Bioquímica · Prácticas Húmedas · Bloque I

Práctica 1 — Soluciones, Osmolaridad e Isotonicidad

Laboratorio virtual: calcula osmolaridades, observa el efecto de las soluciones sobre eritrocitos al microscopio, prepara diluciones seriadas y resuelve el banco de problemas.

Duración105 min
Facultad de Medicina · UNAMDepartamento de Bioquímica

Calculadora de osmolaridad plasmática

Ajusta sodio, glucosa y BUN para estimar la osmolaridad plasmática y compararla con el rango fisiológico (290–310 mOsm/L).

⚙ Parámetros del paciente simulado

Sodio plasmático [Na⁺] 140 mM
110170 mM
Glucosa 90 mg/dL
501200 mg/dL
BUN (nitrógeno ureico) 14 mg/dL
5100 mg/dL
🩺 Casos clínicos reales Carga un escenario para fijar los valores

📐 Fórmula y cálculo

mOsm/L = 2×[Na⁺] + Glucosa/18 + BUN/2.8
298
mOsm/L
FISIOLÓGICO
250290310400+ mOsm/L

Osmolalidad efectiva (tonicidad, sin urea) = 2×[Na⁺] + Glu/18: — mOsm/L

💧 Distribución del agua corporal — simulador de fluidoterapia

Suministra un fluido al paciente y observa en tiempo real cómo se redistribuye el agua entre los compartimentos según la tonicidad de la solución. El diagrama de Darrow–Yannet representa el volumen (ancho) y la osmolalidad (alto) de cada compartimento; el área equivale a los osmoles.

Peso del paciente 70 kg
50100 kg

Fluido a infundir

Volumen a suministrar 1000 mL
03000 mL
infundiendo…
Intracelular (ICF) Intersticial Plasma Estado basal

Microscopio virtual de eritrocitos

Prepara una solución de NaCl y observa su efecto sobre los eritrocitos: crenación, lisis o forma normal (Procedimiento 1 y 4 de la práctica).

🧪 Solución de NaCl a evaluar

Concentración de NaCl 0.90 % p/v
0% (agua destilada)5.0 % p/v
Soluciones de la práctica:
Concentración molar 0.154 mol/L
Osmolaridad (NaCl disocia ×2) 0.308 osmol/L
vs. plasma (290–310 mOsm/L) Isotónica

🔬 Campo de visión

400× total
Sin aceite de inmersión
resolución insuficiente
Revólver de objetivos:
Eritrocitos normales — discos bicóncavos
Campo de visión ≈ 0.45 mm

📋 ¿Qué está pasando? — interpretación fisiológica

💧→🔴
Medio hipotónico
El agua entra al eritrocito por ósmosis (la célula tiene mayor concentración de solutos que el medio). La célula se hincha; si la entrada de agua es suficiente, la membrana se rompe: hemólisis.
⚖️
Medio isotónico
No hay movimiento neto de agua. El eritrocito conserva su forma de disco bicóncavo característico, como ocurre con NaCl al 0.9% — la misma osmolaridad que el plasma.
🔴→💧
Medio hipertónico
El agua sale del eritrocito hacia el medio externo (mayor concentración de solutos fuera). La célula se encoge y su membrana forma proyecciones espiculadas: crenación.

Preparación de diluciones seriadas

La práctica pide preparar 20 mL de NaCl al 4.5% (Solución 1) y, a partir de ella, las soluciones 2 y 3 por dilución. Verifica tus cálculos con la fórmula C₁V₁ = C₂V₂.

Colorante para visualizar la dilución:
Sol. 1 — madre

NaCl al 4.5% — 20 mL

Preparada directamente a partir de NaCl sólido y agua destilada.

Masa = 4.5 g/100mL × 20 mL = 0.90 g
→
Sol. 2 — hija

Diluir a 0.9% — 25 mL

¿Cuántos mL de Sol. 1 (4.5%) se necesitan para preparar 25 mL de Sol. 2 (0.9%)?

C₁V₁ = C₂V₂  →  V₁ = (C₂×V₂)/C₁
→
Sol. 3 — nieta

Diluir a 0.045% — 50 mL

¿Cuántos mL de Sol. 1 (4.5%) se necesitan para preparar 50 mL de Sol. 3 (0.045%)?

C₁V₁ = C₂V₂  →  V₁ = (C₂×V₂)/C₁

🧮 Calculadora libre de diluciones (C₁V₁ = C₂V₂)

Resuelve cualquier dilución: ingresa 3 valores conocidos y obtén el cuarto.

Banco de problemas adicionales

Resuelve los ejercicios: los primeros 8 provienen de la guía y los siguientes 8 son de refuerzo (conversión de unidades, molalidad, normalidad, ppm, osmolaridad y diluciones). Ingresa tu resultado, verifica y consulta el procedimiento si lo necesitas.

Bibliografía científica

Fuentes que sustentan los contenidos de esta práctica: química de las soluciones, osmolaridad y tonicidad, distribución del agua corporal, fluidoterapia y los casos clínicos. Se incluyen libros de texto de referencia y artículos primarios clásicos. Los enlaces dirigen al DOI o a PubMed.

⚗️ Química de las soluciones: molaridad, % p/v, equivalentes y diluciones

  • Nelson DL, Cox MM. Lehninger. Principios de bioquímica. 8.ª ed. Barcelona: Ediciones Omega; 2021. (Cap. 2: El agua.)
  • Chang R, Goldsby KA. Química. 12.ª ed. México: McGraw-Hill Interamericana; 2017. (Disoluciones y concentración.)
  • Harris DC. Análisis químico cuantitativo. 3.ª ed. Barcelona: Reverté; 2007. (Preparación de disoluciones y diluciones.)
  • Rodwell VW, Bender DA, Botham KM, Kennelly PJ, Weil PA. Harper. Bioquímica ilustrada. 31.ª ed. México: McGraw-Hill; 2018.

💧 Osmolaridad, tonicidad y distribución del agua corporal

  • Hall JE, Hall ME. Guyton y Hall. Tratado de fisiología médica. 14.ª ed. Barcelona: Elsevier; 2021. (Compartimientos líquidos; osmolaridad y sodio del LEC.)
  • Barrett KE, Barman SM, Brooks HL, Yuan JXJ. Ganong. Fisiología médica. 26.ª ed. México: McGraw-Hill; 2019.
  • Rose BD, Post TW. Clinical Physiology of Acid-Base and Electrolyte Disorders. 5.ª ed. New York: McGraw-Hill; 2001.
  • Edelman IS, Leibman J. Anatomy of body water and electrolytes. Am J Med. 1959;27(2):256–277. DOIclásico
  • Darrow DC, Yannet H. The changes in the distribution of body water accompanying increase and decrease in extracellular electrolyte. J Clin Invest. 1935;14(2):266–275. DOIDarrow–Yannet

🩸 Eritrocito frente a la tonicidad: hemólisis y crenación

  • Hall JE, Hall ME. Guyton y Hall. Tratado de fisiología médica. 14.ª ed. Elsevier; 2021. (Transporte a través de la membrana; ósmosis y presión osmótica.)
  • Lodish H, Berk A, Kaiser CA, et al. Biología celular y molecular. 7.ª ed. Buenos Aires: Médica Panamericana; 2016. (Ósmosis y volumen celular.)

🏥 Casos clínicos: osmolalidad efectiva, sodio corregido y crisis hiperglucémicas

  • Katz MA. Hyperglycemia-induced hyponatremia — calculation of expected serum sodium depression. N Engl J Med. 1973;289(16):843–844. DOIfactor 1.6
  • Hillier TA, Abbott RD, Barrett EJ. Hyponatremia: evaluating the correction factor for hyperglycemia. Am J Med. 1999;106(4):399–403. DOIfactor 2.4
  • Rose BD, Post TW. Clinical Physiology of Acid-Base and Electrolyte Disorders. 5.ª ed. McGraw-Hill; 2001. (Hiponatremia, SIADH e hipernatremia.)

Nota docente: las referencias de libros de texto corresponden a ediciones representativas de uso corriente; verifica la edición disponible en la biblioteca. Las osmolalidades calculada y efectiva, así como el factor de corrección del sodio empleados en el simulador, siguen las definiciones de Katz (1973) y Hillier (1999); el modelo de redistribución de agua corporal se basa en el esquema de Darrow–Yannet (1935).