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PRÁCTICAS DE BIOQUÍMICA Y ESTUDIOS DE CASOS EN CIENCIAS DE LA SALUD Ximena Carolina Pulido Villamil UNIVERSIDAD DEL TOLIMA 2019 Pulido Villamil, Ximena Carolina Prácticas de bioquímica y estudios de casos en ciencias de la salud / Ximena Carolina Pulido Villamil. -- 1a. ed. -- Ibagué : Universidad del Tolima, 2019. p. -- (Colección ciencias de la salud) Incluye datos de la autora en la cubierta. -- Contiene bibliografía. ISBN 978-958-5569-74-4 1. Bioquímica experimental 2. Riesgos biológicos - Estudio de casos I. Título II. Serie 574.192 ed. 23 CO-BoBN– a1054304 © Sello Editorial Universidad del Tolima, 2019 © Ximena Carolina Pulido Villamil Primera edición electrónica: ISBN electrónico: 978-958-5569-74-4 Número de páginas: 164 Ibagué-Tolima Facultad de Ciencias Prácticas de bioquímica y estudios de casos en ciencias de la salud publicaciones@ut.edu.co xpulido@ut.edu.co Impresión, diseño y diagramación por PROVEER PRODUCTOS Y SERVICIOS S.A.S Todos los derechos reservados. Prohibida su reproducción total o parcial por cualquier medio, sin permiso expreso del autor. Contenido PRESENTACIÓN...............................................................................9 ABREVIATURAS Y ACRÓNIMOS ............................................... 15 UNIDADES DE MEDIDA UTILIZADAS EN CIENCIAS DE LA SALUD ............................................................................................ 17 Sección 1 INTRODUCCIÓN A LA BIOQUÍMICA EXPERIMENTAL ......... 19 Práctica experimental ...................................................................................................................21 Pautas para realizar el reporte de laboratorio..................................................................21 Práctica 1. Reconocimiento de laboratorio: normas de seguridad, manejo de muestras biológicas y químicas, material, e instrumentos y procedimientos habituales ......................................23 Estudio de caso. Enfermedad asociada a accidente laboral de riesgo ...................................................................................................................37 Estudio de caso. Amputacion corporal asociada a accidente laboral de riesgo quimico biologico .........................................................39 Práctica 2. Bases de datos y herramientas bioinformáticas útiles en Bioquímica .............................................................................................................41 Sección 2 SOLUCIONES Y DETERMINACIÓN DE pH ............................... 47 Práctica 3. Soluciones de uso clínico ..............................................................................49 Práctica 4. Manejo del espectrofotómetro y diluciones seriadas. ...................58 Estudio de caso. Gastroenteritis Aguda con diarrea y deshidratacion .....................................................................................................64 Práctica 5. Determinación de pH y soluciones amortiguadoras ......................68 Estudio de caso. Acidosis Lactica .............................................................73 Sección 3 RECONOCIMIENTO DE BIOMOLÉCULAS Y BIOINFORMÁTICA ...................................................................... 77 Práctica 6. Reconocimiento de carbohidratos y lípidos ......................................79 Estudio de caso. Ateroesclerosis coronaria severa .........................91 Práctica 7. Reconocimiento de proteínas ....................................................................94 Práctica 8. Bioinformática ....................................................................................................99 Sección 4 CUANTIFICACIÓN DE ANALITOS DE IMPORTANCIA EN LA SANGRE Y ORINA .......................................................... 103 Práctica 9. Extracción de plasma y suero sanguíneo ............................................105 Estudio de caso. Enfermedad hepatica ..............................................113 Práctica 10. Determinación de glucosa sanguínea ..................................................116 Estudio de caso. Diabetes Mellitus tipo 2 con tendencia a la cetosis.....................................................................................................................121 Práctica 11. Precipitación y cuantificación de proteínas séricas ......................125 Práctica 12. Análisis general de orina ..............................................................................132 Estudio de caso. Insuficiencia renal aguda y rabdomiolisis ....137 Sección 5 FACTORES DE RIESGO PARA DESARROLLAR SÍNDROME METABÓLICO ........................................................ 143 Práctica 13. Determinación de factores de riesgo para desarrollar síndrome metabólico ...................................................................................145 Estudio de caso. Obesidad e hiperinsulinismo ..............................151 ANEXOS ....................................................................................... 155 Anexo 1. Grupos funcionales de importancia en las moléculas bioquímicas ........................................................................................................157 Anexo 2. Intervalos de referencia para las pruebas de laboratorio seleccionadas .....................................................................................................159 Tabla 1. Equipo de protección obligatorio .............................................................25 Tabla 2. Clasificación de los materiales de laboratorio ....................................28 Tabla 3. Operaciones básicas para el estudio de la Bioquímica experimental .........................................................................................................29 Tabla 4. Significado de los colores en el laboratorio. .........................................31 Tabla 5. Sitios web para el estudio de la bioquímica .........................................41 Tabla 6. Bases de datos y herramientas para el estudio de la bioquímica .............................................................................................................43 Tabla 7. Unidades de concentración de soluciones ...........................................52 Tabla 8. Características del espectro UV-visible ..................................................60 Tabla 9. Datos del análisis de laboratorio acerca de la evolución de la paciente a lo largo de 21 días .......................................................................65 Tabla 10. Soluciones que se utilizan para sustitución intravenosa y rehidratación.........................................................................................................66 Tabla 11. Determinación de pH de diferentes sustancias y fluidos biológicos. ...............................................................................................................70 Tabla 12. Efecto de la adición de un ácido y una base fuerte sobre la orina, el suero sanguíneo, un antiácido, agua y solución salina ..........................................................................................................................70 Tabla 13. Efecto de la adición de un ácido o una base fuerte sobre una solución amortiguadora de ácido acético ............................................72 Tabla 14. Datos de análisis de laboratorio de la paciente ..................................73 Tabla 15. Datos del perfil lipídico del paciente .......................................................91 Tabla 16. Funciones de las proteínas ............................................................................95 Tabla 17. Clasificación y función de las enzimas .................................................100 Tabla 18. Datos de análisis del laboratorio de la paciente .............................114 Tabla 19. Datos delanálisis de laboratorio durante la evolución del paciente ................................................................................................................122 Tabla 20. Cuantificación de proteínas por el método de Biuret ................130 Tabla 21. Datos del análisis de laboratorio del paciente .................................137 Tabla 22. Criterios diagnósticos para el síndrome metabólico ...................146 Tabla 23. Datos antropométricos, analíticos y bioquímicos del paciente ................................................................................................................151 Índice de Tablas Índice de Figuras Figura 1. Diagrama de las etapas de las prácticas de laboratorio de bioquímica .............................................................................................................21 Figura 2. Centrífuga ...............................................................................................................29 Figura 3. Espectrofotómetro ............................................................................................30 Figura 4. Celdas de cuarzo y plásticos .........................................................................30 Figura 5. Potenciómetro o pHmetro ............................................................................30 Figura 6. Balanza analítica ..................................................................................................30 Figura 7. Balanza monoplato ...........................................................................................30 Figura 8. Instrumentos empleados en las prácticas de laboratorio. ..........36 Figura 9. Soluciones de uso clínico ...............................................................................49 Figura 10. Diluciones seriadas ............................................................................................62 Figura 11. Trastornos del equilibrio ácido-base ........................................................74 Figura 12. Sustancias inorgánicas y orgánicas que componen los seres vivos ...........................................................................................................................80 Figura 13. Clasificación de carbohidratos. ...................................................................82 Figura 14. Clasificación de los lípidos .............................................................................85 Figura 15. Alteraciones metabólicas en la ateroesclerosis ..................................92 Figura 16. Síntesis de una proteína ..................................................................................94 Figura 17. Hidrólisis de las proteínas en péptidos y aminoácidos ..................96 Figura 18. Analitos o biomarcadores de importancia para la detección y el diagnóstico de diferentes enfermedades. ..................................106 Figura 19. Extracción de sangre ......................................................................................107 Figura 20. Separación de plasma y elementos formes .......................................108 Figura 21. Procedimiento para obtener suero y plasma sanguíneo ...........111 Figura 22. Reacción enzimática catalizada por la glucosa oxidasa y peroxidasa para la determinación de glucosa .................................117 Figura 23. Medidor de glucosa o glucómetro .........................................................118 Figura 24. La diabetes mellitus, tipos y efectos metabólicos ..........................123 Figura 25. El análisis de orina se realiza con tiras recubiertas de reactivos inmovilizados en un soporte ................................................134 Figura 26. Pasos para el análisis de la orina ..............................................................135 Figura 27. Evolución de los niveles de creatina fosfocinasa del paciente durante la hospitalización ..........................................................................138 Figura 28. Evolución de los niveles de BUN y creatinina del paciente durante la hospitalización ..........................................................................139 Figura 29. Rol metabólico del riñón. ............................................................................140 Figura 30. Medición de la circunferencia de la cintura ......................................148 Figura 31. Medición de la presión arterial ................................................................149 Figura 32. Alteraciones metabólicas, factores de riesgo y marcadores del síndrome metabólico. ...........................................................................152 Índice de Esquemas Esquema 1. Procedimiento para reconocer carbohidratos en una muestra problema. ...........................................................................................88 Esquema 2. Procedimiento para reconocer ácidos grasos insaturados, esteroides y terpenos .......................................................................................89 Esquema 3. Procedimiento para el reconocimiento y desnaturalización de proteínas. .........................................................................................................97 9 PRESENTACIÓN 11 Las Prácticas de Bioquímica y Estudios de Casos en Ciencias de la Salud es una guía metodológica que tiene como objetivo orientar el trabajo de laboratorio aplicando los conocimientos teóricos adquiridos en las clases magistrales y desarrollando procedimientos experimentales bajo las condiciones indicadas que permitan la exploración y el análisis de diversas temáticas en las ciencias bioquímicas. El contenido y las prácticas del libro constituyen un primer acercamiento de los estudiantes de pregrado de Ciencias de la Salud a la investigación bioquímica. El análisis y la comprensión de las diferentes reacciones bioquímicas que se producen en el funcionamiento del cuerpo humano son temas fundamentales en la formación académica de los futuros profesionales en las ciencias clínicas. Por estas razones, se requiere un material didáctico que le permita al estudiante adquirir habilidades y destrezas en el trabajo experimental e integrar los conocimientos teóricos para avanzar en la comprensión y análisis de los procesos fisiológicos normales y alterados. Este libro le permitirá al estudiante conocer las reacciones básicas que ocurren en el organismo humano, así como las alteraciones más frecuentes que pueden indicar un estado de trastorno o enfermedad y su diagnóstico. Este libro permite el desarrollo de habilidades y destrezas en el manejo de algunas técnicas básicas empleadas para determinar diferentes propiedades de las biomoléculas y la aplicación de los conocimientos teóricos en el laboratorio. Cada práctica está compuesta por unos objetivos específicos, una introducción teórica detallada, una sección de materiales y reactivos, una parte que explica el desarrollo de la misma y finalmente, 12 Pr ác tic as d e Bi oq uí m ic a y es tu di os d e ca so s e n C ie nc ia s d e la S al ud una sección en la que se plantean algunas preguntas que el estudiante debe resolver antes de realizar los experimentos. En este libro se recopilan 9 estudios de caso clínicos como actividad de análisis y complementaria a la práctica experimental. Cada estudio de caso está conformado por la causa, la descripción del caso que incluye los resultados de análisis de laboratorio del paciente, un comentario y unas preguntas que le permite al estudiante desarrollar su capacidad analítica y crítica frente a situación real que le será muy útil en su quehacer profesional. La combinación de las prácticas de laboratorio junto con el análisis de los casos, permitirá al estudiante desarrollar competencias analíticas, argumentativas y propositivas para explicar la intervención y la importancia de los procesos bioquímicos en el estado desalud o enfermedad. El libro tiene 13 prácticas y 10 actividades de análisis que se agrupan en 5 sesiones. La primera sesión se denomina introducción a la bioquímica experimental e incluye una práctica acerca del reconocimiento de laboratorio, normas de seguridad, manejo de muestras biológicas y químicas y dos estudios de caso sobre accidentes laborales de riesgo químico y biológico. También se incluye una práctica virtual sobre bases de datos y herramientas bioinformáticas necesarias en bioquímica. La segunda sesión trata sobre soluciones y determinación de pH. En esta se incluyen 3 prácticas experimentales sobre soluciones de uso clínico, manejo de espectrofotómetro y diluciones seriadas, determinación de pH y soluciones amortiguadoras. Se incluyen además tres actividades de análisis con unos problemas y dos estudios de caso sobre la gastroenteritis aguda con deshidratación y acidosis metabólica. La tercera sesión aborda el tema de reconocimiento de biomoléculas y bioinformática que incluye dos prácticas de laboratorio sobre el reconocimiento de carbohidratos, lípidos y proteínas. También incluye una práctica virtual sobre bioinformática que aborda ejercicios prácticos en donde se utilizan las bases de datos de ADN, proteínas y enzimas. La cuarta sesión denominada cuantificación de analitos de importancia en la sangre y orina aborda 4 prácticas de laboratorio. La extracción de plasma y suero sanguíneo, determinación de glucosa sanguínea, Pr es en ta ci ón 13 precipitación y cuantificación de proteínas séricas, y análisis general de orina. También se incluye tres estudios de caso sobre enfermedad hepática, Diabetes mellitus tipo 2 e insuficiencia renal como actividades de análisis. La quinta sesión incluye una práctica sobre los factores de riesgo para desarrollar síndrome metabólico y como actividad de análisis se incluye un estudio de caso sobre obesidad e hiperinsulinismo. Finalmente, en los anexos se incluyen los grupos funcionales de importancia en las moléculas bioquímicas y los valores de referencia de los diferentes parámetros bioquímicos que son una herramienta útil en la interpretación de los resultados de análisis de laboratorio del paciente en los estudios de casos. 15 ABREVIATURAS Y ACRÓNIMOS ALT o GPT Alanina aminotransferasa AST o GOT Aspartato aminotransferasa BUN Nitrógeno ureico CAD Cetoacidosis diabética CG Cromatografía de gases CK Creatina fosfocinasa DM Diabetes mellitus DM2 NIR Diabetes mellitus tipo 2 no insulino requirente EDTA Ácido etilendiaetilenminotetraacético EM Espectrometría de masas GAD Anticuerpos anti ácido glutámico descarboxilasa GGT γ-glutamiltransferasa GOD Glucosa oxidasa GOP Glucosa oxidasa- peroxidasa GSA Gases en sangre arterial HbA1c Hemoglobina glicosilada A1c HDL Colesterol ligado a las lipoproteínas de alta densidad HFAV Hemofiltración de alto volumen 16 HPLC Cromatografía líquida de alta presión HTA Hipertensión arterial IAA Anticuerpos antiinsulina IA2 Anticuerpos anti tirosina fosfatasa 2 ICA Anticuerpos anti células beta IMC Índice de masa corporal IR Insulina rápida LCR Líquido cefalorraquídeo LDH Lactato deshidrogenasa LDL Colesterol ligado a las lipoproteínas de baja densidad POD Peroxidasa UV Ultravioleta RI Resistencia a la insulina SRO Soluciones de rehidratación oral VIH Virus de la Inmunodeficiencia Humana VHB Virus de la hepatitis B VHC Virus de la hepatitis C 17 UNIDADES DE MEDIDA UTILIZADAS EN CIENCIAS DE LA SALUD g/mL gramos/mililitros g/dL gramos/decilitros mEq miliequivalentes mEq/L miliequivalentes/litro mg/dL miligramos/decilitro mg/mL miligramos/mililitro mmol/L milimoles/litro μmol /L micromoles/litro mOsm/L miliosmoles/litro M Molaridad N Normalidad ppm partes por millón 19 Sección 1 INTRODUCCIÓN A LA BIOQUÍMICA EXPERIMENTAL 21 Práctica experimental Cada práctica de laboratorio de bioquímica está diseñada con unos objetivos, una introducción del tema y un desarrollo experimental. Después de realizar la práctica, se obtendrán resultados, que posteriormente los estudiantes deben interpretar, analizar y discutir (Figura 1). Figura 1. Diagrama de las etapas de las prácticas de laboratorio de bioquímica Pautas para realizar el reporte de laboratorio Leer y analizar la guía de la práctica antes de ingresar al laboratorio. El reporte de laboratorio comprende las siguientes partes: Título del laboratorio Autores: nombre de integrantes. Ejemplo: Sánchez, J.C., Rodríguez, F. 22 Pr ác tic as d e Bi oq uí m ic a y es tu di os d e ca so s e n C ie nc ia s d e la S al ud Afiliación: ejemplo: estudiantes de Enfermería o Medicina, Universidad del Tolima, Ibagué. Resumen: texto corto y conciso que describe en general los antecedentes, el objetivo de la práctica de laboratorio, la metodología, los resultados y la conclusión que se obtuvo (comprende aproximadamente 200 palabras). Introducción: importancia del tema, justificación y objetivos de la práctica de laboratorio (pertinencia y finalidad de la práctica). Metodología: ¿Cómo se llevó a cabo el trabajo?, describir qué se hizo para obtener, recoger y analizar los datos, qué variables se consideraron, cómo se analizaron los datos, etc. Resultados: ¿Qué datos se obtuvieron? Los datos más relevantes y relacionados con el objetivo de la práctica se presentarán en forma de tablas y figuras, diagramas, ecuaciones, etc., cada una debe de ir con su respectiva numeración y nombre y ser citada en el texto para facilitar su interpretación. Discusión de resultados ¿Cómo interpreto los resultados obtenidos? El estudiante analizará los datos obtenidos y relacionará la importancia de las técnicas bioquímicas en la identificación y diagnóstico de diferentes trastornos metabólicos reportados en el seguimiento de casos clínicos por lo que podrá realizar comparación con datos reales o con otros datos obtenidos en estudios similares, generando recomendaciones para futuros trabajos. Conclusiones: el estudiante generará las conclusiones con base en los objetivos y preguntas planteadas en la práctica, deben ser concisas, objetivas, específicas. La generación de conclusiones le permitirá al estudiante sintetizar la enseñanza adquirida y reflexionar acerca de la pertinencia de las temáticas planteadas en las prácticas de bioquímica para el análisis de los casos clínicos. Referencias bibliográficas: incluir referencias utilizadas para la consulta previa o en relación con el tema. In tr od uc ci ón a la B io qu ím ic a Ex pe rim en ta l 23 Práctica 1. Reconocimiento de laboratorio: normas de seguridad, manejo de muestras biológicas y químicas, material, e instrumentos y procedimientos habituales OBJETIVOS ■ Conocer las normas de seguridad que se deben tener en cuenta en el laboratorio de bioquímica. ■ Familiarizar al estudiante con el manejo adecuado del material y equipos de laboratorio más utilizados en bioquímica. INTRODUCCIÓN Esta práctica es el primer acercamiento al laboratorio de bioquímica, por lo tanto, es indispensable que el estudiante se familiarice con el ámbito de trabajo, conozca las normas de seguridad mínimas, los elementos de protección personal y sea consciente de los riesgos que existe en la manipulación de sustancias químicas y biológicas. Dichos riesgos pueden ser prevenidos y minimizados teniendo en cuenta las orientaciones, las medidas de precaución y teniendo buenas prácticas de laboratorio. De esta forma, se garantizará que el trabajo en el laboratorio sea fácil, seguro y adecuado y se evitarán incidentes que afecten la integridad física de los estudiantes. 1. Buenas prácticas generales Siempre que se trabaje en el laboratorio, se debe tener en cuenta las siguientes normas de bioseguridad: 24 Pr ác tic as d e Bi oq uí m ic a y es tu di os d e ca so s e n C ie nc ia s d e la S al ud■ Mantener el lugar de trabajo en condiciones de orden y limpieza. ■ Sobre los mesones de laboratorio se deben ubicar los elementos estrictamente necesarios, por ejemplo, el cuaderno de apuntes, no dejar la maleta, ni abrigos, ni celulares, entre otros elementos personales. ■ Evitar maquillarse, fumar, comer o beber alimentos en el sitio de trabajo. ■ Actuar responsablemente, sin prisa y mantener siempre el cuidado de sí mismo. ■ Lavar cuidadosamente las manos antes y después de cada procedimiento experimental. ■ Evitar tocar con las manos enguantadas alguna parte del cuerpo y de manipular objetos diferentes a los requeridos durante el procedimiento. ■ Emplear mascarilla y protectores oculares durante procedimientos que puedan generar salpicaduras, gotitas-aerosoles de sangre u otros líquidos corporales. ■ Si usted presenta lesiones exudativas o dermatitis serosas, evite el contacto directo con sustancias, reactivo y material de alto riesgo. ■ Utilizar las técnicas correctas en la realización de todo procedimiento. ■ Manejar con estricta precaución los elementos punzocortantes y desecharlos en los recipientes indicados (guardian-recipiente rojo). ■ Evite reutilizar el material contaminado, como agujas, jeringas u hojas de bisturí. ■ En caso de rotura del material de vidrio contaminado con sangre u otro líquido corporal, los trozos de vidrio deben recogerse con escoba y recogedor, nunca con las manos, y depositarse en el contenedor para punzocortantes. Si el material de vidrio está contaminado con una sustancia química, debe recogerse con In tr od uc ci ón a la B io qu ím ic a Ex pe rim en ta l 25 escoba y recogedor, y depositarse en el recipiente de residuos químicos de vidrio. ■ Deposite el material patógeno en bolsas resistentes de color rojo que se identifiquen con el símbolo de riesgo biológico. ■ Los estudiantes sometidos a tratamiento con inmunosupresores no deberán trabajar en áreas de riesgo biológico o químico. ■ Los estudiantes que tienen el cabello largo es necesario recogerlo durante la práctica. ■ Limpiar el material y equipos después de cada práctica. ■ Utilizar la vestimenta apropiada, no se debe de llevar pantalones con desgastes, faldas cortas, sandalias, zapatos de tacón o abiertos. ■ No utilizar teléfonos celulares. ■ No juegue, ni realice bromas, ni corra en el laboratorio. 2. Equipo de protección obligatorio Usar siempre los elementos de protección personal en el laboratorio y mantener en óptimas condiciones de aseo (Tabla 1). Tabla 1. Equipo de protección obligatorio. Bata. Se debe usar una bata de algodón de mangas largas que cubra hasta las rodillas, y debe mantenerse cerrada para protección de la ropa y piel. Guantes. Usar guantes durante la práctica, los cuales deben ajustarse bien. En caso de que se rompan se deben reemplazar inmediatamente. Desechar los guantes usados al final de la práctica. 26 Pr ác tic as d e Bi oq uí m ic a y es tu di os d e ca so s e n C ie nc ia s d e la S al ud Tapaboca. Se utiliza en áreas donde se produzcan salpicaduras o aerosoles. Lentes de seguridad. Use lentes durante la práctica para proteger los ojos de salpicaduras o aerosoles. 3. Medidas de seguridad para el manejo de sustancias químicas y muestras biológicas. 3.1. Sustancias químicas. ■ Cada sustancia o reactivo químico debe tener etiqueta de identificación y un pictograma que indica el grado de peligrosidad de su manejo (tóxico, inflamable, corrosivo, irritante, combustibles, explosivos, peligroso para la salud, carcinogénico, mutágeno, peligroso para el medio ambiente). ■ Antes de utilizar una sustancia, verificar que se trata del reactivo correcto y que tiene la concentración requerida. ■ Evitar el contacto o exposición innecesaria con sustancias químicas, utilice el equipo de protección adecuado y disponible: bata larga, lentes, guantes, tapabocas, campana extractora, etc. ■ No pipetear con la boca directamente sustancias químicas, agua, o cualquier otra sustancia. Siempre utilice la pro-pipeta o el pipeteador o el bulbo de succión. ■ Evitar inhalar productos químicos y sus vapores. ■ Trabajar y mantener bajo la campana extractora los reactivos corrosivos o volátiles. In tr od uc ci ón a la B io qu ím ic a Ex pe rim en ta l 27 ■ Los solventes deben manejarse lejos del fuego u otras fuentes de calor. Utilice baño maría para calentarlos. ■ Para diluir los ácidos, estos deben verterse lentamente en el agua. No vierta agua directamente sobre el ácido porque provocará salpicaduras. ■ No deje sobre la mesa tapones de frascos de ácidos u otras sustancias corrosivas, porque se pueden contaminar o dejar residuos corrosivos que causan quemaduras. 3.2. Material biológico. El riesgo biológico puede ser causado por la utilización de muestras corporales (sangre, orina, saliva, semen, secreciones) o muestras de microorganismos vivos o muertos y sus desechos, las cuales deben manejarse como potencialmente infecciosas, por eso es necesario las siguientes normas: ■ Emplear los elementos de uso obligatorio para el manejo de estos materiales y así se evita el contacto directo con la ropa, la piel, la boca y los ojos. ■ Manejar cuidadosamente las muestras biológicas (sangre, orina, saliva, suero, plasma, microorganismos y sus desechos etc.) para evitar contaminaciones de personas y materiales. ■ Todo el material biológico, y de desecho (apósitos, aplicadores, algodón, gasas, guantes, jeringas, agujas, recipientes colectores de orina, tiras de glucometría y uroanálisis, etc.) deberán ser depositados en el recipiente de residuos biológicos biosanitarios citotóxicos. ■ Los residuos químicos líquidos deben depositarse en recipientes de vidrio ámbar o plástico los cuales se clasifican en orgánicos e inorgánicos. 28 Pr ác tic as d e Bi oq uí m ic a y es tu di os d e ca so s e n C ie nc ia s d e la S al ud 3.4. Material de vidrio Debe revisar el material de vidrio antes de utilizarlo, para comprobar que no esté despicado, ni haya presencia de grietas o roturas. En el caso de que encuentre material defectuoso, repórtelo de inmediato a la auxiliar del laboratorio para que se lo cambie. Una vez verificado el buen estado del material de vidrio, lávelo para asegurar su limpieza Tabla 2. Clasificación de los materiales de laboratorio Material de laboratorio Utilización Ejemplos Volumétrico Corresponde a los materiales de vidrio calibrados a una temperatura dada, permite medir volúmenes exactos de sustancias Matraces, pipetas, buretas, probetas graduadas (Figura 8). Calentamiento o sostén Aquellos que sirven para realizar mezclas o reacciones y que además pueden ser sometidos a calentamiento Vaso de precipitado, erlenmeyer, cristalizador, vidrio de reloj, balón, tubo de ensayo (Figura 8). Equipos de medición Instrumentos que se usan para comparar magnitudes físicas mediante un proceso de medición. Como unidades de medida se utilizan objetos y sucesos previamente establecidos como estándares o patrones y de la medición resulta un número que es la relación entre objetos de estudio y a unidad de referencia. Los instrumentos de medición son el medio por el que se hace esta conversión. Balanza, termómetro, pHmetro (Figuras 5, 6, 7 y 8). Equipos especiales Equipos auxiliares para el trabajo de laboratorio. Centrífuga, estufa, baño termostático, vórtex etc. (Figuras 2 y 8) ■ Debe transportar, mover o manipular sólo la cantidad de material de vidrio que pueda manejar con seguridad. ■ Use pinzas o guantes especiales de cuero para transportar o mover recipientes de vidrio calientes. Estos no se deben colocar In tr od uc ci ón a la B io qu ím ic a Ex pe rim en ta l 29 sobre superficies frías ya que pueden romperse por cambios bruscos de temperatura. ■ No deje vidrios rotos sobre la mesa o en cualquierotro lugar en donde pueda causar accidentes. ■ Al calentar recipientes de vidrio, use preferiblemente el baño maría si es posible. ■ Limpie inmediatamente los materiales que goteen o se derramen, mediante uso de la franela para embeber el líquido y evitar que se disperse. En caso de líquidos tóxicos derramados, protéjase adecuadamente y ventile el área. 4. Material de laboratorio Los materiales de laboratorio se pueden clasificar de la siguiente forma (Tabla 2): 5. Operaciones básicas Las operaciones básicas de los equipos de laboratorio más empleados para el análisis de la bioquímica se fundamentan de la siguiente forma (Tabla 3): Tabla 3. Operaciones básicas para el estudio de la Bioquímica experimental Operación básica Fundamento Equipo empleado Centrifugación Separa partículas con base en la velocidad de sedimentación de cada una de ellas como resulta- do de la fuerza centrífuga a la que son sometidas. El resultado de toda cen- trifugación es la sepa- ración de dos fases, una parte que puede ser insol- uble denominada residuo o precipitado y una parte líquida llamada sobre- nadante. Centrífuga: constituida de un motor eléctrico que lleva un dispositivo que gira a gran velocidad alrededor de un eje vertical, el rotor o corona, y cuyo resultado es el aumento de atracción gravitacional en el fondo del tubo que contiene la muestra. (Figura 2). Figura 2. Centrífuga Centrifugación 30 Pr ác tic as d e Bi oq uí m ic a y es tu di os d e ca so s e n C ie nc ia s d e la S al ud Operación básica Fundamento Equipo empleado Espectrofotometría Esta técnica se basa en que muchas sustancias tienen color propio, o pueden dar lugar a productos fi- nales coloreados en ciertas reacciones químicas. Hay una relación entre la inten- sidad del color y la concen- tración del producto. Esta relación se basa en la ley de Lambert-Beer, la cual enuncia que la concen- tración de una sustancia es directamente propor- cional a la cantidad de luz absorbida e inversamente proporcional al logaritmo de la luz transmitida (Tab- la 8). E s p e c t r o f o t ó m e t r o : Se utiliza para medir la intensidad de la luz absorbida por una solución en un estrecho intervalo de longitudes de onda del espectro UV-visible (Figura 3). A mayor intensidad de color de una solución es mayor la absorción de la luz, de modo que esa absorción puede utilizarse como medida directa de la intensidad de color. La muestra problema se adiciona a una celda de cuarzo o plástico para su análisis en este equipo (Figura 4) Determinación de pH La determinación de pH de una solución es uno de los procedimientos analíti- cos utilizados en bio- química. La medición del potencial o la fuerza elec- tromotriz que ocurre entre dos electrodos en solución puede utilizarse para la de- terminación cuantitativa de la concentración de la sustancia de interés. Potenciómetro o pH- metro: el diseño y la sensibilidad de los pH- metros es variable, los componentes esenciales son un electrodo de vidrio indicador, un electrodo de referencia y un voltímetro calibrado para poder leer directamente en unidades de pH (Figura 5). Pesada La determinación de la masa de un soluto se debe realizar con exacti- tud, precisión y sensibi- lidad por medio de una balanza. La exactitud hace referencia al suministro del resultado experimen- tal de la medida con un valor coincidente con el verdadero, lo que implica que el error sea lo más re- ducido posible. La balanza analítica de precisión: se utiliza cuando se quiere determinar la masa exacta de un soluto o para pesadas inferiores en las que se admite un margen de error mínimo (Figura 6). La balanza monoplato: es más resistente y de menor precisión. Se utiliza para pesar grandes cantidades o cuando no es tan necesario conocer la masa de una manera tan precisa (Figura 7). Figura 4 Figura 3. Espectrofotómetro Figura 4. Celdas de cuarzo y plásticos Figura 5. Potenciómetro o pHmetro Figura 6. Balanza analítica Figura 7. Balanza monoplato In tr od uc ci ón a la B io qu ím ic a Ex pe rim en ta l 31 6. Señalización en el laboratorio La señalización en el laboratorio es imprescindible para garantizar un ambiente seguro ya que permite la toma de decisiones apropiadas frente a diversas situaciones que representan riesgo para la salud. La señalización también permite el flujo correcto del personal en situaciones de emergencia, por lo que debe realizarse en forma de paneles bien ilustrados y fácilmente visibles. En la tabla 4 se describen los principales colores usados en los paneles de señalización y su significado. Tabla 4. Significado de los colores en el laboratorio. Color Significado Rojo Se emplea para mensajes de prohibición, parada, desconexión y lucha contra incendios (interruptores eléctricos, de gases o agua) Amarillo o amarillo anaranjado Atención o peligro (obstáculos, pasajes peligrosos, etc.) Verde Indica seguridad, salvamento o auxilio, salidas de emergencia o puestos de primeros auxilios. Azul Indica obligación e indicaciones. Casco, gafas, aseos, teléfono MATERIALES Y EQUIPOS Vaso de precipitado Matraz erlenmeyer Matraces aforados de diferentes capacidades Balón de fondo redondo Balón de fondo plano Balón volumétrico (matraz aforado) Probeta Bureta Pipeta graduada (1,5 y 10 µL) 32 Pr ác tic as d e Bi oq uí m ic a y es tu di os d e ca so s e n C ie nc ia s d e la S al ud Pipetas aforadas Micropipetas de 100 µL – 1000 µL y puntas Embudo Frasco lavador Agitador magnético Espectrofotómetro pH-metro o potenciómetro Balanza analítica Balanza monoplato Gradillas Probetas Capsula de porcelana Tubos de ensayo Termómetro Pinzas para tubos de ensayos Espátula Soportes Vidrio de reloj Pera de succión o pipeteador Balanza analítica Vórtex Centrífuga Espectrofotómetro Gradillas Embudos In tr od uc ci ón a la B io qu ím ic a Ex pe rim en ta l 33 SOLUCIONES Y REACTIVOS Yodo Ácido acético (CH3COOH) Etanol (CH3CH2OH) EDTA (ácido etilendiaminotetraacético) α-Lactosa monohidratada Hidróxido de sodio (NaOH) L-arginina monohidratada Bicarbonato de sodio (NaHCO3) Cloruro de sodio (NaCl) Metanol (CH3OH) Caseína Glucosa Albúmina Fenolftaleína DESARROLLO EXPERIMENTAL 1. Identificar los tipos de señalización presentes en el laboratorio: señales de prevención de riesgos, señales de advertencia o precaución, señales reglamentarias o de prohibición, señales de emergencia y evacuación, señales relacionadas con equipos contra incendios. 2. Teniendo en cuenta la información suministrada en la etiqueta de 10 reactivos químicos, identificar por medio de los pictogramas la clasificación de cada sustancia, el tipo de peligro que implica su manejo para la salud. 3. Suponga que a un estudiante por accidente se le derrama un ácido sobre la bata y le penetra la piel. ¿Usted qué haría? 34 Pr ác tic as d e Bi oq uí m ic a y es tu di os d e ca so s e n C ie nc ia s d e la S al ud 4. ¿Qué diferencia hay entre reactivos carcinógenos y mutágenos? 5. Realice el reconocimiento de los materiales y equipos más utilizados en el laboratorio, clasifíquelos e indique para que sirven. 6. Si usted tuviera que medir 150 mL de agua, ¿qué materiales graduados o volumétricos emplearía? ¿Cuáles darían medidas más exactas y precisas? CONSULTA PRELIMINAR En la lectura de volúmenes se da la formación de un menisco. ¿Qué es un menisco y cuál es la forma correcta de la lectura de un líquido? ¿Qué tipos de pictogramas se utilizan para clasificar los reactivos dependiendo de su peligrosidad? BIBLIOGRAFÍA Chang, R. (2010). Química. Décima edición. México, D.F.: McGraw-Hill Bettelheim, F.A. y Landesberg J. (1997). Laboratory Experiments for general, Organic & Biochemistry. New York, NY: Forth Worth: Saunder College Pub Vogel, A., y Furniss, B, (1989).Vogel`s. Textbook of Practical Organic Chemistry: longman. New York, NY: Longman Scientific&Technical William, R. (1993). Exámenes urológicos de laboratorio. En: E. Tanagho, J., McAninch. (Ed), Urología General de Smith. 10a edición (pp. 51-63). Editorial El Manual Moderno. Woodliff, H. y Herrmann R. (1981). Hematología Clínica. México, D.F.: Editorial El Manual Moderno. In tr od uc ci ón a la B io qu ím ic a Ex pe rim en ta l 35 Zubrick J. (2009). The Organic Chem Lab Survival Manual: a student`s guide to techniques. New York, NY: John Wiley Gómez, R., Isaac, L., Ruiz, H., Rodríguez, R., Arana, O., y García, P. (2014). Normas de bioseguridad y manejo de muestras biológicas, material, equipo y procedimientos. En S. Enríquez; L. Alvarado; C. Díaz; P. Chávez (Ed.). Manual de prácticas de laboratorio de bioquímica, 3e. New Yo r k , NY: McGraw-Hill; 2014. Recuperado de http://accessmedicina. mhmedical.com/content.aspx?bookid=1496§ionid=100109634. 36 Pr ác tic as d e Bi oq uí m ic a y es tu di os d e ca so s e n C ie nc ia s d e la S al ud Fi gu ra 8 . In st ru m en to s e m pl ea do s e n la s p rá ct ic as d e la bo ra to rio . In tr od uc ci ón a la B io qu ím ic a Ex pe rim en ta l 37 ACTIVIDAD DE ANÁLISIS Estudio de caso. Enfermedad asociada a accidente laboral de riesgo biológico. Diagnóstico. Síndrome retroviral agudo por VIH Descripción. Una mujer auxiliar de enfermería de 52 años de edad, residente en la zona rural de Antioquia, teniendo los elementos de protección pertinentes, mientras canalizaba una vena periférica de un paciente, sufrió un accidente al puncionar con una aguja hueca un dedo de la mano izquierda, de inmediato sangró en el sitio de la lesión. Posteriormente, se lava con agua y jabón quirúrgico, ingresa a urgencias por este motivo. Dentro del protocolo de la institución se realizó exámenes serológicos tanto a la trabajadora como al paciente. Las pruebas serológicas de la mujer resultaron negativas para VIH, VHC y VHB, no fue tratada con medicamentos antirretrovirales postexposición mientras que el paciente reportó resultado positivo para VIH y negativo para VHB y VHC. Desafortunadamente, en el momento del accidente no se contó con disponibilidad de la terapia antirretroviral y además el personal que la atendió subestimó el riesgo del accidente probablemente por falta de conocimiento de los protocolos de manejo. Después del accidente, en la semana 6 postexposición la mujer acude a urgencias por un cuadro febril asociado a síntomas respiratorios, otitis. Se realiza de nuevo pruebas serológicas contra el VIH, las cuales fueron negativas, también se le realizó la carga viral para VIH que reportó más de 100000 copias/mL, lo cual confirmó la sospecha diagnóstica de síndrome retroviral agudo por VIH postexposición. Posteriormente, la auxiliar se le realizó un seguimiento exhaustivo y se le administró una terapia ARV. Después de 6 años del accidente, la mujer continúa en el seguimiento en el programa de riesgo biológico, asintomática con carga viral no detectable y sigue con el esquema ARV, no se evidencia progresión de la enfermedad. La paciente fue indemnizada y pensionada por enfermedad asociada a accidente laboral. Comentario: es necesario cumplir las normas de bioseguridad en el laboratorio o trabajo que incluye las medidas de prevención y todas las 38 Pr ác tic as d e Bi oq uí m ic a y es tu di os d e ca so s e n C ie nc ia s d e la S al ud acciones que se deben tener en cuenta en caso de que ocurra un accidente. También, se debe identificar y comprender los riesgos potenciales relacionados con la salud frente al uso de productos químicos y muestras biológicas, entre otros. Esta paciente debido a un accidente laboral con una muestra biológica, jeringa impregnada con sangre se contagia con un agente infeccioso (VIH). No solo la sangre, si no también, tejidos u otros líquidos o fluidos corporales (semen, secreciones vaginales, líquido cefalorraquídeo, sinovial, pleural o peritoneal) pueden ser potencialmente infectantes produciendo la transmisión de agentes patógenos. Este tipo de accidentes se consideran como una urgencia médica en las instituciones responsables de atender estos casos. Se debe de contar con el personal médico con entrenamiento adecuado que sea capaz de identificar los casos de alto riesgo. BIBLIOGRAFÍA Montufar, F., Villa. J., Madrid. C., Díaz, L., Vega, J., Velez, J., Zuleta, J. (2015). Reporte de caso Infección por VIH posterior a exposición ocupacional de riesgo biológico en trabajadores de la salud. Infectio, 19 (1), 31–34. In tr od uc ci ón a la B io qu ím ic a Ex pe rim en ta l 39 ACTIVIDAD DE ANÁLISIS Estudio de caso. Amputación corporal asociada a accidente laboral de riesgo químico. Diagnóstico. Osteomielitis de la falange y edema. Descripción. Una paciente auxiliar de enfermería de 51 años con antecedentes de Diabetes mellitus tipo I y Síndrome de Túnel Carpiano, tuvo un derrame accidental de líquido desinfectante cuando llenaba un envase de Biguanid, impregnado todo el cuerpo con esta sustancia, en ese momento, no uso apropiadamente el equipo de protección personal. Las medidas de seguridad se limitaron a cambiarse el uniforme por completo, pero continuó con los calcetines y zapatos por el resto del turno. Seguidamente, se evidenció una lesión en el cuarto dedo del pie izquierdo, se le realizó tratamiento y un seguimiento, pero la evolución fue tórpida, hubo presencia de edema y osteomielitis de la falange, debido a esto se amputa el dedo. La paciente fue indemnizada por lesión permanente no invalidante. Comentario: a veces se actúa sin conocimiento real del nivel de riesgos para la salud y el ambiente frente a la exposición de sustancias químicas en el lugar de trabajo o laboratorio, se piensa que un desinfectante sirve de protección frente a los patógenos con propiedades fungicidas, bactericidas y viricidas, pero otros factores como el tiempo de exposición directa, sumado los antecedentes del paciente puede complejizar la situación. Además, es indispensable que el personal sea consciente y utilice los equipos de protección necesarios, se informe acerca de la ficha técnica de los agentes químicos a los que está expuesto, haga uso correcto de estas sustancias químicas y conozca la susceptibilidad individual a dicha sustancia. La piel es una barrera biológica que está compuesta por capas de células que determinan la entrada de nutrientes, sustancias químicas, hasta la salida de compuestos tóxicos. La naturaleza del agente químico, el medio en el que está disperso, y el estado de la piel son factores que limitan o permiten la permeabilidad a dicha barrera. La exposición 40 Pr ác tic as d e Bi oq uí m ic a y es tu di os d e ca so s e n C ie nc ia s d e la S al ud dérmica a sustancias químicas puede provocar efectos locales (irritaciones, dermatitis, sensibilización) o sistémicos (alteraciones o daños en órganos o sistemas específicos). La evaluación de riesgos inherentes a cada actividad laboral o prácticas de laboratorio implica el cumplimiento y la vigilancia de las medidas de prevención para reducir o eliminar un riesgo determinado que afecte la calidad de vida del trabajador y de su entorno profesional. Para analizar: De acuerdo a los dos reportes de caso relacionados con la exposición de agentes biológicos y químicos en áreas de trabajo responda las siguientes preguntas: ¿Considera que el protocolo de seguridad realizado en estos dos casos fue el adecuado? Justifique su respuesta. Realice un esquema comparativo de los aspectos que se tuvieron o deberían tenerse en cuenta. ¿Qué aspectos usted cree que son claves y se deben de mejorar? BIBLIOGRAFÍA Finol, A., Ortega, G., Domínguez, j., Rivero, J., Fernández, M., y Espejo, M. (2014). Amputación corporal por accidentede trabajo en auxiliar de enfermería. Med Segur Trab, 60 (237), 786–793 In tr od uc ci ón a la B io qu ím ic a Ex pe rim en ta l 41 Práctica 2. Bases de datos y herramientas bioinformáticas útiles en Bioquímica OBJETIVO ■ Conocer las diferentes bases de datos utilizadas como herramienta para buscar información de un tópico específico relacionado con Bioquímica INTRODUCCIÓN La búsqueda de información relacionada con bioquímica en internet, es una tarea básica que los estudiantes deben realizar para actualizarse en esta disciplina. A través de esta práctica de laboratorio el estudiante adquirirá destrezas en el uso de algunas herramientas bioinformáticas útiles en la búsqueda y procesamiento de información relacionada con la bioquímica estructural, las funciones bioquímicas y las consecuencias patológicas por alteración de ciertos genes. A continuación, se describen algunas páginas web y bases de datos de interés (Tablas 5 y 6). Tabla 5. Sitios web para el estudio de la bioquímica Nombre Descripción URL The Medical Biochemistry page Portal para la comprensión de los procesos bioquímicos, metabólicos y fisiológicos con énfasis en la importancia médica. http://www. themedicalbiochemistrypage. org/ Essential Biochemistry Texto de bioquímica: pro- porciona una profundización de las áreas más importantes de la bioquímica moderna y está completamente integra- do con ejercicios multimedia que incorporan animaciones y gráficos interactivos molec- ulares. http://www.wiley.com/college/ pratt/0471393878/student/ index.html 42 Pr ác tic as d e Bi oq uí m ic a y es tu di os d e ca so s e n C ie nc ia s d e la S al ud Nombre Descripción URL BioROM 2011 Ayudas al aprendizaje de bioquímica, biotecnología y biología molecular http://www.biorom.uma.es/ indices/index.html Wiley Interactive Concepts in Biochemistry Animaciones interactivas de procesos bioquímicos http://www.wiley.com/ college/boyer/0470003790/ animations/animations.htm NetBiochem Topics Tutoriales y revisión de muchos temas en bioquímica médica. http://library.med.utah.edu/ NetBiochem/titles.htm MiniMaps KEGG Pathway Maps Vías bioquímicas http://www.iubmb-nicholson. org/minimaps.html https://www.genome.jp/kegg- bin/get_htext#A1 Organización Mundial de la Salud (OMS) Temas de salud http://www.who.int/es/ Merck Manual profesional version Diferentes tópicos sobre enfermedades, casos clínicos, procedimientos y exámenes https://www.merckmanuals. com/professional KEGG: Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes Enciclopedia de genes y genomas https://www.genome.jp/kegg/ Access Medicine Libros disponibles online, casos clínicos, material interactivo para estudiantes de enfermería, medicina, auxiliares de enfermería y profesionales de Ciencias de la salud https://accessmedicina. mhmedical.com In tr od uc ci ón a la B io qu ím ic a Ex pe rim en ta l 43 Tabla 6. Bases de datos y herramientas para el estudio de la bioquímica Nombre Descripción URL National Center for Biotechnology Information (NCBI) Variedad de bases de datos y recursos https://www.nlm.nih.gov/ Genbank Base de datos de secuencias de nucleótidos http://www.ncbi.nlm.nih.gov/ DNA Bank of Japan Base de datos de DNA http://www.ddbj.nig.ac.jp/ The European Bioinformatics Institute (EBI) Secuencias de DNA http://www.ebi.ac.uk/ RefSeq Base de datos de secuencias de referencia NCBI, incluye ADN genómico, transcripciones y proteínas http://www.ncbi.nlm.nih.gov/ refseq/ CCDS Base de datos del conjunto de proteínas consensus CDS http://www.ncbi.nlm.nih.gov/ CCDS/CcdsBrowse.cgi UniProtKB Recurso de proteínas universal (UniProt) http://www.uniprot.org/ Protein Data Bank (PDB) Estructura proteica determinada por rayos X y RMN (resonancia magnética nuclear) http://www.rcsb.org/pdb/ home/home.do MEDLINE (PubMed) Librería Nacional de EEUU https://www.nlm.nih.gov/ International Union of Biochemistry and Molecular Biology (IUBMB) Nomenclatura h t tp : / / w w w. c h e m . q m u l . ac.uk/iubmb/ IUBMB Enzyme List Catálogo of enzimas h t tp : / / w w w. c h e m . q m u l . ac.uk/iubmb/enzyme/ 44 Pr ác tic as d e Bi oq uí m ic a y es tu di os d e ca so s e n C ie nc ia s d e la S al ud Nombre Descripción URL Worthington Enzyme Manual Propiedades de las enzimas http://www.worthington- biochem.com/index/manual. html Enzyme Database of ExPASy Base de datos de nomenclatura enzimática http://enzyme.expasy.org/ BRENDA Un sistema de información de enzimas http://www.brenda-enzymes. org SABIO-RK Base de datos de reacciones bioquímicas http://sabiork.h-its.org/ Reactome Base de datos de vías y procesos biológicos (cáncer y otras enfermedades) http://www.reactome.org/ KEGG REACTION Reacciones bioquímicas https : //w w w.genome. jp/ kegg/reaction/ KEGG GLYCAN Carbohidratos complejos o glicanos https : //w w w.genome. jp/ kegg/glycan/ Pubmed ScienceDirect Embase Biomedical Answer Búsqueda de artículos científicos actualizados sobre investigación bioquímica, biomédica y ciencias de la salud http://www.ncbi.nlm.nih.gov/ pubmed/ http://www.sciencedirect. com/ https://www.elsevier.com/ embase Fuente: Boyer, Rodney F. 2012 modificado In tr od uc ci ón a la B io qu ím ic a Ex pe rim en ta l 45 ACTIVIDAD PRÁCTICA Utilización del directorio de los diferentes sitios web: Nombre 5 sitios de biotecnología reconocidos en el mundo. Búsqueda de literatura de bioquímica. Para ilustrar el uso de este servicio de búsqueda, direccione su navegador al URL apropiado en las páginas principales PubMed, Science Direct, Embase Biomedical Answer. La mayoría de características que se muestran en la pantalla se encuentran disponibles y son necesarias para realizar la búsqueda. Para buscar bibliografía, puede escribir en el cuadro de diálogo el tema específico, nombre del autor, nombre de la revista. Por ejemplo, busque la clase: “Human Papillomavirus", una proteína de la cápside presente en el papilomavirus que es utilizada como vacuna. Al hacer clic en la búsqueda encontrará varias citaciones. BIBLIOGRAFÍA Boyer, R. (2012). Using the Computer and Internet for Research in Biochemistry. En R. Boyer (Ed), Biochemistry laboratory: modern theory and techniques (pp. 35-50). New Jersey: Pearson Prentice Hall Chen, C., Huang, H. y Wu, C. (2018). Protein Bioinformatics Databases and Resources. Methods Mol Biol., 1558, 3–39. Rodwell, V., Bender, D., Botham, K., Kennelly, P., y Weil, P. (2016). Harper. Bioquímica ilustrada, 30e. México, D. F: McGraw-Hill 47 Sección 2 SOLUCIONES Y DETERMINACIÓN DE pH 49 Práctica 3. Soluciones de uso clínico OBJETIVOS ■ Identificar la existencia de soluciones en los sistemas biológicos, en especial en el ser humano. ■ Preparar soluciones acuosas de concentración determinada a partir de un soluto o de una solución más concentrada. ■ Reconocer ejemplos de soluciones utilizadas en el quehacer del profesional de ciencias de la salud INTRODUCCIÓN Una solución es una mezcla homogénea de sustancias que está constituida por un solvente, componente que está presente en mayor proporción y un soluto que se encuentra en menor proporción. Las partículas de soluto en las soluciones son muy pequeñas. Varían en diámetro y van desde 0.1 a 1 nm. Si una mezcla homogénea presenta partículas mayores, se clasificará como coloide o suspensión. Las reacciones químicas de los organismos vivos se llevan a cabo en solución, por lo tanto, las propiedades de las soluciones afectan las reacciones químicas e influyen en la fisiología de los seres vivos. La mayoría de las sustancias biológicas tanto intracelulares como extracelulares, se encuentran en forma de solución o en estado coloidal. Por otra parte, los fluidos de mantenimiento que se usan para reponer las pérdidas fisiológicas que ocurren en un paciente a travésde Figura 9. Soluciones de uso clínico 50 Pr ác tic as d e Bi oq uí m ic a y es tu di os d e ca so s e n C ie nc ia s d e la S al ud la piel, pulmones, heces y orina, son soluciones cristaloides. Algunos están compuestos principalmente de agua en forma de solución de dextrosa (dextrosa al 5 % - suero glucosado), algunas de estas soluciones también contienen electrólitos (dextrosa al 4% en cloruro de sodio al 0,18 % - suero mixto) (Figura 9). Además, los fluidos de reemplazo utilizados para reponer pérdidas anormales de sangre, plasma u otros fluidos extracelulares, aumentan el volumen del compartimiento vascular. Estos fluidos principalmente, son soluciones coloidales, aunque existen algunas soluciones cristaloides que contienen una concentración de sodio similar al plasma son aptas para ser utilizadas como fluidos de reemplazo. Un ejemplo de estas últimas soluciones lo constituyen las soluciones salinas balanceadas como solución salina normal (cloruro de sodio al 0,9%), Ringer lactato o soluciones Hartmann. Desde otro punto de vista, las enfermeras y los médicos trabajan para promover la salud de los pacientes, en su quehacer profesional es indispensable tomar mediciones (peso, estatura, presión arterial, etc.), realizar conversiones y calcular la dosis indicada de medicamentos para suministrar a los pacientes. La comprensión y el significado de una disolución permite entender claramente el aspecto de concentración de las diferentes sustancias empleadas en ciencias de la salud y su efecto dentro del cuerpo cuando entran a hacer parte de los fluidos corporales. La concentración de una solución puede expresarse de diversas maneras como se muestra en la tabla 7. Las unidades de concentración se utilizan para expresar la cantidad de soluto en una solución. Porcentaje en masa (%m/m) Es el número de gramos de soluto en 100 g de solución; es la forma en que se expresa la pureza de los reactivos químicos. Se representa como %m/m. Ej: si se disuelve 8 g de bicarbonato de sodio (NaHCO3) en 92 g de agua, la solución tendría una concentración de 8% m/m So lu ci on es y d et er m in ac ió n de p H 51 Porcentaje de masa a volumen (%m/v) Es el número de gramos de soluto, disueltos por cada 100 mL de solución. Es una de las unidades más utilizada en la información de análisis de laboratorios clínicos. Ej: Si se disuelven 5 g de glucosa (C6H12O6) en 100 mL de solución, la solución corresponde a 5 % m/v. Molaridad (M) Es el número de moles de soluto disuelto en un litro de solución. Ej. Para preparar una solución acuosa de amoniaco 2 M, se debe de adicionar 2 moles de soluto en un balón aforado de 1 L; se agrega 34 g de amoniaco (2 moles de NH3) en 1 L de solución. Partes por millón (ppm) Es la cantidad de miligramos (mg) de soluto por litro de solución. Esta unidad de concentración se utiliza para soluciones muy diluidas, es decir aquellas que presentan una muy pequeña cantidad de soluto disuelto, comúnmente, este tipo de expresión de la concentración, se utiliza para soluciones gaseosas en las que se encuentra uno o varios componentes volátiles y/o partículas en suspensión, como polvos y humos. Por ejemplo, el monóxido de carbono (CO) es un gas muy tóxico que se produce por la combustión de hidrocarburos como la gasolina y en condiciones normales, el límite de exposición de este gas es muy inferior a 25 ppm. Los síntomas que se presentan inicialmente por intoxicación con este gas son debilidad muscular, arritmias (latidos cardiacos irregulares) en un rango de concentración entre 80 a 100 ppm. Ej. Una solución que contiene 6.0 x 10-5 g de óxido de calcio en 1 L de solución, es una solución 0,06 ppm. Osmolaridad (mOsm/L) Es el número total de partículas de soluto por unidad de volumen de solución y en los sistemas biológicos se define como unidades de miliosmoles/L de agua, este término se conoce como tonicidad. 52 Pr ác tic as d e Bi oq uí m ic a y es tu di os d e ca so s e n C ie nc ia s d e la S al ud Ej. La solución salina al 0.9 % también denominada suero fisiológico, contiene 9 g de NaCl o 154 mEq de Cl- y 154 mEq de Na+ en 1 litro de H2O, con una osmolaridad de 308 mOsm/L. Tabla 7. Unidades de concentración de soluciones. Unidad Símbolo Definición Porcentaje en masa %m/m Porcentaje de masa a volumen %m/v Porcentaje en volumen %v/v Partes por millón ppm Molaridad M Normalidad N Osmolaridad Osm Fuente: Wolfe, D. H. (1996) modificado MATERIALES Y EQUIPOS Vaso de precipitado Balón volumétrico (matraz aforado) (50, 100, 250 mL) Probeta Pipeta graduada (1, 5 y 10 mL) volumen de soluto volumen de solución v % x 100= v masa de soluto (g) masa de solución (g) ppm x 1000000= masa de soluto (mg) masa de solución (L) ppm = moles de soluto volumen de solución, L M = equivalentes de soluto volumen de solución, L N = moles de partículas disuelta volumen de solución Osm = masa de soluto masa de solución m % x 100= m masa de soluto volumen de solución m % x 100= v So lu ci on es y d et er m in ac ió n de p H 53 Pipetas aforadas Micropipetas de 100 µL – 1000 µL y puntas Frasco lavador Gradillas Probetas Tubos de ensayo Vidrio de reloj Pera de succión o propipeta Balanza analítica Vórtex Gradillas Embudos SOLUCIONES Y REACTIVOS Cloruro de sodio (NaCl) Glucosa (C6H12O6) Ácido acético (CH3COOH) Solución acuosa de ácido acético (CH3COOH) 3 M Solución salina isotónica Solución Ringer lactato Solución Hartmann 54 Pr ác tic as d e Bi oq uí m ic a y es tu di os d e ca so s e n C ie nc ia s d e la S al ud DESARROLLO EXPERIMENTAL Preparación de soluciones. Prepare 50 mL de una solución acuosa de cloruro de sodio a 0.9 % (p/v) o solución fisiológica a. Calcular la masa requerida de NaCl. b. Pese en un vidrio de cristal la cantidad de NaCl determinada c. Disuelva el sólido añadiendo agua destilada en un vaso precipitado de 20 mL aproximadamente la mitad del volumen. e. Transfiera la solución a un matraz aforado de 50 mL por medio de un embudo. Enjuague el vaso de 2-3 veces con pequeñas porciones de agua, añadiendo esa solución al matraz aforado correspondiente. d. Adicione con cuidado agua destilada al matraz hasta completar el volumen de 50 mL, llenar hasta la línea del aforo. e. Agite el matraz para homogenizar la solución. Preparación 100 mL de una solución de suero glucosado a 0.07 M (masa molar de glucosa, 180 g/mol) a. Calcular la masa requerida de glucosa. b. Pese en un vidrio de cristal la cantidad de glucosa determinada c. Disuelva el sólido añadiendo agua destilada en un vaso precipitado de 50 mL aproximadamente la mitad del volumen. d. Transfiera la solución a un matraz aforado de 100 mL por medio de un embudo. Enjuague el vaso de 2-3 veces con pequeñas porciones de agua, añadiendo esa solución al matraz aforado correspondiente. e. Adicione agua destilada al matraz hasta completar el volumen de 100 mL, llenar hasta la línea del aforo, cuidadosamente. f. Agite el matraz para homogenizar la solución. So lu ci on es y d et er m in ac ió n de p H 55 Preparación de soluciones por dilución. Prepare 50 mL de una solución acuosa de ácido acético (CH3COOH) 0.1 M a partir de una solución acuosa de ácido acético 3 M a. Determine el volumen de solución de CH3COOH 3 M que necesita para preparar dicha solución. Para realizar este cálculo utilice el factor de dilución. b. Tome el volumen de la solución concentrada con una pipeta y adicione al matraz aforado de 50 mL que contenga un volumen pequeño de agua destilada. c. Complete con agua destilada, el volumen restante hasta la línea de aforo. d. Homogenice la solución CONSULTA PRELIMINAR Establezca la diferencia entre soluciones cristaloides y coloidales, solución isotónica, hipotónicas e hipertónicas, indique su importancia en las ciencias de la salud. ¿Qué significan: v/v,p/v, p/p y ppm? Investigue acerca de las soluciones intravenosas más utilizadas y su composición ¿Cuáles son los tipos de soluciones que existen in vivo? Mencionar ejemplos ¿Qué les pasa a los eritrocitos cuando se ponen en contacto con soluciones salinas de diferente osmolaridad? 56 Pr ác tic as d e Bi oq uí m ic a y es tu di os d e ca so s e n C ie nc ia s d e la S al ud ACTIVIDAD DE ANÁLISIS PROBLEMAS: 1. En una paciente de 24 años, se determinó que la molaridad de la glucosa en el plasma sanguíneo es de 0.01, se requiere calcular la masa de glucosa en 100 mL de plasma sanguíneo. Convierta g/L de glucosa en mg/dL. Interprete si el nivel de glucosa de esta persona se presenta dentro del rango normal. 2. Si una persona tiene 3 L de plasma sanguíneo, ¿qué masa de Ca+2 habrá en la sangre, si la concentración de Ca+2 total es de 3 mM? ¿Cuál es la concentración de Ca+2 en mg/dL en sangre? 3. Dos estudiantes en un laboratorio de Bioquímica necesitan preparar soluciones de NaCl. Uno de ellos quiere 500 mL al 0.9 % y el otro quiere 100 mL de una solución al 10 %. A fin de realizar una sola pesada en la balanza, deciden preparar la solución más concentrada primero y con ella preparar una segunda más diluida. Explique cómo se prepararían estas dos soluciones. 4. La albúmina es una proteína producida por el hígado. El examen de albúmina en suero mide la cantidad de esta proteína en la parte líquida y transparente de la sangre. La concentración normal de albúmina en plasma se encuentra en un rango entre 36 y 52 g/L. Exprese la concentración de esta sustancia en g/dL y mmol/L. 5. En una prueba de laboratorio de una paciente femenina se encontró que la concentración de bilirrubina en plasma fue 60 μmol /L. Exprese la concentración de esta proteína sérica en μmol/L y mg/100 mL e interprete si el nivel de esta sustancia de esta persona se presenta dentro del rango normal. 6. Los valores de referencia de glucosa en líquido cefalorraquídeo (LCR) oscilan entre 59-79 mg por 100 mL en el adulto. En una persona con meningitis bacteriana hay un descenso en este valor pudiendo llegar hasta 30 mg de glucosa. Expresar este valor en ppm. So lu ci on es y d et er m in ac ió n de p H 57 7. La leche magnesia Phillips es un antiácido y digestivo, le debe su carácter digestivo al contenido de hidróxido de magnesio Mg(OH)2 en una cantidad de 8.5 g cada 100 mL. ¿Cómo debería venir indicada esta cantidad si las unidades estuviesen expresadas en normalidad? 8. Una solución de Ringer utilizada para la sustitución intravenosa contiene 155 mEq/L de Cl- por litro de solución. Si un paciente recibe 3500 mL de solución de Ringer. ¿Cuántos moles del ion sodio se le administraron? 9. Un paciente requiere doxacilina a una dosis de 750 mg, EV, cada 6 hora ¿cuántos mL se deben de administrar si usted a reconstituido el frasco ampolla con 5 mL, La presentación del frasco ampolla es de 1 g. BIBLIOGRAFÍA Bettelheim F., y Landesberg J. (2010). Laboratory Experiments for Introduction to General, Organic, and Biochemistry. Seventh Edition. Brooks/Cole, Cengage Learning. Bustamante, C.G. & Montecinos, C.K. (2013). Soluciones Hidroelectrolíticas. Revista de Actualización clínica, 39, 2056–2062. Chang, R. (2010). Química. Décima edición. México, D.F.: McGraw-Hill McMurry, J., Ballantine, D., Hoeger, C., Peterson, V. (2010). Fundamentals of general, organic, and biological chemistry. New York, NY: Pearson Prentice Hall. Organización Mundial de la Salud. (2001). Uso clínico de la sangre. Recuperado de http://www.who.int/bloodsafety/clinical_use/en/Manual_S.pdf Timberlake, K. (2013). Química general, orgánica y biológica. Estructuras de la vida. Educación media superior. México, D. F: Pearson Wolfe, D. H. (1996). Química general, orgánica y biológica. Segunda edición. New York: McGraw-Hill 58 Pr ác tic as d e Bi oq uí m ic a y es tu di os d e ca so s e n C ie nc ia s d e la S al ud Práctica 4. Manejo del espectrofotómetro y diluciones seriadas. OBJETIVO ■ Adquirir destreza en el manejo del espectrofotómetro y en la preparación de diluciones seriadas. INTRODUCCIÓN La dilución es la preparación de una disolución con más baja concentración a partir de una solución más concentrada. Para diluir una solución, se incrementa el volumen del solvente hasta obtener la nueva concentración o se toman alícuotas de una solución inicial y a estas se adiciona el volumen del diluyente necesario para alcanzar la concentración deseada. El número de moles del soluto permanece constante durante el proceso de dilución. Esta práctica es importante ya que los futuros profesionales de las ciencias de la salud deben de adquirir destrezas en los cálculos matemáticos necesarios para determinar la dosis de un medicamento que se va a administrar a un paciente o preparar o diluir medicamentos en caso de que se requiera. Además, conocer los fundamentos de la espectrofotometría es muy útil, pues es una técnica que se emplea en el análisis clínico de muestras de sangre, plasma y suero, en la química de alimentos y en la investigación científica. Para saber el número de moles del soluto en la solución concentrada (molc), se multiplica la molaridad de la solución concentrada por el volumen que ocupa. De igual manera, para hallar el número de moles de soluto (mold) en la solución diluida es igual a la molaridad de la solución diluida multiplicada por su volumen (Vd) molc Lc molc = Mc .VC = x Lc So lu ci on es y d et er m in ac ió n de p H 59 Debido a que el número de moles tanto en solución concentrada como en la diluida es el mismo se puede aplicar la siguiente expresión matemática para resolver problemas de dilución. Una dilución en serie constituye una sucesión de diluciones en las que van siendo subsecuentemente menos concentradas que su anterior (Figura 10). En un sistema de n diluciones en serie, la concentración de soluto en cada dilución sucesiva es de 1/n de la anterior. Generalmente, se efectúan al doble, es decir, que cada dilución tiene la mitad de concentración que su antecesor. Espectrofotometría La espectrofotometría es una técnica analítica que sirve para determinar la concentración de un compuesto teniendo en cuenta la absorción de una determinada radiación lumínica. El espectrofotómetro es el aparato que permite medir la intensidad de la luz absorbida por una solución en un estrecho intervalo de longitudes de onda del espectro UV-visible (Figura 3). La relación entre la concentración de una sustancia con la absorción se basa en la ley de Lambert Beer, la cual enuncia que la concentración de una sustancia es directamente proporcional a la cantidad de luz absorbida e inversamente proporcional al logaritmo de la luz transmitida (Tabla 8). Una muestra puede presentar una absorbancia de cero, es decir, que no absorbe la radiación incidente y por lo tanto transmite el 100% de esa radiación. La situación opuesta se tiene con un cuerpo opaco a un intervalo determinado del espectro electromagnético; en este caso la transmisión es nula y la absorción es completa. mold Ld mold = Md . Vd = x Ld Mc Vc = Md Vd 60 Pr ác tic as d e Bi oq uí m ic a y es tu di os d e ca so s e n C ie nc ia s d e la S al ud El espectrofotómetro está compuesto por: 1. Fuente de luz: es una fuente de radiación que se puede dirigir hacia una muestra que se espera que absorba parte de esa radiación, la cual se puede detectar mediante un circuito que produzca una señal reproducible. 2. Filtro: dispositivos que permite el paso de luz de una longitud de onda específica. Este no debe absorber cantidades apreciables de la luz en una longitud de onda determinada, la cual debe ser de color complementario al de la muestra. 3. Cubeta o celdas analíticas: suelen ser tubos redondos o cuadrados de espesor constante, de diversos materialescomo vidrio, cuarzo o plásticos (Figura 4). 4. Célula fotoeléctrica. 5. Amplificador y medidor. Finalmente, la determinación cuantitativa de una sustancia depende de la relación de la cantidad de radiación absorbida por la muestra problema y la absorbancia de una sustancia de referencia cuya concentración es conocida. Los espectrofotómetros permiten efectuar la comparación entre la señal obtenida por una mezcla que no contiene la sustancia en estudio y otra que sí la tiene para poder obtener la señal de esa diferencia. Esta técnica se emplea en el análisis clínico de muestras de sangre, plasma y suero, en la química de alimentos y en la investigación científica. Tabla 8. Características del espectro UV-visible Color de la luz Nombre de la longitud de onda Muestra absorbida Región espectral absorbida en nm Verde azuloso Rojo Visible 620 a 700 Azul verdoso Anaranjado Visible 600 a 620 Azul Amarillo Visible 575 a 600 Violeta Verde amarillento Visible 555 a 575 So lu ci on es y d et er m in ac ió n de p H 61 Color de la luz Nombre de la longitud de onda Muestra absorbida Región espectral absorbida en nm Púrpura Verde Visible 505 a 555 Rojo Verde azuloso Visible 495 a 505 Anaranjado Azul verdoso Visible 475 a 495 Amarillo Azul Visible 430 a 475 Verde amarillento Violeta Visible 380 a 430 _____ No visible UV 220 a 380 _____ No visible UV lejano 180 a 220 MATERIALES Y EQUIPOS Vaso de precipitado Balón volumétrico (matraz aforado) (50, 100, 250 mL) Probeta Pipeta graduada (1, 5 y 10 mL) Pipetas aforadas Micropipetas de 100 µL – 1000 µL y puntas Frasco lavador Gradillas Probetas Tubos de ensayo Vidrio de reloj Pera de succión o propipeta Balanza analítica Vórtex Gradillas Embudos Espectrofotómetro 62 Pr ác tic as d e Bi oq uí m ic a y es tu di os d e ca so s e n C ie nc ia s d e la S al ud SOLUCIONES Y REACTIVOS Solución acuosa de sulfato de cobre (CuSO4) 1 M Solución de triptófano Solución de β-caroteno en acetona 0.5 M Figura 10. Diluciones seriadas DESARROLLO EXPERIMENTAL 1. Determine el espectro de absorción de la solución acuosa de sulfato de cobre CuSO4, una solución de triptófano y una solución de β-caroteno en acetona 0.5 M 2. Prepare 5 mL de diferentes diluciones en serie: 1:5, 1:25, 1:125, 1:625 de β-caroteno a partir de una solución de β-caroteno en acetona 0.5 M 3. Leer y registrar la absorbancia a la longitud de onda de 497 nm para cada dilución. 4. Graficar los datos de absorbancia obtenidos de las diferentes diluciones seriadas respecto a concentración expresada en mg/L. So lu ci on es y d et er m in ac ió n de p H 63 CONSULTA PRELIMINAR ¿Qué se entiende por dilución y dilución seriada de las soluciones? Explique qué es y para que se utiliza un espectro de absorción. PREGUNTAS ¿Qué utilidad tiene conocer la longitud de máxima absorción de un compuesto? ¿Por qué es importante la espectrofotometría en la bioquímica clínica? BIBLIOGRAFÍA Chang, R. (2010). Química. Décima edición. México, D.F.: McGraw-Hill Gómez, R., Isaac, L., Ruiz, H., Rodríguez, R., Arana, O., y García, P. (2014). Normas de bioseguridad y manejo de muestras biológicas, material, equipo y procedimientos. En S. Enríquez; L. Alvarado; C. Díaz; P. Chávez (Ed.). Manual de prácticas de laboratorio de bioquímica, 3e. New York, NY: McGraw-Hill. McMurry, J., Ballantine, D., Hoeger, C., Peterson, V. (2010). Fundamentals of general, organic, and biological chemistry. New York, NY: Pearson Prentice Hall Timberlake, K. (2013). Química general, orgánica y biológica. Estructuras de la vida. Educación media superior. México, D. F: Pearson 64 Pr ác tic as d e Bi oq uí m ic a y es tu di os d e ca so s e n C ie nc ia s d e la S al ud ACTIVIDAD DE ANÁLISIS Estudio de caso. Gastroenteritis Aguda con diarrea y deshidratación Causa. Biológica (Rotavirus) y ambiental. Descripción. Paciente femenina de 4.5 meses de edad es ingresada al hospital después de dos días de diarrea acuosa, aproximadamente 10 deposiciones durante las últimas 24 h y fiebre desarrollada en las 12 h antes de la admisión. El peso de la niña en el momento de su ingreso fue de 3990 g, lo que representa que perdió el 10% del peso con relación al anterior. Su piel estaba de color gris pálido, se evidenciaba turgencia en la piel, labios secos, mucosa bucal seca y lágrimas reducidas. También se observó disminución en la producción de orina y taquicardia. El análisis de las muestras de heces reveló un resultado positivo para antígeno de rotavirus, los cuales fueron negativos para las muestras de sangre y orina. Los resultados de las pruebas de laboratorio revelan que los electrólitos séricos, el Na+ y el HCO3 - tenían una concentración de 146 y 8 mEq/L, respectivamente, el pH sanguíneo estaba bajo (7,21) y el nitrógeno ureico (BUN) fue de 61 mg/dL (Tabla 9). Se administró una terapia de fluidos intravenosos y soluciones de rehidratación oral (SRO) para reestablecer el equilibrio electrolítico y rehidratación. Esta consistió en reposición de volumen con dos dosis de una solución de cloruro de sodio 0.9% en 20 mL/kg durante 60 minutos y una solución que contiene dextrosa al 5% más electrólitos para corregir la hipernantremia. La infante se trató con probióticos y después de 4 días de hospitalización no mejoró de la diarrea. Posteriormente, se le suministró el tanato de gelatina disuelto en SRO para controlar la diarrea que fue disminuyendo en las primeras 12 h y a los tres días desapareció por completo. So lu ci on es y d et er m in ac ió n de p H 65 Tabla 9. Datos del análisis de laboratorio acerca de la evolución de la paciente a lo largo de 21 días Parámetros Días Valores normales1 2 3 4 5 7 21 Proteína C Reactiva (PCR) (mg/dL) <0,05 2 1,3 0,14 0,06 0,05 <0,05 <1 Na+ (mEq/L) 146 149 156 141 142 140 136 129-143 HCO3 -/exceso de base (mEq/L) 8/-19,3 13/-15 11/-18 15/-12 20,6/-5,4 23/-1,3 23 30/(-)3-(+)3 BUN (mg/dL) 61 18 5 10 17 10-50 Comentario: la molécula agua es el componente principal de los líquidos intracelulares y extracelulares del ser humano, la cual permite la disolución de diferentes iones y moléculas. Es importante mantener en homeostasis el equilibro hídrico corporal que se encuentra estrechamente relacionado con el equilibrio electrolítico o de los iones disueltos. Tanto la deficiencia de agua corporal como su exceso pueden ocasionar problemas clínicos graves. Por tal razón, dentro de la exploración del paciente es fundamental realizar una valoración del equilibrio hidroelectrolítico. Cuando se altera el equilibrio hidroelectrolítico es necesario suministrar las soluciones hidroelectrolíticas que tienen una composición específica y son frecuentemente utilizadas en la práctica clínica (Tabla 10). Estas soluciones pueden ser administradas por vía oral, intravenosa e intramuscular a los pacientes que las requieren. Las soluciones de uso intravenosos tienen efecto directo sobre la hemodinámica y la homeostasis del paciente. 66 Pr ác tic as d e Bi oq uí m ic a y es tu di os d e ca so s e n C ie nc ia s d e la S al ud Tabla 10. Soluciones que se utilizan para sustitución intravenosa y rehidratación Disolución Composición de electrólitos (mEq/L) Aplicación Cloruro de sodio (0,9 %) Na+ 154, Cl- 154 Sustitución de pérdidas de líquido Cloruro de potasio con 5% de dextrosa K+ 40, Cl- 40 Tratamiento de desnutrición (bajos niveles de potasio) Disolución Ringer Na+ 147, K+ 4, Ca2+ 4, Cl-155 Sustitución de líquidos y pérdida de electrólitos por deshidratación Disolución de mantenimiento con 5% de dextrosa Na+ 147, K+ 35, Ca2+ 40, lactato-20, HPO4 2- 15 Mantenimiento de niveles de líquidos y electrólitos Disolución por sustitución (extracelular) Na+ 140, K+ 10, Ca2+ 5, Mg2+ 3, Cl- 103, acetato-47, citrato3- 8 Sustitución de electrólitos en líquidos extracelulares Suero