Catedra de Bioquimica I
Catedra de Bioquimica I
Catedra de Bioquimica I
Coordinador / Profesor:
Dr. Jimmy Barranco
Asignatura:
NUTRICION Y METABOLISMO I
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A. Definición de Nutrición
B. Alimento
Toda especie animal, vegetal o mineral que forma parte de la dieta y que reúne las
siguientes características, según el Doctor Héctor Bourges:
1- Contiene nutrimentos biodisponibles en cantidades suficientes.
2- Es accesible desde el punto de vista económico, geográfico y psicológico
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3- Es aceptada por la cultura
4- Produce una estimulación sensorial
5- Es inocua
C. Grupos de alimentos
1- Cereales
2- Tubérculos Hidratos de carbono
3- Leguminosas
4- Azúcar/ miel
5- Aceites
6- Grasas lípidos
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NOTA: En cada una de las comidas diarias debe incluirse el agua como alimento.
Además de los otros tipos de alimentos debe incluirse la actividad física mínima de
30 min./día, la mayoría de los días de la semana, esto ayuda a mantener la salud
cardiovascular.
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E. Nutrimentos:
Son substancias o compuestos presentes en los alimentos y que tienen una función
bioquímica especial en el organismo:
Funciones:
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b) Descalcificación ósea y cálculos renales porque las proteínas aumentan
el Fósforo lo que produce un aumento de Parathormona y esta remueve
el calcio de los huesos.
c) Fracturas por osteoporosis (cuidado en menopausia y senectud)
d) Arritmias cardiacas y muerte.
e) Cetosis; el β-hidroxibutirico y acetoacetico se eliminan por la orina
arrastrando Na, K, y H2O deshidratación
f) Crisis de artritis gotosa por hiperuricemia ya que Ac. Úrico aumenta
porque el Ph se acidifica en orina y disminuye la solubilidad y excreción
del mismo.
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d) Requerimiento máximo: 1.7 g/Kg. para adolescentes o personas sometidas
a una actividad física intensa o en condiciones climáticas de intenso calor.
2) Cuando ingerimos muy poca o nada: en este caso las proteínas son
degradadas aumentando el catabolismo proteico y usamos proteínas
endógenas (tejido muscular)
3) Durante ayuno prolongado o inanición (>4 horas y > 10 días)
4) Cuando ingerimos proteínas incompletas o solas: (solo leguminosas, arroz,
carne, leche)
Proteínas Incompletas: son aquellas que carecen de uno de los AA esenciales o tienen
poca cantidad. Ej. Origen vegetal
Cereales: rico en metionina, pobre en lisina
Leguminosas: rico en lisina y pobre en metionina
Para asegurar 1 gramo de Nitrógeno tengo que llevar 100 Kcal. de lípidos e HC.
Cuando tenemos que la ENP/N <100, el organismo usa proteínas como fuente de
energía.
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- Si doy HC (dextrosa) como fuente de energía, ahorro proteínas (ej. En pctes
quemados)
¿Cómo consigo que “todas” (teóricamente) las proteínas sean utilizadas con fines
anabólicos?
Dando más ENP derivada de HC y lípidos.
Ej. 1g N= Para 6.25 g proteína 100 Kcal.
59.4 g proteína X = 950 Kcal. de ENP
Nota:
Las proteínas se absorben en forma de AA y oligopéptidos. Los oligopéptidos se
absorben con más eficacia que los AA.
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Las células tienen un pool (poza o depósito), que sirve para el recambio
continuo.
La degradación de las proteínas genera metabolitos de desecho que deben ser
excretados por la orina y en su conjunto reciben el nombre de compuestos
nitrogenados no proteicos que son: urea (85-95%), creatina, creatinina,
amoniaco y acido úrico.
Para que las proteínas puedan digerirse con eficacia deben ser desnaturalizadas,
es decir, desenrolladas. Este proceso ocurre durante la cocción, centrifugación,
masticación, y acción del acido clorhídrico del estomago
Las proteínas desnaturalizadas pueden ser hidrolizadas por las endopeptidasas
(enzimas proteoliticas que rompen los enlaces peptídico).
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AMINOACIDOS DE CADENA RAMIFICADA (AACR) – muy usados por
atletas-
BALANCE NITROGENADO
2.14
BN= NI – [ NUU + 4 ]
El balance nitrogenado se hace para monitorear que el paciente va bien. Para ver la
evolución del pcte se hace NUU y cada vez debe dar menor a medida que se recupera.
LIPIDOS
Compuestos heterogéneos porque no forman macromoléculas y que son insolubles en
agua
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IMPORTANCIA BIOLOGICA
A.Triglicéridos: Son esteres del glicerol con tres acidos grasos ( glicerol + 3
ácidos grasos triacilglicerol.). Se llaman también grasas neutras.
Hay tres tipos de triglicéridos según el numero de carbonos de sus acidos
grasos, y su aporte energetico es variable:
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NOTA: El grado de acidez de las grasas se refiere a la cantidad de ácidos grasos libres
que tienen. Deben preferirse los lípidos con menor acidez
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10.5 = 10,500 gramos por 9 Kcal. = 94,500 Kcal./g
¿Para cuantos días de ayuno alcanza esta energía asumiendo un gasto energético diario
de 2,000 Kcal.?
En promedio una persona puede durar en teoría @ de 50-60 días en ayuno sin mas que
agua. En las personas gordas la causa de muerte es la deshidratación
NOTA: una persona que no este ingiriendo grasa se le debe untar aceites a su piel para
que la absorba y no ocurran deficiencias.
B)ACIDOS GRASOS
CH3—COOH Acetico
• Se oxidan fácilmente, mientras que los TCL se almacenan con más facilidad.
• Abundan en el aceite de coco.
• Importancia/Beneficios:
- No necesitan de sales biliares para emulsificarse
- No necesitan de lipasa pancreática para hidrolizarse
- No forman quilomicrones sino que se absorben directamente por la vena
porta para llegar al hígado
- No necesitan de carnitina para entrar en la mitocondria y oxidarse
- Útiles en dieta de pacientes con:
o Desnutrición
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o Sdme de absorción intestinal deficiente
o Quilotorax
o Insuficiencia pancreática o biliar
o Sepsis, quemaduras, diálisis, prematuros, por déficit de carnitina
que es un AA no proteico que transporta ácidos grasos de cadena
larga a la mitocondria.
NOTA: los AGCM se oxidan más fácilmente mientras que los AGCL se almacenan con
mayor facilidad.
Palmitico (16 C)
-Saturados Esteárico (18 C): no aterogénico
Araquidico (20C)
• Todas las grasas de origen animal son altas en grasa saturadas excepto el
pescado, etc. En temperatura ambiente son sólidas con un punto de fusión alto.
• Poseen enlaces dobles además de sencillos.
• Tienen tendencia a oxidarse.
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• Deben representar menos del 20% del VET de la dieta.
• Todas las grasas de origen vegetal son buenas, ricas en ac. Grasos insaturados
excepto el aceite de palma y el de coco. Son grasas liquidas con un punto de
fusión bajo.
• El punto de fusión viene dado directamente proporcional al # de carbonos que
contenga e inversamente proporcional al # de doble enlace.
• A mayor # de carbono > insaturación (>fluidez de la grasa)
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También existen otros Omega-9 que son menos comunes.
En todo uso debe de vigilarse el TTP y el PPT.
• Indeseable, dañinos.
• Se producen durante el proceso de preparación, solidificación (hidrogenación
catalítica) de la grasa vegetal o margarinas.
• La grasa se solidifica para la conservación de los alimentos.
• también esta en la leche y en algunos preservantes y alimentos (papitas)
• Deben ser reportados en los productos que lo contienen.
• Los isómeros trans tienen que ver con las características de los sustituyentes en
torno a un doble enlace.
• Representa alto riesgo cardiovascular y daño en la retina.
LIPIDOS ESTEROIDES
FITOSTEROLES
COLESTEROL:
Precursor de sales biliares, vitamina D3, hormonas sexuales, glucocorticoides,
mineralocorticoides.
Es un estabilizador de la membrana celular
Indispensable para la estructura y funcionalidad del SNC
Se han encontrado sujetos con conductas agresivas con niveles bajos de
colesterol.
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FITOSTEROLES: esteroles de origen vegetal. Útiles para hipercolesterolemia porque
bloquean la circulación entero hepática. Disminuye los canceres dependientes de
estrógenos.
ERGOSTEROL: precursor de la vitamina D2
FOSFOLIPIDOS: son lípidos polares que constituyen las membranas bilipidicas de las
membranas biológicas plasmáticas.
Tenemos 2 tipos:
Fosfoglicéridos: glicerol, lecitina: son fosfoglicéridos cuyo alcohol aminado es colina
laxante. Se utiliza para bajar de peso. La lecitina de soya es rica en grasas insaturadas
y la lecitina de la clara de huevo rica en grasas saturadas.
HIDRATOS DE CARBONO
GENERALIDADES:
1- Son derivados aldehídicos o cetónicos de polioles alifáticos
2- Constituyen una fuente de energía inmediata indispensable para tejidos
glucodependientes: cerebro, riñón, glóbulos rojos, glóbulos blancos,
fibroblastos, retina, etc.
3- Se almacenan en forma de glucógeno principalmente en hígado (100
gramos) y en músculo (400 gramos), aunque todos los tejidos tienen
glucógeno.
a) El glucógeno es un polímero de glucosa con estructura
ramificada.
b) Esta estructura ramificada ofrece 2 ventajas importantes:
- Evita la muerte celular por shock osmotico el cual ocurriría si la glucosa
se almacenara en forma libre
- Favorece un aumento rápido de la glucemia es situaciones de stress
debido a que el glucógeno se hidroliza mas rápido porque tiene muchos
extremos libres que pueden hidrolizarse simultáneamente.
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c) El glucógeno hepático sirve como fuente de energía (glucosa)
para os tejidos extrahepáticos durante el ayuno y el stress ya
que la nutrición es un proceso continuo y la alimentación
intermitente.
NOTA: en pacientes con hígado graso y/o cirrosis hepática hay disminución del
glucógeno.
d) El glucógeno muscular solo sirve como fuente de glucosa
(energía) para el músculo porque no puede salir de el. Al
músculo durante la actividad física la glucosa-6-fosfato
derivada del glucógeno se oxida dando ATP y produciendo
lactato (acido láctico) el cual pasa hacia la sangre.
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Monosacáridos: glucosa, galactosa, fructosa
-Azúcares Simples
-Azúcares Complejos:
MONOSACARIDOS
Precursores de los polisacáridos y constituyen la forma de absorción de los HC. La
glucosa es el principal monosacárido y el principal azúcar circulante.
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• Todos los monosacáridos y disacáridos son agentes reductores porque el
Carbono anomérico 1, no esta formando enlace. Esta libre.
• Esto clínicamente se utiliza para diagnosticar Sdme de Mal Absorción.
• Los azucares reductores son aquellos cuyo –OH del carbono anomérico esta
libre.
DISACARIDOS
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Ilustración 1: Molécula de Maltosa
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Ilustración 3: Sacarosa
POLISACARIDOS
NOTAS:
Acarbosa: es un fármaco que inhibe las enzimas que rompen enlaces α-
glucosídicos intestinales (maltasa, isomaltasa, sacarasa, glucoamilasas). Este
fármaco inhibe la hidrólisis de estos disacáridos y disminuyen medianamente la
glucemia.
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Los adultos se hacen intolerantes a la lactosa debido a que con la edad dejan de
producir la enzima lactasa ya que las células epiteliales intestinales se lesionan
en su capa externa (microvellosidades) y se producen en menor cantidad. Todas
las leches tienen lactosa a menos que se hayan hidrolizado.
Fibras Dietéticas:
1. Parte de los alimentos vegetales no digeribles por las enzimas del organismo
humano (del tracto GI) pero pueden ser fermentadas por enzimas de la
microbiota intestinal.
2. Pueden ser de dos tipos:
a) Fibras Solubles: pectinas, mucílagos, gomas. Estas son capaces de
absorber agua.
b) Fibras Insolubles: celulosa, hemicelulosas, lignina (derivado de
proteínas)
3. Las fibras solubles abundan en:
Frutas: manzana, lechosa, guineo, pera, uvas, etc.
Leguminosas: habichuelas, garbanzo, etc.
Verduras: zanahoria
Cereales: avena, trigo, arroz
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4. Las fibras insolubles abundan en frutas, verduras y cereales integrales
5. Acciones fisiológicas de la fibra:
a) Las insolubles (celulosa) aumentan el volumen del bolo fecal y velocidad
del transito gastrointestinal, por lo tanto son útiles para evitar
constipación, hemorroides y diverticulosis.
b) Las solubles regulan la absorción de glucosa a nivel intestinal y por lo
tanto son útiles para el tratamiento de dislipidemias y diabetes mellitas.
c) Las insolubles bloquean la circulación entero hepática de sales biliares
controlando la hipercolesterolemia
d) Provee energía para el colonocito en forma de AG de cadena corta
(acetico, propionico y butirico) los cuales a su vez favorecen la absorción
de agua y electrolitos.
e) Reducen el riesgo de CA de colon y de mama, ya que al aumentar el
transito disminuye el contacto con las sustancias cancerigenas.
VITAMINAS:
a. Son moléculas reguladoras del metabolismo intermediario debido a que actúan
sobre determinadas enzimas, activándolas.
b. Actúan como cofactores enzimáticos, imprescindibles para la actividad de
ciertas enzimas.
c. Vitaminas hidrosolubles (B, C) son las que comúnmente activan a las enzimas,
actuando en forma de coenzimas.
d. Las coenzimas son moléculas orgánicas de bajo peso molecular que actúan como
transportadores de grupos químicos durante las reacciones enzimáticas, e
inorgánicas (iones metabólicos) que le confieren oxidación catalítica a ciertas
enzimas.
Ejemplo:
Le quito 2 H+
2 ATP
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Magnesio: Mg++ -Cofactor de las enz quinasas (fototransferasas)
-Metabolismo de HC
Manganeso Mn++ Cofactor de las enz quinasas (fototransferasas)
-Metabolismo de HC
Hierro Fe++ -participa en transp. de electrones de la cadena respiratoria
Sodio Na+ -cofactor de la Anhidrasa Carbónica
Cloro Cl- -ptialina
Potasio K+ -potencial de membrana y metabolismo de glucógeno
NOTA:
Las vitaminas y minerales no engordan, no producen ATP pero activan el
metabolismo, favoreciendo la producción de ATP.
Tienen función antioxidantes: vit C, Vit E, Vit A, zinc, selenio
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VITAMINAS COENZIMA GRUPO QUIMICO REACCIONES ENZIMAS IMPO
TRANSPORTADO
Niacina NAD+, NADP+ Hidrogeno Oxido-reducción Deshidrogenasa -Generan equivale
Oxidasa ATP
-Participan en e
proteínas
-Ciclo de Krebs
Riboflavina (B2) FAD, FMN Hidrogeno Oxido-reducción Deshidrogenasa -Generan equivale
Oxidasa ATP
-Participan en la b
-Ciclo de Krebs
Ac. Fólico Tetrahidrofolato Metilo Metilacion Metiltransferasa -Síntesis de nucleó
(TH4) -División celular
-Conversión de ho
Piridoxina (B6) Fosfato de Amino Transaminacion TGO, TGP -Metabolismo de l
piridoxal (B6PO4) Carboxilo Descarboxilacion Descarboxilasa -Síntesis del grupo
-formación de neu
-Conversión de ho
Tiamina (B1) Pirofosfato de Residuo de un Transaldolizacion P i r u v a t o -Metabolismo de H
tiamina carbono deshidrogenasa -Producción de en
-Funcionamiento
nervioso
Ac. Pantotenico Coenzima A Ácidos grasos Transporte acilos oTioquinasas -Beta oxidación d
activación de AG -Síntesis de ácidos
-Ciclo de Krebs
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I- EQUILIBRIO HIDROELECTROLITICO
B. AGUA CORPORAL:
Intracelular
40%
Extracelular
20%
Intersticial Intravascular
15% 5%
↑ Niños: 80%
↓ Mujer: 50%
↓ Ancianos: 50%
↓ Obesos: 50%
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C. BALANCE HIDRICO
1) Ingresos de agua:
a) Sensibles: -agua visible representa 1,200 ml/día
-agua oculta presente en alimentos1,000
ml/día
2) Egresos:
a) Sensibles: -Orina 1,500 ml/día
-Sudor 50 ml/día
-Heces 100 ml/día
CATIONES ANIONES
Na+ = 142 mEq/L Cl- = 103 mEq/L
K+ = 4 mEq/L HCO3= 25 mEq/L
Ca++ = 5 mEq/L Proteinato= 20 mEq/L
Mg++ = 2 mEq/L Sulfato/fosfato= 2 mEq/L
TOTAL= 153-155 mEq/L 153-155 mEq/L
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NOTA: el plasma es eléctricamente neutro porque hay balance en sus cargas
30
NOTA: El sodio y sus aniones contribuyen al 95% de la Osmolaridad plasmática total.
TERMINOLOGIA
1- Osmolaridad: se refiere a mOsm/litro de solución
2- Osmolalidad: se refiere a mOsm/Kg de H2O o disolvente
3- Milimol: peso molecular de una sustancia expresada en mg.
Ej.: 1 mmol Na+Cl- = 23+35= 58 mg (suma de ambos pesos
atomicos)
1 mmol Glucosa = C6H12O6= 180 mg
4- Miliequivalente (mEq): peso atómico de un elemento expresado en mg dividido
entre la valencia (capacidad de combinación que tiene un átomo)
Ej.: 1 mEq Na+ = 23/1= 23 mg
1 mEq Ca++ = 40/2= 20 mg
1 mEq Mg++ = 24/2= 12 mg
1 mEq K+ = 39/1= 39 mg
1 mEq Cl- = 35/1 = 35 mg
5- Miliosmol (mOsm): fuerza osmótica generada por un milimol de soluto no
ionizable, corresponde al numero de partículas iónicas de un soluto ionizable (ē)
Ej.: 1 mmol de C6H12O6 1 mOsm xq la glucosa no se ioniza
1 mmol de Na+Cl- 2 mOsm xq el sodio y el cloro se dividen
1 mmol de Cl2Ca+ 3 mOsm xq se dividen 2 molec de Cl- y 1 de Ca+
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2nd.Reflejo de la sed: pérdida de líquidos. Aumentan la osmolaridad en espacio
intravascular. El centro de la sed (hipotálamo) se deshidrata y da sed.
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F. ALTERACION DEL EQUILIBRIO HIDRICO :
Deshidratación
Intravascular
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.3 Deshidratación Hipertónica: es cuando se pierden liquidos con menor proporcion
de solutos (electrolitos) que de agua. La osmolaridad plasmática efectiva es > 285
mOsm / L, por lo cual habrá una salida del agua intracelular ( deshidratación
intracelular ). Puede provocar sed intensa por deshidratación del centro
hipotalamico de la sed.
Deshidratación
Intracelular:
Coma hiperosmolar no
cetósico
Como se ioniza cada mmol de NaCl me genera dos partículas, por lo que se multiplica
por 2.
¿Qué pasa cuando hidrato un paciente con solución isotónica endovenosa?
- Aumenta el volumen intravascular (aumentando la presión) ya que la
osmolaridad queda igual
- Expansión del volumen intravascular o extracelular
b) NaCl 0.45%
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c) NaCl 0.33%
Na+ = ≈51 mEq/L
-Divido entre tres los 154 mEq/L
Cl- = ≈51 mEq/L
d) Dextrosa 5%
50 g x 3.4 = 170 Kcal/L ( la glucosa en solución esta monohidratada por lo que aporta
3.4 kcal/g y no 4 kcal/g como en los alimentos o formulas enterales)
e) Dextrosa 10%
f) Dextrosa 50%
278 x 10 = 2,780 mOsm/L. Por ser una solución hipertónica debe usarse lentamente y
diluida para no causar flebitis por bajo pH y aumento osmolaridad
D-5% = 278
NaCl= 310
588 mOsm/L
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h) Cloruro de Potasio (KCl)
36
Esto me dará más calorías y menos osmolaridad.
2. Edema:
Es la presencia de cantidades anormalmente grandes de líquido en los espacios titulares
intercelulares del cuerpo.
Anasarca: cuando todos los órganos y tejidos del cuerpo están edematizados.
Causas:
a) Presión oncótica o coloidosmótica: (hipoalbuminemia)
- Baja ingesta de proteínas (Kwashiorkor)
- Baja síntesis de albúmina (cirrosis y/o insuficiencia hepática)
- Aumento de perdidas de proteínas (quemaduras, enteropatías con perdida
de proteínas, nefrosis)
- Aumento de los requerimientos de proteínas
b) ↑ Presión hidrostática
- Insuficiencia cardiaca congestiva, insuficiencia circulatoria
- Insuficiencia renal
c) ↑ Permeabilidad vascular:
- Pacientes sépticos críticos
- Politraumatizados
- Quemados
d) Obstrucción mecánica:
- CA hígado
- Filariasis
- Embarazo a término
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II- EQUILIBRIO ACIDO BASE (pH)
Debe mantenerse estable porque sino muchas enzimas corporales dejarían de funcionar
correctamente.
1- ACIDOS Y BASES:
38
2- pH
Medida del grado de acidez o alcalinidad de una solución. Mide la concentración de
hidrogeniones libres; significa “potencial de hidrogeniones”
KW
H2O OH- + H+
1 M 10-7 M
DETERMINACION DEL pH
39
b) para ácidos débiles: pH= -log √ ka x [AH]
Ej.:
1- Bicarbonato = HCO3-
Ac. Carbónico H2CO3 Este es el principal buffer del
plasma
40
Ej.:
Sustituyendo:
Conclusión:
El pH arterial depende fundamentalmente de [HCO3-] y [H2CO3]
41
Los niveles de HCO3- los controla el riñón
Los niveles de H2CO3 los controla el pulmón
En el glóbulo rojo hay una ecuación isohídrica donde el CO2 reacciona con el agua
42
CO2 en el organismo -HCO3
-H2CO3
-CO2 disuelto
-Carbaminohemoglobina
43
44
45
ALTERACIONES DEL EQUILIBRIO ACIDO BASE
La acidosis respiratoria es
compensada con una
alcalosis metabólica
Ej.:
↓↓ HCO3- = 12.5 mEq/L = 10 ; pH= 6.1 + log 10 = 7.10
H2CO3 1.25 mEq/L
1
46
Causas de acidosis metabólica:
HCO3-
↑ acido láctico
Ácidos fuertes a ↑ H+ H2CO3
↑ cuerpos cetónicos pH fisiológico ↑ consumo del HCO3-
para neutralizar H+
y por lo tanto ↓ [HCO3-]
Alcalosis Respiratoria:
47
Ej.:
HCO3- = 25 mEq/L = 40 ; pH= 6.1 + log 40 = 7.7
↓↓ H2CO3 0.625 mEq/L
1.6
Compensación:
Es llevada a cabo por el riñón, lo hace disminuyendo el bicarbonato reduciendo su
reabsorción tubular y disminuyendo la excreción de H+ y amonio (orina alcalina)
48
Ej.:
↑↑ HCO3- = 50 mEq/L = 40 ; pH= 6.1 + log 40 = 7.7
H2CO3 1.25 mEq/L
1.6
Compensación:
El pulmón compensa disminuyendo la frecuencia respiratoria que disminuye CO2 y
aumenta el ácido carbónico con ayuda de ventilación mecánica y fármacos
RESUMEN
49