Este documento resume una clase introductoria sobre fundamentos de química médica. Explica que la química estudia la composición, propiedades y estructura de la materia, y su importancia para comprender procesos biológicos y aplicaciones médicas. También clasifica la materia en elementos, compuestos y mezclas, e introduce conceptos como densidad, temperatura y presión, con ejemplos relevantes para la medicina.

1. 12/05/11 Unidad 1 Clase 1 Fundamento de la química médica Materia Profesores: Hugo Villanueva V. Alberto Salazar G.

2. 12/05/11 Química La palabra química deriva de la voz egipcia khem, en alusión al propio Egipto , tierra negra y fértil. Es una ciencia que estudia la composición, propiedades y estructura de la materia, las transformaciones y las leyes que rigen esos cambios.

4. 12/05/11 Importancia de la química en la Medicina Humana A. Procesos biológicos Síntesis de las hormonas tiroideas (I + Tirosina  MIT+DIT  T 3 ) (I + Tirosina  DIT+ DIT  T 4 ) Como componente de proteínas funcionales: Hemoglobina Mioglobina. Como componentes de enzimas: La citocromooxidasa (hierro, cobre) La s uperóxido dismutasa (cobre, zinc) La anhidrasa carbónica (Zinc)

5. 12/05/11 Productos cosméticos y dermatológicos Jabones, lociones, lacas, geles y cremas bloqueadoras solares. 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.

6. 12/05/11 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. Materia

7. 12/05/11 Sustancias puras 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. 1. Elementos o sustancias simples Clasificación de la materia

8. 12/05/11 Química médica Elementos en la masa del ser humano Elementos Masa en el hombre de 70 Kg Localización y función

9. 12/05/11 2. Sustancias compuestas o compuesto Son sustancias formadas por dos o más elementos unidos químicamente en proporciones sencillas y definidas. Química Médica Agua H 2 O : 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. 12/05/11 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. 12/05/11 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 (H 2 O 2 + H 2 O), 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.

13. 12/05/11 La masa y la energía del universo permanece constante, no se puede aumentar ni disminuir solo se transforma una en otra. Ley de Conservación de la Materia

15. 12/05/11 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 (NaHCO 3 ) en agua libera gas (CO 2 ) y en el fondo del vaso queda un precipitado blando de sabor cáustico (Na 2 CO 3 ) y de color blanco.

16. 12/05/11 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. 12/05/11 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 fija 7 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. 12/05/11 Unidades de medición de utilidad médica Volumen Presión 1 L = 1 000 mL=1 dm 3 = 10 3 mL 1 atm = 76 cmHg = 760 mmHg 0,1 L = 100 mL 1 atm = 760 Torr = 1,013 x 10 5 Pa 0,01 L = 10 mL Longitud 0,001 L = 1 mL = 1 cm 3 1 pulgada (pulg) = 2,54 cm 1 decalitro (DL) = 10 L 1 angström (ºA) = 10 -8 cm = 10 -10 m 1 hectolitro (HL) = 100 L 1 micra (μ) = 10 -4 cm = 10 -6 m 1 m = 10 dm = 100 cm = 10 3 mm Masa 1 kg = 1 000 g = 2,2 lb 1 lb = 454 g = 16 onzas 1 onza = 28,35 g 1 mg = 10 -3 g 1 μ g = 10 -6 g 1 kg = 1 000 g 0,1 kg = 100 g 0,01 kg = 10 g 0,001 kg = 1 g

19. 12/05/11 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. 12/05/11 Química Médica Líquidos Densidad (g/mL) Orina Sangre Líquido cefalorraquídeo ρ = 1,003-1,030 ρ =1,060 ρ =1,005 Respecto a la densidad del agua: ρ =1,0 g/mL

21. 12/05/11 Gases Densidad (g/L) Amoniaco (NH 3 ) Oxígeno (O 2 ) Dióxido de carbono (CO 2 ) 0,771 1,43 1,979 Respecto a la densidad del aire: ρ =0,8-1,2 g/L

22. 12/05/11 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.

24. 12/05/11 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: º C = ºF – 32 ºF = 1,8 x ºC + 32 5 9 º C = ºK – 273 ºK = ºC + 273 5 5 ºF - 32 = ºR – 492 ºR = ºF + 460 9 9

25. 12/05/11 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. 12/05/11 Presiones útiles en la medicina Presiones en las arterias y venas 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 Valores en mm Hg 120 21 80 8 50-30 30-15 15-10 5-2 0

27. 12/05/11 Presiones Presión intrapulmonar (Inspiración) Presión intrapulmonar (Espiración) Presión parcial del O 2 del aire alveolar Presión parcial del O 2 de la sangre desoxigenada a nivel de los capilares pulmonares Presión parcial de CO 2 de la sangre desoxigenada Presión parcial de CO 2 del aire alveolar Valores en mm Hg 758 762 105 40 45 40 Respecto a la presión atmosférica: 760 mm Hg

28. 12/05/11 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: Dinámica de Pequeño Grupo DPG-1

29. 12/05/11 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 + CO 2 . 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. 12/05/11 La respiración en el hombre: La digestión en el hombre: La putrefacción de la carne Fermentación de las bebidas: 2. Complete las reacciones y mencione si el cambio es físico o químico:

31. 12/05/11 La temperatura corporal normal de una persona es de 37º C. º ºK = ºC + 273 º ºK = 37 + 273 º ºK = 310 (b) Cuál será la temperatura corporal en ºF? ºF = 1,8 x ºC + 32 ºF = 1,8 x 37 + 32 ºF = 98,6 Dinámica de Pequeño Grupo DPG-2 (a) Cuál será la temperatura corporal en ºK?

32. 12/05/11 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 de 1 062 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. Conversión de unidades

33. 12/05/11 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 H 2 O; 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. 12/05/11 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 -3 g ) [7] = 8,75 x 10 -2 g kgf 1 mg

35. 12/05/11 2. A nivel de la tráquea la mezcla de aire es la siguiente N 2 : 74,18 % O 2 : 19,60 % CO 2 : 0,040% H 2 O : 6,20% Hallar las presiones correspondientes de cada gas a nivel de la tráquea ( Presión total 1 Atmósfera): P N2 : 0,7418 x 760 P O2 : 0,1960 x 760 P CO2 : 0,0004 x 760 P H2O : 0,0620 x 760 mm Hg 564 149 0,3 47

36. 12/05/11 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 12/05/11