Unidad 1

1. Unidad 1 Clase 1 Fundamento de la química médica Materia Profesores: Hugo Villanueva V. Alberto Salazar G.

2. Química Es una ciencia que estudia la composición, propiedades y estructura de la materia, las transformaciones y las leyes que rigen esos cambios. La palabraquímica deriva de la voz egipcia khem, en alusión al propio Egipto, tierra negra y fértil.

3. Logros • Valora la importancia de la química para la compresión de los procesos biológicos y su aplicación médica. • Clasifica la materia y lo interrelaciona con el ser humano. • Convierte los sistemas de unidades de importancia médica.

4. Importancia de la química en la Medicina Humana A. Procesos biológicos Síntesis de las hormonas tiroideas (I + Tirosina MIT+DIT T3) (I + Tirosina DIT+ DITT4) Como componente de proteínasfuncionales: Hemoglobina Mioglobina. Como componentes de enzimas: La citocromooxidasa (hierro, cobre) La superóxido dismutasa (cobre, zinc) La anhidrasa carbónica (Zinc)

5. B. La química en las ciencias de la salud Armas químicas Tenemos los gases de guerra que son el sarin, tabún y somán. Productos farmacéuticos y médicos Medicamentos, drogas de abuso y sustancias dopantes en el deporte. Productos cosméticos y dermatológicos Jabones, lociones, lacas, geles y cremas bloqueadoras solares.

6. Materia Materia es todo aquello que tiene masa, ocupa un lugar en el espacio, y posee los atributos de gravedad e inercia. La cantidad de materia de un cuerpo se mide por su masa.

7. Clasificación de la materia Sustancias puras 1. Elementos o sustancias simples Son sustancias que no se pueden descomponer en formas más simples por cambios químicos convencionales. Son sustancias puras que pueden conservarse en la naturaleza como tales, observarse, identificarse y manipularse en cantidades de tamaño macroscópico.

8. Química médicaElementos en la masa del ser humano

9. 2. Sustancias compuestas o compuesto Son sustancias formadas por dos o más elementos unidos químicamente en proporciones sencillas y definidas. Química Médica AguaH2O : 2 átomos de Hidrogeno y 1 átomo de Oxígeno Cloruro de sodio: NaCl (al 0,9% constituye el suero fisiológico) Ácido clorhídrico: HCl ( se origina en las células parietales del estómago y forma parte del jugo gástrico).

10. Mezclas Están formadas por más de un componente, cuyas proporciones pueden variar. No tiene composición fija. No pierden sus propiedades por el hecho de mezclarse. Cada componente mantiene sus propiedades.

11. 1. Mezcla Homogénea Constan de una sola fase, llamada disolución o solución. No se pueden distinguir sus componentes Química Médica Mezclas homogéneas en la medicina Agua oxigenada (H2O2 + H2O), desinfectante , antiséptico y decolorante en cosmética. Mezclas homogéneas a nivel hospitalario: El acero quirúrgico (aleación de carbono y hierro) es el componente de las mesas quirúrgicas e instrumental de cirugía.

12. Química Médica Tipo suspensiones farmacéutica de uso en medicina: Jarabes Laxantes Tipo coloides en los alimentos: Albúmina, mayonesa. Leche, queso, mantequilla. Almidón 2. Mezcla Heterogénea Es el sistema donde se encuentran dos o más componentes que se distinguen a simple vista. Son mezclas cuyas propiedades y composición son constantes en todas sus partes.

13. Ley de Conservación de la Materia La masa y la energía del universo permanece constante, no se puede aumentar ni disminuir solo se transforma una en otra.

14. Cambios físicos • Un cambio físico no produce variación en la identidad de la sustancia. Son transformaciones transitorias, es decir, es un cambio de estado. • Ejemplo: • Evaporación del agua: el agua líquida al ser calentada se evapora en agua gaseosa. El hielo seco (CO2 sólido) por acción del calor se convierte en CO2 en forma de gas.

15. Cambios químicos Un cambio químico produce una variación en la identidad de la sustancia. Son transformaciones permanentes y no son reversibles. Química Médica La disolución de la sal de Andrews (NaHCO3) en agua libera gas (CO2) y en el fondo del vaso queda un precipitado blando de sabor cáustico (Na2CO3) y de color blanco.

16. Medición y sistemas de unidades Cuando se quiere cuantificar ciertas magnitudes (masa, volumen y otros), se emplean instrumentos de medida y unidades apropiadas. Ejemplos La masa de cierto cuerpo se mide con la balanza que registra digamos 200 gramos (200 g). La temperatura del agua se mide con un termómetro, que registra en el laboratorio 20º C.

17. Sistema internacional de unidades (S.I) En 1 960 se estableció oficialmente el S.I que utiliza muy pocas unidades y es una ampliación de la forma MKS del Sistema Métrico Decimal. En la decimocuarta Conferencia General de 1 971, el Comité Internacional de Pesas y Medidas fija7 unidades de base, 2 suplementarias y unidades derivadas, con sus símbolos correspondientes aceptados por todos los países de mundo. En nuestro país a partir de 1 985 es obligatorio su uso, como Sistema Legal de Unidades de Medida del Perú (SLUMP).

18. Unidades de medición de utilidad médica

19. Densidad La densidad es una propiedad intensiva de la materia que se define como la masa por unidad de volumen y se determina por la ecuación siguiente: Densidad =Masa de una sustancia Volumen que ocupa dicha masa Densidad =ρ = m (g) V (L)

20. Química Médica Respecto a la densidad del agua: ρ =1,0 g/mL Líquidos Densidad (g/mL) Orina Sangre Líquido cefalorraquídeo ρ =1,003-1,030 ρ =1,060 ρ =1,005

21. Respecto a la densidad del aire: ρ =0,8-1,2 g/L Gases Densidad (g/L) Amoniaco (NH3) Oxígeno (O2) Dióxido de carbono (CO2) 0,771 1,43 1,979

22. Temperatura Es una medida de la energía cinética media de las partículas constitutivas de un cuerpo material. Es una propiedad intensiva de las sustancias. Ejemplo Una persona de 70 kg de masa corporal tiene una temperatura de 37º C. Un niño de 9 años pesa 45 kg de masa corporal y su temperatura es de 37º C. Se mide con el termómetro, que es un dispositivo o sistema que posee ciertas propiedades medibles como puede ser la longitud, presión o volumen. Termómetro de mercurio La temperatura viene indicada por la longitud de una columna de mercurio dentro de un capilar de vidrio.

23. Escala de temperatura Los termómetros están graduados en ciertas escalas, que podemos clasificarlos en dos grupos: • Escalas relativa, que registran como lectura cero (0) a temperaturas arbitraria: Celsius y Fahrenheit • Escalas absolutas, registran como lectura cero a la temperatura hipotética llamado cero absoluto: Kelvin y Rankine.

24. Fórmulas de conversión °C = °F -32 = °K - 273 = °R - 492 100 180 100 180 ºC = K-273 = ºF-32 = R-492 5 5 9 9 De la expresión general, obtenemos las siguientes relaciones particulares: ºC = ºF – 32ºF= 1,8 x ºC + 32 5 9 ºC = ºK – 273ºK= ºC + 273 5 5 ºF - 32 = ºR – 492ºR= ºF + 460 9 9

25. Presión Es la medida del efecto de la distribución de fuerzas normales (perpendiculares) aplicadas sobre una superficie o área. Presión = fuerza área P = F A

26. Presiones útiles en la medicina Valores en mm Hg Presiones en las arterias y venas 120 21 80 8 50-30 30-15 15-10 5-2 0 Presión sistólica a nivel de la aorta Presión sistólica a nivel de la pulmonar Presión diastólica a nivel de la aorta Presión diastólica a nivel de la pulmonar Arteriolas Capilares Venuelas Venas cavas Aurícula derecha

27. Respecto a la presión atmosférica: 760 mm Hg Presiones Valores en mm Hg Presión intrapulmonar (Inspiración) Presión intrapulmonar (Espiración) Presión parcial del O2 del aire alveolar Presión parcial del O2 de la sangre desoxigenada a nivel de los capilares pulmonares Presión parcial de CO2 de la sangre desoxigenada Presión parcial de CO2 del aire alveolar 758 762 105 40 45 40

28. Dinámica de Pequeño Grupo DPG-1 1. Clasificar las siguientes mezclas en homogéneas o heterogéneas: Las bebidas gaseosas: El vinagre (5% de ácido acético en agua): El aire, libre de partículas suspendidas: El agua potable, agua de los ríos, mares y lagos:

29. La cerveza, tiene una formulación general de agua, malta (cebada geminada= cebada malteada), se lleva a cocción de 100º C y se genera el mosto, a la cual se le adiciona la levadura (Sacharomyces) y con ello se genera el etanol + CO2. Piedra pómez (dióxido de sílice, trióxido de aluminio) de color grisáceo, ceniza o amarillo. Es un exfoliante de los pies, rodillas y zonas hiperpigmentadas del cuerpo.

30. 2. Complete las reacciones y mencione si el cambio es físico o químico: La respiración en el hombre: La digestión en el hombre: La putrefacción de la carne Fermentación de las bebidas:

31. Dinámica de Pequeño Grupo DPG-2 La temperatura corporal normal de una persona es de 37º C. (a) Cuál será la temperatura corporal en ºK? ººK= ºC + 273 ººK= 37 + 273 ººK= 310 (b) Cuál será la temperatura corporal en ºF? ºF = 1,8 x ºC + 32 ºF = 1,8 x 37 + 32 ºF = 98,6

32. Conversión de unidades El pH de las lágrimas es de 7,0-7,4, para que no altere el epitelio corneal; es ligeramente más viscosa y densa que el agua, debido a sus componentes. Tiene una masa de1 062 g/L. Se desea: a) Convertir los gramos a libras y los litros a decalitros: b) Determinar la densidad de las lágrimas en g/mL.

33. Los elementos formes de la sangre proporcionan una masa de 39 onzas por cada 0,01 hectolitros de sangre. En los túbulos se produce la reabsorción de Na y H2O; tanto, el túbulo contorneado distal (TCD), como el túbulo colector, tienen un grosor de 5 micras. Se desea: a) Determinar la masa y el volumen de la sangre en gramos/mL: b) Determinar la densidad de la sangre en g/mL: c) Determinar el grosor de la pared de los túbulos en cm:

34. 1. El diclofenaco es un antiinflamatorio cuya dosificación en niños mayores de un año es de 0,5 a 2 mg/kgf de peso corporal al día, repartido en dos tomas. Si el niño pesa 25 kgf. ¿Cuántos gramos como mínimo ingirió el niño en una semana? Resolución: Sea m la masa mínima del medicamento ingerida por el niño durante una semana (total 7 días). Entonces, tenemos que: m = (0,5 mg x 25 kgf x 10-3g) [7] = 8,75 x 10-2 g kgf 1 mg

35. 2. A nivel de la tráquea la mezcla de aire es la siguiente N2 : 74,18 % O2 : 19,60 % CO2 : 0,040% H2O : 6,20% Hallar las presiones correspondientes de cada gas a nivel de la tráquea ( Presión total 1 Atmósfera): mm Hg 564 149 0,3 47 PN2 : 0,7418 x 760 PO2 : 0,1960 x 760 PCO2 : 0,0004 x 760 PH2O : 0,0620 x 760

36. Los valores normales de presión arterial es de 120/80 mm Hg. Valores por encima de 130/90 mm de mercurio son indicativos de hipertensión o presión arterial alta y por debajo de 90/60 mm Hg son indicativos de hipotensión o presión arterial baja. (a) Expresar los valores de la presión máxima permisible en atmósfera para el caso de hipertensos: Presión sistólica: 130 mm Hg x 1 Atm = 0,17 Atm 760 mm Hg Presión diastólica: 90 mm Hg x 1 Atm = 0,115 Atm 760 mm Hg

37. GRACIAS