esta forma, a su vez posee dos variantes:

Forma larga.

Forma corta.


39 Advertencia: esto es

folleto de bioquimica

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