Dra. Maria Fernández

FISIOLOGIA DE LOS LIQUIDOS DEL ORGANISMO

En el organismo hay un gran porcentaje de líquido, que mayormente va estar representado por el agua, pero no es solo agua lo que hay en el organismo.

AGUA

Es el principal constituyente líquidos, de estos líquidos del organismo, básicamente en un individuo normal de básicamente de 60Kg. el agua va a ocupar de un:

60 – 75% del PCT (Peso corporal total)

- 60% Varones Adultos.

- 55% Mujeres Adultas.

- 80% Neonatos.

En un adulto normal de 60Kg., el agua representa un 70%, encones ¿Cuántos litros de agua podrían tener esa persona?

60Kg.  100%

X70%

X = 42lts. aprox. de agua

Hay una pequeña diferencia si las personas son hombre o mujer, ya que en el hombre hay un 60% de agua, mientras que en la mujer hay 55% ya que existe mayor cantidad de grasa.

Propiedades:

• Solvente.

• Termorreguladora.

Solvente:

Esto se debe a que el agua posee un carácter bipolar, gracias a esto se puede unir gran cantidad de elementos, ejerciendo así un papel disolvente en los líquidos corporales.

Los líquidos orgánicos no solo están constituidos por agua (representando un porcentaje muy alto) también están constituidos por:

• Iones. Partículas cargadas, representan un papel muy importante dentro de la función de los líquidos orgánicos. Ellos juntos con el agua se van a disolver.

Se puede llegar a hablar de partículas hidrófobas o hidrofilitas:

• Hidrófobas: Repelen el agua.

• Hidrofilitas: Afinidad por el agua.

Se va a tener partículas cargadas:

• Positivamente como los aniones (+).

• Negativamente como los cationes (-).

Termorreguladora:

El agua va a mantener o tratar de regular que la temperatura corporal se mantenga dentro de los límites normales como es: 36º C – 37º C.

TEMPERATURA CORPORAL NORMAL: 36,7ºC

Cuando es necesario la temperatura corporal:

- Disminuye. Se incrementa la generación de calor:

• Aumento del metabolismo celular.

- Aumenta. Disminuye la pérdida de calor:

• Vasoconstricción periférica.

Si existe una temperatura muy alta en el cuerpo, es necesario que la temperatura corporal, disminuya la generación de calor por parte del Metabolismo celular, aumentando así disipación del calor y habría una:

• Vasodilatación periférica.

• Sudoración

Este es el momento en que el organismo tiene la temperatura más alta, para controlarla se produce: Sudoración, la cual permite que se hidrate la piel y baje un poco la temperatura corporal.

LIQUIDOS ORGANICOS

Compartimientos líquidos del organismo:

Se pueden ubicar los líquidos organismos en 2 compartimientos:

• Compartimiento o Líquido Intracelular. Todo aquello que esta dentro de la célula.

• Compartimiento o Líquido Extracelular. Todo aquello que esta fuera de la células, existen varios sub-compartimientos:

  • Líquido Intravascular. Plasma sanguíneo.

  • Líquido Intersticial. Liquido que baña a las células.

  • Líquidos Transcelulares. Líquidos producto de una secreción. Ej. Saliva, cefalorraquídeo, etc.

La proporción de los 2 grandes compartimientos:

- Liq. Intracelular (LIC). Representa el 70% de agua.

- Liq. Extracelular (LIE).

Así, se observar la distribución dentro de la célula. Se puede observar con facilidad los sub-compartimientos:

• Intravascular. (Iv)

• Insterticial.

• Transcelular.

Estos líquidos corporales van a tener no solo agua, sino también otros elementos como los iones (Cationes o aniones), estos van a estar distribuidos de una manera diferente en los grandes compartimientos.

“CATIONES”

LIC (2/3 DEL ACT)	LEC (1/3 DEL ACT)
Cationes (mEq/L)	Cationes (mEq/L)
Na+ 12	Na+ 142
K+ 150	K+ 4,3
Ca2+ 4	Ca2+ 2,5

Importante es saber donde se encuentra en mayor concentración, Ejemplo:

Na+ posee 12mEq/L, cuando lo compráramos con el medio extracelular tenemos que Na+ esta en una proporción de 142mEq/L. Entonces decimos que el Na+ es un catión que se encuentra “mayormente” concentrado en medio extracelular.

K+ se encuentra mas concentrado mayormente en el medio intracelular.

Entonces, el catión del medio extracelular es el Na+ y el catión del medio intracelular es el K+.

“ANIONES”

LIC (2/3 DEL ACT)	LEC (1/3 DEL ACT)
Aniones (mEq/L)	Aniones (mEq/L)
Cl- 4	Cl- 104
Proteinatos- 54	Proteinatos- 14
HCO3- 12	HCO3- 24
Fosfatos- 40	Fosfatos- 2

En el medio intracelular vamos encontrar mayormente concentrado a las proteínas que posee aproximadamente unos 54 mEq/L y cuando vamos al medio extracelular las proteínas se encuentran en mayor proporción. Entonces las proteínas dentro de los aniones son básicamente intracelulares, ya que ellas son sintetizadas dentro de las células.

Otro anión importante se encuentra en Cl^-, que es el anión que se va a encontrar en el medio extracelular.

En resumen,

	LIC	LIE
CATIÓN	Na+	K+
ANIÓN	Proteínas	Cl-

MENBRANA CELULAR

Estos 2 compartimientos siempre están en un constante intercambio, para mantener su concentración. Esto se debe a una membrana selectiva o semipermeable, la membrana plasmática.

Modelo de mosaico fluido. La membrana esta constituida básicamente por lípidos y proteínas que pueden estar en diferentes posiciones que son importantes para que se de el intercambio entre los líquidos orgánicos que están en constante movimiento. También posee proteínas intercalares que pueden servir de canales a los iones, así como también proteínas que sirven como receptor para las hormonas.

Funciones de las proteínas presentes en la membrana celular:

• Soporte estructural.

• Transporte de moléculas a través de la membrana.

• Control enzimático de las reacciones químicas en la superficie celular. (Ej. Adelinato ciclasa, Cascada de AMPciclico)

• Receptores (específicas) para hormonas y otras moléculas reguladoras.

• Algunas actúan como marcadores que identifican tipo de sangre y tejido.

MENBRANA CELULAR  PERMEABILIDAD SELECTIVA

Es decir, que los 2 compartimientos existes y se diferencian en cuanto al contenido debido a la presencia de una membrana que se ha denomina selectiva, porque no todo el mundo la puede atravesar.

Factores que determinan la capacidad de una partícula para atravesar la membrana celular:

1. Tamaño de la partícula.

2. Solubilidad en lípidos.

3. Carga iónica. Grado de hidratación.

Se habla de grado de hidratación porque cuando el Na⁺ se une con el agua aumenta de tamaño, mientras que el K⁺ pasa igual pero el tamaño es mucho menor. Esta es una de las razones por las que esta en el medio extracelular.

4. Canales de la membrana.

La membrana es de naturaleza lipidica, por lo que aquella partícula que tenga una mayor solubilidad en lípidos tendrá una mayor facilidad para atravesar la membrana, esto se llama coeficiente de partición o grado de liposolubilidad. Ej.: Los anestésicos, son unas sustancias que van a atravesar la membrana con mucha facilidad, por lo que tienen la característica de tener un alto coeficiente de partición o un alto grado de liposolubilidad.

Sistemas o tipos de transporte que ocurren a través de la membrana celular:

Existen varios tipos de transporte a través de la membrana celular. Como:

• Difusión o transporte pasivo. Se da a favor de un gradiente de concentración, va siempre de mayor concentración a menor concentración, por lo que no requiere de energía.

• Transporte activo. Se da encuentra del gradiente de concentración

* Transporte Pasivo o Difusión

• Paso de iones o moléculas a favor de un gradiente de concentración (+ a -).

• No requiere energía.

• Comprende: Difusión Simple, Ósmosis, Difusión Facilitada (Proteínas transportadoras).

* Transporte Activo

• Paso de iones o moléculas en contra de un gradiente de concentración (- a +).

• Requiere energía (ATP).

• Intervienen proteínas transportadoras.

DIFUSIÓN O TRANSPORTE PASIVO

Movimiento neto de moléculas e iones a través de la membrana celular, a favor de un gradiente de concentración y sin requerimiento de energía.

Difusión: Es cuando colocamos una solución en un recipiente y este va a difundir, si no hay ninguna limitación en el espació.

Difusión neta: Es lo mismo pero con la presencia de una membrana o algo que interfiera y las partículas van a ir de donde están mas concentradas a donde están menos concentradas.

Modelos de transporte pasivo:

Se describen básicamente:

• Difusión simple.

• Difusión facilitada.

La grafica nos muestra cunado se esta en presencia de una difusión simple o de una difusión facilitada. Esta depende de la concentración.

Difusión simple: A mayor concentración.

Difusión facilitada: Requiere de un transportador que se una a la partícula y produzca un cambio conformacional para permitir que ella pase. Esta depende de la cantidad de transportadores que tenga.

¿Qué determina el que una molécula atraviese la membrana por difusión simple o por difusión facilitada?

a) La solubilidad de la molécula en la bicapa lipidica.

b) El tamaño de la molécula.

c) La carga eléctrica de la molécula.

Carriers o proteínas transportadoras:

Proteínas que luego de unirse a iones o moléculas cambian su estructura y desplazan a la molécula al lado contrario de la membrana celular.

• Si transportan moléculas a favor de un Gradiente de concentración se tiene una Difusión Facilitada. Porque no hay un gasto de energía.

• Si transportan moléculas en contra de un Gradiente de concentración se tiene un Transporte Activo.

Ejemplo:

O₂ Difusión Simple

Alcoholes

Mayoría de psicofármacos

Glucosa Difusión Facilitada

Difusión facilitada de la glucosa:

La glucosa es bien importante como fuente energética por lo que necesita de ciertos transportadores para que pueda ser reabsorbida o incorporada a los diferentes tejidos. Cuando se produce la diabetes, es que existes problemas con este transporte, y la glucosa se que en el plasma.

Exterior

de la Célula:

> Concentr.

Interior

de la Célula:

< Concentr.

Hay una proteína en la membrana que es una proteína transportadora, ella ve que la glucosa esta bien concentrada y que no puede pasar debido a su tamaño, entonces la proteína se une a la glucosa y luego pasa al interior de la célula, es una difusión facilitada por esta a favor de un gradiente pero requiere de una proteína, sin embargo, no requiere de energía.

Ejemplo Clínico.

La velocidad de la difusión de Glucosa a las células tisulares depende de la concentración plasmática de glucosa.

• A menor (<) concentración plasmática de glucosa (Hipoglucemia), menor la velocidad de transporte a las células cerebrales

Cuando hay una hipoglisemia (Disminución de la concentración plasmática de la glucosa), entonces puede haber una disminución en la cantidad de transporte a las células cerebrales, que son donde mas se requiere la glucosa.

Velocidad de Difusión:

Depende de:

a) Magnitud de la diferencia de concentración a través de la membrana.

b) Permeabilidad de la membrana a las sustancias que difunde.

c) Temperatura de la solución

ÓSMOSIS

Difusión neta de agua a favor de su gradiente de concentración y en contra de un gradiente de concentración de soluto.

Si se tiene una solución en un recipiente que se encuentra separado por una membrana, por lo que se va a tener un compartimiento con mayor concentración de soluto y uno de menor concentración de soluto. Entonces, el agua se va a dirigir del compartimiento de mayor concentración al de menos concentración y el soluto se va a dirigir a la membrana, ejerciendo presión formando así un gradiente en contra del agua.

Esto es importante porque por ejemplo:

El mecanismo de producción de orina se da por un mecanismo que se conoce con el nombre de ultrafiltración.

Ultrafiltración. Es cuando se hace presión hidrostática mayor a la presión osmótica del recipiente, se va a producir un paso de agua hacia el lado contrario.

Requerimientos para la Ósmosis:

• Debe haber una diferencia de concentración de soluto a ambos lados de una membrana selectivamente permeable.

• La membrana debe ser relativamente impermeable al soluto.

Los solutos que no pasan libremente a través de la Membrana se dice que son Osmóticamente Activos.

Acuaporinas:

Son proteínas que actúan como canales especiales que tienen algunas células y que permiten que el agua las atraviese más rápidamente. Se va a observar a través de los tubos renales, cuando se produce la reabsorción del agua. Estas facilitan el paso el agua.

Presión Osmótica:

Es la presión que ejerce el soluto cuando el agua trata de pasar a través de una membrana permeable al agua e impremiable al soluto. Esto es el lo que hace que se de algunos intercambios entre ambos compartimientos.

EFECTO DONNAN

Los líquidos orgánicos están distribuidos en 2 grandes compartimientos (Con presencia de cationes y aniones) gracias a que presenta una membrana selectiva, gracias a esto se va a establecer un equilibrio aun cuando no haya la misma concentración de iones de un lado que de otro.

El Na⁺ es el catión extracelular, entonces se va a tener Na⁺ y Cl^- en el medio extracelular así como también K+ pero mas del medio intracelular que del medio extracelular.

Estos iones están en constante movimiento, pero llega un momento en que el K⁺ y Proteínas que tiene gran facilidad para atravesar la membrana celular, se queda adentro, así como también, el Na⁺ y Cl^- se queda afuera, produciéndose un equilibrio de movimiento entre los iones. Este equilibrio es electroquímico, es decir, es entre cargas y concentraciones. Entonces va a tener que:

• Interior, se encuentra representado Negativamente (-).

• Exterior, se encuentra representado Positivamente (+).

Ya que cuando se medio el potencial de membrana arroja estos valores.

Este equilibrio se conoce como “Equilibrio de Gibas – Donnan”, este hace que a membrana cuando es estimulada pueda responder ante ese estimulo, es decir, que en un estado de reposo haya un potencia de transmembrana (Este cuando es medido es negativo), debido a que se establece un equilibro.

• Es un equilibrio electroquímico, es decir, entre cargas y concentración.

TRANSPORTE ACTIVO

En el movimiento de moléculas e iones en contra de sus gradientes de concentración, que requiere energía (proveniente del ATP) y en algunos casos de proteínas transportadoras.

Tipos de transporte activo:

1. Transporte Activo Primario (Bomba de Na+/K+). Es la responsable de mantener el equilibrio de Gibas – Donan.

2. Transporte Activo Secundario. (Partícula que se acoplan a una proteína transportadora de Na⁺)

Transporte Activo Primario:

Se produce cuando es necesaria directamente la hidrólisis del ATP para el funcionamiento de los transportadores.

Bomba de Sodio-Potasio

Es el transporte activo mas importante de todas las células, ya que es la responsable del mantenimiento del equilibrio de Gibas – Donan. Esta requiere de una proteína transportadora (Esta se encuentra en la membrana y tiene que tener 3 sitios receptores para el Na⁺ y 2 para el K⁺) que actúa hidrolizando el ATP (fuente de energía) y al mismo tiempo expulsa activamente 3 iones de Na+ de la célula, a la vez que transporta 2 iones de K+ al interior de la célula.

Na⁺

Saca 3 Na+ y mete 2 K+

Transporte Activo Secundario:

Es cuando ocurre generalmente cuando el Na⁺ entra en la célula, debido a que es estimulada la membrana, gracias a las proteínas de membrana, en este momento el Na⁺ no esta utilizando una energía proveniente del ATP.

Se habla de un transporte activo secundario porque usa la energía que da el gradiente de concentración del Na+, que lleva una fuerza para atravesar, entonces debe haber un acoplamiento de esta partícula con el mismo receptor que va a trasportar al Na⁺.

* Transporte Acoplado:

En este transporte la energía necesaria para mover un ión o molécula en contra de su gradiente de concentración proviene de la hidrólisis del ATP llevada a cabo por la bomba de Na+/K+.

Si otra molécula o ión se mueve en la misma dirección que el Na⁺ (al interior de la célula) el transporte acoplado se denomina: COTRANSPORTE O SIMPORTE. Si a la proteína que transporta el Na+ se une otra molécula (Ej. glucosa), entonces se habla de cotransporte (Hay un acoplamiento de una molécula a esa proteína que transporta al Na+ y esta molécula se va a mover en la misma dirección del Na+, del exterior al interior).

Si otra molécula o ión se mueve en dirección opuesta al Na+ (al exterior de la célula) el transporte acoplado se denomina: CONTRATRANSPORTE O ANTIPORTE.

Otros tipos de Transporte que ocurren a través de la Membrana Celular:

Transportes que permiten el paso de moléculas muy grandes a través de la membrana celular como los polipéptidos y las proteínas. Dependiendo de lo que se vaya a transportar vamos a tener:

* Exocitosis:

Proceso mediante el cual las proteínas y moléculas producidas en el interior de la célula son secretadas hacia el medio extracelular. Se da cuando algunas proteínas debido a su tamaño no pueden salir y utiliza este mecanismo. Ej. Proteínas.

* Endocitosis:

Proceso mediante el cual son captadas e internalizadas moléculas de gran tamaño desde el medio extracelular. Dependiendo del contenido se puede tener:

• Pinocitosis.

• Endocitosis mediada por el receptor.

• Pinocitosis.

Lo que se envuelve va hacer líquido.

• Endocitosis mediada por el Receptor.

Se realiza en una pequeña zona de la membrana celular y en ella la molécula extracelular que será transportada al medio interno se debe unir a receptores específicos localizados en la membrana celular.

1. Se unen a receptores de la membrana.

2. Se invagina.

3. Se desprese.

4. Y se forma la vesícula.

Bibliografía, Guyton