Fisiología Humana OSMOLARIDAD DE LAS SOLUCIONES
Alumna:
Quiroz García, Claudia Flor Vanessa
Grupo de Laboratorio: 07B
Docente:
Dra. Tatiana Torres
Chiclayo, Sábado 31 de mayo del 2013 1
INTRODUCCION La composición y el volumen de los líquidos corporales permanecen constantes a pesar de grandes variaciones en los ingresos diarios de agua y solutos. Además de los líquidos ingeridos por el estímulo de la sed, se deben tomar en cuenta aquellos proporcionados por los alimentos sólidos, cuyo contenido acuoso es variable, pero que en una dieta normal del adulto es de alrededor de 1,100 mL, y el agua de oxidación de los alimentos: 1 g de carbohidratos proporciona 0.55 ml de agua al metabolizarse, 1 g de proteína proporciona 0.41 mL y 1 g de grasa libera 1.07 mL. Estas cantidades tan pequeñas en condiciones normales, deben tomarse en cuenta en el balance hídrico cuando el riñón no funciona adecuadamente. De las pérdidas de agua, la insensible es la más constante en condiciones de salud. Aumenta con la fiebre, con la temperatura ambiente y con la taquipnea, pues el aire exhalado está casi a saturación con vapor de agua. Se ha encontrado que una persona sujeta a trabajo pesado y permaneciendo en un ambiente caliente puede perder hasta 200 mL por hora por respiración. Las pérdidas por tubo digestivo son mínimas, pues aun cuando la cantidad de líquidos que se vierten a tubo digestivo es muy grande (8,200 mL aproximadamente), la reabsorción es casi total, excepto en condiciones patológicas como la diarrea o en aquellos enfermos en los que se instala succión gástrica o intestinal. Ordinariamente los riñones excretan más de la mitad del agua que se pierde. El volumen urinario mínimo depende de la cantidad de materiales de desecho que deben ser eliminados y de la capacidad de concentración del riñón. Alrededor del 90% de los recién nacidos sanos, orinan por lo menos una vez en las primeras 24 horas de la vida y el 99% de los niños han orinado a las 48 horas. El volumen urinario durante los primeros días de la vida en niños alimentados al pecho, aumenta rápidamente después de las 72 horas. Durante las primeras semanas de la vida, es común que el niño orine 15 a 20 veces por día, vaciando totalmente la vejiga en cada micción. Las pérdidas por orina en niños mayores, van de 200 a 800 mL por día, de acuerdo con la edad. La osmolalidad es uno de los aspectos del medio interno que se mantienen con variación mínima, entre 286 y 292 mosmol/L, gracias al control de la sed, de la hormona antidiurética (HAD) y de la función renal. La sed se regula principalmente por estímulos osmóticos y es menor en los ancianos. Aparece cuando la osmolalidad excede 290 mOsmol/kg; simultáneamente se libera HAD para concentrar la orina al máximo y así conservar el balance hídrico durante la deprivación de agua. La osmolalidad plasmática es usada, en la práctica médica, para reconocer diversas condiciones patológicas. Por Io general, hay una muy clara relación entre el grado de deshidratación del paciente y Ia osmolalidad de su plasma. Así, por ejemplo, una persona que tiene una diarrea severa, pierde agua y solutos, pero dependerá de la relación entre uno y otro en el líquido perdido que su osmolalidad plasmática aumente, disminuya o permanezca a igual. Si el líquido de diarrea tiene una osmolalidad menor que la del plasma, querrá decir que se ha perdido, del compartimiento corporal, proporcionalmente más agua que solutos. En consecuencia, la osmolalidad plasmática AUMENTARA. En caso que el líquido perdido por la diarrea tenga una osmolalidad mayor que la del plasma, la osmolalidad plasmática disminuirá. Las soluciones electrolíticas se usan en medicina, por lo general, para reponer las pérdidas de agua y solutos que un paciente ha tenido. Estas pérdidas resultan de situaciones tan diversas como diarreas, vómitos, quemaduras, hemorragias, intervenciones quirúrgicas, fistulas digestivas, sudoración extrema, etc. También pueden ser usadas para reponer las pérdidas fisiológicas (orina, sudor, heces, agua de respiración) en pacientes inconscientes, que no pueden beber y alimentarse por sí solos. Dada esta gran variedad de situaciones, no existe una única solución electrolítica, sino que, de las disponibles, el médico debe elegir la que más se adapte a las necesidades del paciente.
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Luego de la elección, deberá decidir qué volumen es el adecuado para reponer las pérdidas que ya existen y qué volumen deberá irse inyectando, para compensar pérdidas futuras. Por lo general se procura que las soluciones a inyectar por vía endovenosa sean lso-osmotcas (igual osmolalidad) con respecto al plasma y demás líquidos biológicos (290 mosm /kg • 290 mosm /l en el hombre). Hay casos, sin embargo, en que se hace necesario inyectar
soluciones hiperosmótica o soluciones hipo-osmóticas y, a veces, hay necesidad de que el médico realice una dilución para convertir una solución hiperosmótica en una iso -osmótica.
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CUESTIONARIO 1. ¿Cuál es la osmolaridad en el fluido extra e intracelular?
La osmolaridad del LEC y del LIC siempre es igual en estado de equilibrio. Cuando hay una alteracion de la osmolaridad de los liquidos corporales, el agua se desplaza a traves de las membranas celulares para restablecer la igual osmolaridad del LEC y del LIC. Estos desplazamientos producen cambios en el volumen de LEC y LIC. Osmolaridad del líquido intracelular: 290 •
Mayor cantidad de cationes: potasio (K+) y el magnesio (Mg2+)
•
Mayor cantidad de aniones: son proteínas y fosfatos orgánicos como el trifosfato de adenosina (ATP), el difosfato de adenosina (ADP) y el monofosfato de adenosina (AMP).
Osmolaridad del líquido extracelular: 2290 •
•
Mayor cantidad de cationes : Na Mayor cantidad de aniones: son cloro (Cl –) y el bicarbonato (HCO3)
290,
290 4
2. ¿Cuál es la osmolaridad plasmática de una persona nor mal? Osmolaridad plasmática normal = 280 a 295 mOsm/kg •
Constituye 55% de la composición de la sangre del cual está constituido por proteínas plasmáticas 7% y 93% de agua plasmática.
•
•
Representa : ¼ del LEC igual a 5l Efecto de Gibbs-Donnan predice por la mayor concentración de proteínas
que el
plasma tendrá una concentración ligeramente superior de cationes pequeños y una concentración ligeramente inferior de aniones pequeños. •
Como la concentración de proteínas a nivel capilar excede aquella del intersticio, la presión coloido-oncótica (PCO), vale decir la presión osmótica ejercida por las proteínas del plasma, es fundamental para mantener el volumen intravascular. El valor de la PCO se estima en 24 mmHg, de los cuales el 80%, esto es 19 mmHg, es ejercido por la albúmina plasmática, y el resto por fibrinógeno y otras globulinas.
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3. ¿Cómo se mide la osmolaridad plasmática?
En el plasma, la osmolaridad real puede ser estimada de acuerdo a la siguiente fórmula: 2 Na + Glucosa/18 + Urea / 2,8 (mEq/l mg% mg%)
El sodio (Na), que es el principal catión extracelular, es multiplicado por dos para incluir los aniones (básicamente cloro). La glucosa (Gluc) adquiere gran importancia en situaciones de hiperglicemia pudiendo llegar, en casos extremos, al coma hiperosmolar. En estos casos, cada 62 mg% de aumento en el nivel de glicemia arrastrará suficiente agua desde el LIC para reducir la natremia en 1 mEq/l. La terapia con insulina, al disminuir la glicemia elevará la concentración de sodio en forma paralela. La urea (BUN), por su capacidad de penetrar fácilmente a las células, no es un soluto efectivo y no produce desplazamientos de agua entre los compartimientos intra y extracelular. Por ello Osmaliridad efectiva es la más usada clínicamente: 2(Na) más glucosa/18
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4. ¿Qué solutos contribuyen a la osmolaridad plasmática? •
Na
•
Calcio
•
Urea
•
Potasio
•
Magnesio
•
Glucosa
•
Proteínas
5. Haga un esquema de cómo se controla la osmolaridad de los fluidos corporales
La osmolaridad plasmática normal se sitúa entre 275-290 mOsm/kg. Habitualmente se mantiene dentro de estrechos límites, de modo que variaciones del 1-2% inician ya los mecanismos compensadores. Estas alteraciones de la osmolaridad estimulan los osmorreceptores hipotalámicos que influyen sobre la ingesta de agua mediante el mecanismo de la sed y sobre su excreción renal por mediación de la ADH. La vasopresina controla la osmolaridad entre 285 y 295 mOsm/kg, donde se encuentra el nivel máximo de antidiuresis (por saturación de los receptores renales). Por ello, aunque el estímulo de la sed se inicie desde los 285 mOsm/kg, es a partir de los 295 cuando es absolutamente necesaria. Un exceso de agua (hipoosmolaridad) suprime la secreción de ADH, lo que resulta en un descenso de la reabsorción tubular renal de agua y un aumento de la excreción, retrasándose la diuresis máxima entre 90-120 minutos, el tiempo necesario para metabolizarse la ADH circulante
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1.MECANISMOS EXTRARENALES
2.MECANISMOS RENALES
BARORECEPTORES Carótida interna activa : ADH Actividad simpática : Renina – angiotensina
FILTRACION GLOMERULAR
Hipotensión ----Constricción arteriolar glomerular-----Disminuye FG....disminuye diuresis
OSMORECEPTORES • La hiperosmolaridad en SNC activa : ADH
FUNCION TUBULAR
Hipotensión ------Sistema renina -angiotensina Aumento de reabsorción tubular proximal
RECEPTORES DE VOLUMEN Receptores de distensión en corazón y grandes vasos: HAD Auricula derecha-izquierda : peptido natiuretico aurical, activa indirectamente a aldosterona
AUTOREGULACION
Tono vasomotor de arteriolas aferentes y eferentes
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EJERCICIOS: 1. Calcular la Osmolaridad de las siguientes soluciones: Mosmol/L = [ C/PM ] x N x 1000 donde, C= concentración de la solución en g/L PM= peso molecular del soluto N= número de iones en la solución
1000= factor de conversión a.1 litro de Cloruro de sodio 0.9%
1. convertimos esta concentración a g/L de la siguiente manera: 100 ml………... 0.9g 1000 mL………. X X = 9 g/L 2. Remplazamos este valor en la expresión: Mosmol/L = [9 g/L / 58.5 g/mol] x 2 x 1000 = 307.7 mOsmol/L…. b. 1 ampolla de 20cc de Cloruro de sodio al 14.9%
1. convertimos esta concentración a g/L de la siguiente manera: 0,1l………... 14,9g 0,02l………. X X = 2,98 g/l 2. Remplazamos este valor en la expresión: Mosmol/L = [2,98 g/L / 58.5 g/mol] x 2 x 1000 = 101,9 mOsmol/L…. c.1 ampolla de 20 ml de Cloruro de sodio al 20%
1. convertimos esta concentración a g/L de la siguiente manera: 0,1L………... 20g 0,02L………. X X = 4 g/L 2. Remplazamos este valor en la expresión: Mosmol/L = [4 g/L / 58.5 g/mol] x 2 x 1000 = 136,75mOsmol/L….
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d. 1 ampolla de 10 cc de Cloruro de potasio 14.9%
1. convertimos esta concentración a g/L de la siguiente manera: 0,1 L………... 14,9g 0,01 L………. X X = 1,49 g/L 2. Remplazamos este valor en la expresión: Mosmol/L = [1,49 g/L / 74,5513 g/mol] x 2 x 1000 = 39,9 mOsmol/L… e. 1 ampolla de 20 cc de Cloruro de potasio 20%
1. convertimos esta concentración a g/L de la siguiente manera: 0,1L……….......... 20 g 0,02 L…………… X X = 4 g/L 2. Remplazamos este valor en la expresión: Mosmol/L = [4 g/L / 74,55 g/mol] x 2 x 1000 = 107.31 mOsmol/L…. f. 1 litro de dextrosa al 5%
1. convertimos esta concentración a g/L de la siguiente manera: 100 ml………... 5g 1000 mL………. X X = 50 g/L 2. Remplazamos este valor en la expresión: Mosmol/L = [50 g/L / 180 g/mol] x 2 x 1000 = 277,7 mOsmol/L…. g. 1 litro de dextrosa al 10%
1. convertimos esta concentración a g/L de la siguiente manera: 0,1l………... 10g 1L………. X X = 100 g/L
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2. Remplazamos este valor en la expresión: Mosmol/L = [100g/L / 180 g/mol] x 1 x 1000 = 555 , 5 mOsmol/L…. h. 1 ampolla de dextrosa 20 cc al 33%
1. convertimos esta concentración a g/L de la siguiente manera: 0,1L………... 33g 0,02L………. X X = 6,6 g/L 2. Remplazamos este valor en la expresión: Mosmol/L = [6,6 g/L / 180 g/mol] x 1 x 1000 = 36,6 mOsmol/L i. 1 ampolla de 20 cc de gluconato de calcio a l 10%
1. convertimos esta concentración a g/L de la siguiente manera: 0,1L………... 10g 0,02L………. X X = 2g/L 2. Remplazamos este valor en la expresión: Mosmol/L = [2 g/L / 420 g/mol] x 3 x 1000 = 14,28mOsmol/L…. j. 1 ampolla de 10 cc de cloruro de calcio al 10%
1. convertimos esta concentración a g/L de la siguiente manera: 0,1 L………... 10g 0,01 L………. X X = 1 g/L 2. Remplazamos este valor en la expresión: Mosmol/L = [1 g/L / 110,98 g/mol] x3 x 1000 = 27,24mOsmol/L…. K. 1 ampolla de 20 cc de bicarbonato de sodio al 10%
1. convertimos esta concentración a g/L de la siguiente manera: 0,1L………... 10 g 0,02 L………. X X = 2 g/L 12
2. Remplazamos este valor en la expresión: Mosmol/L = [2 g/L / 84,007 g/mol] x 2 x 1000 = 47,61mOsmol/L…. 2. Cuantos mEq hay en las siguientes soluciones: La definición de equivalente gramo hace parte de los conocimientos de química general. Como la concentración de electrolitos en la sangre es muy baja, se requiere utilizar un submúltiplo; estos son los meq , que no son otra cosa que el peso molecular del ión expresado en miligramos y dividido por el número de cargas eléctricas que posea.
a.1 ampolla de 20 cc de ClNa al 20% 1. Se debe calcular la masa total de NaCl
20 g ClNa…….. 100ml X………….……….. 20ml
x = 4g = 4000mg de ClNa / 1(valencia) = 4000mg 2. Ahora calculamos el número de meq: 1 meq de NaCl………….. 58.5 mg ……………... 4000 mg
X X
= 68.4 meq de Na 68.4 meq de Cl
b. cuantos meq de K hay en una ampolla de 1g de KCl 1. Se debe calcular la masa total de KCl
x = 1g = 1000mg de KCl 2. Ahora calculamos el número de meq: 1 meq de K Cl………….. 74,55 mg X ……………... 1000 mg
X
= 13,41 meq de k 13,41 meq de Cl
c. Cuantos mEq de bicarbonato existen en una ampolla de 20cc de bicarbonato 8.4% 1. Se debe calcular la masa total de NaCl
8,4 g HC03…….. 100ml X………….………… 20ml x = 1,68g = 1680mg de HC03 / 1(valencia) = 1680mg 2. Ahora calculamos el número de meq:
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1 meq de NaCl………….. 61 mg ……………... 1680mg
X X
= 27,55 meq de HCO3
d. Cuantos meq de calcio hay en una ampolla de 10cc de cloruro de calcio al 10% 1. Se debe calcular la masa total de NaCl
10 g CaCl…….. 100ml X………….……….. 10ml x = 1g = 1000mg de ClNa / 1(valencia) = 1000mg 2. Ahora calculamos el número de meq:
1 meq de CaCl………….. 110,98 mg ……………... 1000 mg X X
= 9,01 meq de Ca 9,01 meq de Cl
3. Calcule la osmolaridad plasmática de un paciente con el siguiente perfil:
Sodio 148 meq/l, Potasio 3.5 meq/l , Cloro 105 meq/l, Calcio 9.8 meq/l , Glucosa380mg%, Urea 80 mg%, Creatinina 0.5 mg% 2 Na + Glucosa/18 + Urea / 2,8 (mEq/l mg% mg%) 2(148 mEq/l) + 380 mg%/18 + 80mg% /2,8 296 + 28,57 +
21,111
345,68 mOml Es un paciente con hiperosmolaridad , pues los valores normales de osmolaridad son 280 a 295 mOsm/l
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4. Cuál es la tonicidad de las siguientes soluciones a. NaCl 200 mM en Agua destilada 1000 cc
Molaridad : 200 mM lo divido entre 1000: 0,2M OSMOLARIDAD : MOLARIDAD X N°PARTÍCULAS 0,2 X 2 : 0,4 Osm Como la osmolaridad plásmatica se expresa en mOsm/l entonces 0,4x1000:400mOsm/l de agua destilada ; por lo cual es una solución hipertónica con repecto a la osmolaridad del plasma que es = 280 a 295 mOsm/l b. NaCl 58.5 g en Agua destilada 1000 cc
1 m ol de cualquier sustancia contiene 1000 milimoles. 58,45 g NaCl …………1000mM 58.5 g NaCl……………1001,03mM / 1000 : 1,001M
Osmolaridad : M x N° part 1,001 x 2 : 2,002 x 1000 : 2002mOsm / l Respuesta : Solución hipertónica
c. NaCl 5.85 g en Agua destilada 1000 cc 58,45 g NaCl …………1000mM 5, 85 g NaCl…………… 100,1mM / 1000 : 0,1001 M
Osmolaridad : M x N° part 0,1M x 2 : 0,2 x 1000 :200 mOsm/ L de agua destilada Respuesta : Solución hipotónica
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5. Un paciente de 70 Kg (cuando estaba sano), ha perdido 5% de su peso corporal debido a diarreas, con valores de sodio de 125 mEq/l, un déficit de bicarbonato de 120 mEq y de potasio 100 mEq. Prepare las soluciones que deben administrarse, si contamos con dextrosa en agua destilada al 5% frascos de 1 litro; cloruro de sodio al 20% ampollas de 20 cc; bicarbonato de sodio al 8.4% ampollas de 20 cc y cloruro de potasio al 14.9% ampollas de 10cc. 70 kg. Osmolaridad 2(125)
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CONCLUSIONES
Es habitual encontrar, en la práctica médica y en los distintos libros de texto, las más variadas formas de expresar una concentración y se hace necesario convertir unas en otras. Cualquiera sea la dirección en que se haga la transformación, lo único que se necesita es saber el peso atómico o molecular de la sustancia y, por supuesto, conocer las unidades y subunidades de peso y volumen La osmolalidad plasmática es usada, en la práctica médica, para reconocer diversas condiciones patológicas. Por Io general, hay una muy clara relación entre el grado de deshidratación del paciente y Ia osmolalidad de su plasma.
La osmolaridad de los líquidos corporales oscila entre 250 y 350 mOsmol/L y para el caso fisiológico se toma estos valores como soluciones isotónicas. Por debajo del valor mínimo son hipotónicas y pueden causar hemólisis, mientras que por encima del valor máximo son hipertónicas y pueden causar flebitis al ser inyectadas por vías periféricas. Dada esta gran variedad de situaciones en la práctica médica, no existe una única solución electrolítica, sino que, de las disponibles, el médico debe elegir la que más se adapte a las necesidades del paciente. Luego de la elección, deberá decidir qué volumen es el adecuado para reponer las pérdidas que ya existen y qué volumen deberá irse inyectando, para compensar pérdidas futuras
La definición de equivalente gramo hace parte de los conocimientos de química general. Como la concentración de electrolitos en la sangre es muy baja, se requiere utilizar un
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submúltiplo; estos son los meq, que no son otra cosa que el peso molecular del ión expresado en miligramos y dividido por el número de cargas eléctricas que posea.
BIBLIOGRAFIA
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