Distribución del agua corporal y transporte a través de membranas

Distribución del Agua Corporal

TEMA 1 (capítulo 5): 1. DISTRIBUCIÓN DEL AGUA CORPORAL Es muy importante conocer cómo se distribuye el agua en nuestro cuerpo. El porcentaje de agua en el cuerpo es del 60%-70%, pero puede variar según la edad y el sexo. Es decir el porcentaje de agua en el caso de los niños es mayor que en el de los ancianos, al igual que en el caso de los hombres que es mayor que en el caso de las mujeres. Las células están llenas de agua en su interior y además, rodeadas. La distribución de agua en el organismo tiene una importancia vital para que los sistemas y órganos, funcionen correctamente. Por lo tanto, el agua es el medio fundamental en el que se van a desarrollar todas las funciones del organismo. Además la composición, la cantidad de agua y la distribución de los electrolitos (los más importantes son el Na, K, Mg y Ca) debe ser correcta.

El agua de nuestro cuerpo está almacenado en 2 compartimentos:

• Intracelular (dentro de la célula): Corresponde a 2/3 partes del volumen total de líquido corporal (60%)
• Extracelular (fuera de las células): corresponde a las 1/3 partes. Este compartimento se puede subdividir en 2: > Líquido intersticial: Líquido que se encuentra en el espacio que hay entre las células. Se encuentra en mayor proporción (75%) Plasma: Corresponde al líquido que tenemos en la sangre. Únicamente ocupa un (25%)

El agua es capaz de moverse libremente por los compartimentos para tratar de equilibrar la concentración osmótica. Es muy importante no deshidratarnos porque donde más H20 hay es dentro de las células (espacio intercelular) y sin esta la célula no puede realizar sus funciones vitales. El agua es el único componente que puede viajar libremente por todos los compartimentos ya que pasa por difusión pasiva siempre. Cuando perdemos agua debido al sudor la primera parte que se pierde es el agua extracelular mientras que se va reponiendo con agua intracelular compensando la perdida al beber agua.

Efectos de la Pérdida de Agua por Sudor

¿Qué ocurre si perdemos agua en forma de sudor? Perdemos agua del compartimento plasmático, ya que la sangre está llevando plasma a la piel para favorecer la refrigeración y se produce una vasodilatación cutánea que produce la sudoración. Si perdemos agua del compartimento sanguíneo, la carga osmolar aumenta debido a que aumentará la concentración de iones. El agua, para evitar ese aumento, pasará del compartimento intersticial a la sangre, y para compensar el déficit de agua del intersticio, esta saldrá de las células creando así un equilibrio. En el caso contrario si aumenta la cantidad de agua en el compartimento sanguíneo, la osmolaridad descenderá y el agua tenderá a desplazarse al compartimento intersticial y de ahí al interior celular, con el fin de equilibrar de nuevo todos los compartimentos. Además, tenemos mecanismos que se encargan de manera muy específica de regular el equilibrio del agua y de la regulación electrolítica. A partir de ahora hablaremos de equilibrio hidroelectrolito, ya que no pueden entenderse los movimientos del agua sin conocer los movimientos de los electrolitos, puesto que el agua sigue el gradiente osmótico.También tenemos sustancias osmóticamente activas como la glucosa. 25 intracelular Agua Peso corporal 0.6 total (ACT) Membroakar colitis 70 kg 421 Liquidlo intersticial (119)-10,51 Pard capilar 1. Perkins extracelislar ALEC) 141 LES (75% del LEC) (25% del LEC) Plasma LIC- 2/3 ACT LEC 1/3 ACT Copynghe it: 201 1 by Saunders, an impenit of Risevier, Inc. All rights reserved.

Diferencia entre Sangre y Plasma

Importante: No confundir la sangre con el plasma, ya que la sangre es un líquido viscoso formado por células y plasma. En cambio el plasma es agua con partículas en suspensión o solución (proteínas, lípidos, electrolitos ... ) La carga osmolar se distribuye de tal manera que, aunque en cada compartimento haya una cantidad distinta de iones, la suma osmolar sea de 300 milimolar. Esto es debido a que el agua es capaz de moverse hacia donde haya mayor concentración. Por tanto, el valor de la osmolaridad en el espacio extracelular e intracelular es de 300 miliosmoles (en realidad 290). No obstante, aunque la osmolaridad sea la misma, la composición es diferente. (EXAMEN: muy importante el valor de la osmolaridad)

Composición de los Compartimentos

2. COMPOSICIÓN DE LOS COMPARTIMENTOS En cuanto a los cationes, el líquido extracelular tiene una gran cantidad de sodio (Na+), mientras que en el intracelular, tenemos una gran cantidad de potasio (K+). En cuanto a los aniones, el líquido extracelular tiene una gran abundancia de cloruro (CI-), y en el líquido intracelular, la carga negativa se encuentra bien compensada por la cantidad de aniones que contiene (EXAMEN). Los humanos toleramos con relativa facilidad cambios en la concentración de sodio (sobre todo en el medio extracelular, ya que es el catión predominante) sin que estos cambios provoquen consecuencias especialmente graves. En cambio, el caso del potasio es distinto, requiere un control muy preciso, sobretodo en el medio extracelular, ya que la concentración de este en el medio extracelular es muy pequeña y el mínimo cambio podría tener graves consecuencias, ya que puede generar grandes consecuencias, ya que puede generar cambios en el estado electroquímico en las membranas celulares, uno de sus posibles efectos puede ser el paro cardiaco "con el potasio no se juega" (Entre el sodio y el potasio, el potasio debe estar más regulado). Por lo que podemos decir que la concentración de iones influye en el correcto funcionamiento de nuestro organismo.

Tipos de Soluciones según la Concentración de Soluto

Tipos de soluciones según la concentración de soluto:

• Solución isoosmolar: Es aquella que contiene una osmolaridad y concentración de iones similar a la fisiológica (290 milimolar)
• Solución Hiposmolar: Es aquella que tiene una concentración en iones inferior a la fisiológica (menos de 300 milimolar)
• Solución Hiperosmolar:Es aquella que tiene una concentración de iones mayor a la fisiológica (más de 300 milimolar)

Presión Osmótica

3. PRESIÓN OSMÓTICA: El agua se mueve hacia los lugares de mayor osmolaridad con una fuerza denominada presión osmótica. Cuanto mayor sea la diferencia osmolar, mayor presión osmótica y el agua se moverá con mayor fuerza. Pero para que esto ocurra, debe haber separado los compartimentos una membrana selectiva, permeable al agua, pero impermeable a la sustancia que genera el gradiente. Por ejemplo, la membrana es permeable al agua pero no a la glucosa. Los movimientos del agua están muy influenciados por el sodio.

• Ósmosis: Fenómeno físico en el cual se desplaza el agua del cuerpo para igualar las concentraciones de soluto. Este transporte se realiza a través de una membrana semipermeable que permite el paso de líquido y no de solutos. El agua se desplaza desde un lugar con baja concentración de soluto (hipotónico) a otro con una concentración mayor (hipertónico) para equilibrar los dos medios y formar medios isotónicos. Hay que tener en cuenta dicha MEMBRANA SEMIPERMEABLE, ya que permite el paso de agua pero impide el paso del soluto.
• Tonicidad: Describe una solución y como esta afecta al volumen de una célula.
• Osmolaridad: Número de partículas por litro de solución.
• Medios hipertónicos: son aquellos con elevada concentración de soluto y una presión osmótica alta.
• Medios hipotónicos: son aquellos con baja concentración de soluto y una presión osmótica baja
• Medios isotónicos: son aquellos medios que tienen la misma concentración de soluto y la misma presión osmótica. No causa ningún efecto sobre el volumen celular

Tipos de Soluciones según la Presión Osmótica

Tipos de soluciones según la presión osmótica (tonicidad): solución isotónica, hipertónica e hipotónica Importante: Medio isomolar NO es lo mismo que uno isotonico ya que la isomolar depende del soluto, ya que la membrana es selectiva, por lo tanto no necesariamente debe ser isotónica. Las soluciones que se inyectan a los pacientes tienen que ser isotónicas para que no provoque una modificación en la forma de las células (EXAMEN). Si inyectamos una solución hipotónica, las células aumentarán su volumen como ocurre en la hemolisis (proceso mediante el cual un glóbulo rojo se hincha demasiado del H20 y acaba explotando). Si inyectamos una solución hipertónica, el volumen de las células disminuirá. En la salud lo importante es la tonicidad no la osmolaridad, es decir, lo importante es que sea isotónica, que sea isoosmolar es secundario. Esta característica constituye las membranas celulares ya que son muy selectivas, es decir deja pasar algunas sustancias pero otras no

Ahogamiento en Agua Dulce vs. Agua Salada

Situación hipotética: ¿ Qué es peor ahogarse en el mar o en la piscina? Es más peligroso ahogarse en agua dulce (piscina) porque el agua de mar tiene una osmolaridad más similar a la del plasma. Por lo tanto lo que se provoca en este caso es una hemolisis masiva, en la cual se liberan grandes cantidades de K que altera el estado electrónico de muchas membranas (corazón y las células del SNC).

Diferencia entre Osmolaridad y Tonicidad

Diferencia entre osmolaridad y tonicidad: Si preparamos una solución con una osmolaridad de 300 miliosmoles lo lógico es que se trate de una solución isotónica. La membrana que separa los dos compartimentos, la membrana celular, que separa el medio intracelular de la solución debe de ser permeable al agua e impermeable a otros solutos. Por ello habría que especificar que moléculas se encuentran en la solución y si son o no capaces de atravesar la membrana porque dependiendo de si pueden atravesar la membrana será o no isotónica. Por ejemplo si preparamos una solución isoosmolar de sodio (Na) seguro que es una solución isotónica. En cambio si no fuese Na y fuesen proteínas no sería isotónica. Depende de la cualidad de los solutos y de la capacidad o no de atravesar la membrana.

La Membrana Celular

4. LA MEMBRANA La membrana es una estructura bastante compleja, formada por una bicapa lipidica que tiene proteínas integradas. La característica más importante de la membrana es que es selectivamente permeable lo que significa que algunas sustancias pueden atravesarlas libremente mientras que otras no pueden hacerlo. No obstante la permeabilidad de la membrana es variable y puede ser modificada alterando sus proteínas o sus lípidos. También la permeabilidad de la membrana depende del momento, es decir, en un determinado momento la membrana puede ser permeable a una sustancia o ion, pero en otro momento distinto puede ser impermeable a la misma, incluido al agua. Por ejemplo, existen membranas impermeables al agua pero que en presencia de alguna hormona como la ADH se vuelve permeable al agua por la presencia de aquaporinas. Si la membrana deja de estar bajo el efecto de la ADH desaparecen las aquaporinas y la membrana vuelve a ser impermeable al agua. De esta manera, el intercambio entre los compartimentos intra y extra celular se encuentra restringido por la membrana celular. Algunas moléculas como O2, CO2 y los lípidos pueden atravesar libremente la membrana sin necesidad de un transportador. Por otro lado hay otro tipo de moléculas como la glucosa que no puede atravesar la membrana si un transportador. Un transportador es una proteína y permite el transporte específico de una molécula a través de la membrana. Por ejemplo, la insulina (hormona) es el transportador de la glucosa. De este modo, la glucosa es capaz de atravesar la membrana gracias a la insulina, por lo que si no hay suficiente insulina habrá una falta de glucosa y entonces esa persona sufrirá de diabetes. Dos propiedades de una molécula que influye en su movimiento a través de las membranas celulares: el tamaño de la molécula y su solubilidad en lípidos. Las moléculas muy pequeñas y aquellas que son liposolubles pueden atravesar directamente la bicapa fosfolipidica. Las moléculas más grandes y menos liposolubles habitualmente no penetran ni salen de una célula a menos que esta cuente con proteínas de membrana específicas para transportar esas moléculas a través de la bicapa fosfolipidica. Las moléculas lipófilas muy grandes no pueden ser transportadas por proteínas y deben incorporarse y salir de la célula a través de vesículas.