AGUA, TRANSPORTE Y ESAS COSAS

Recordemos los conceptos centrales en fisiología Relación estructura-función Niveles de organización Teoría general de sistemas Cibernética

Recordemos los conceptos centrales en fisiología HOMEOSTASIS

Recordemos los conceptos centrales en fisiología… Claude Bernard: Fixité du milieu interieur There will come a day when physiologists, poets, and philosophers will all speak the same language and understand one another.—Claude Bernard.

Recordemos los conceptos centrales en fisiología Efectividad del control: GANANCIA = corrección / error Ejemplo: Presión arterial 100 -> 175 mmHg 100 -> 125 mmHg Corrección: 50 mmHg Error: 25 mmHg GANANCIA: 50/25 = 2

EL MEDIO INTERNO

EL HAGUA, UNA SUBSTANCIA MARAVIYOSA 75% de la superficie terrestre 1/5 de la “tierra” es nieve y hielo 50% de las nubes son vapores “abrigo” Se dilata al enfriarse! Alta capacidad calorífica Gran tensión superficial Se intercambia en grandes cantidades (150-500 g en los pulmones, 250 g en glándulas sudoríparas – 10 litros / día (en función de humedad relativa) Abejas aljibe Almacenes sanguíneos y musculares

EL AGUA EN EL CUERPO

EL AGUA EN EL CUERPO: Medición por indicadores Masa Volumen Concentración Volumen= Masa / Concentración Indicador: Atóxico Difusión rápida Difusión uniforme No sale del compartimiento Plasma Azul Evans Azul Chicago 125-I Glóbulos rojos 51-Cr 32-P Intersticial Memb. Cel. < indicador < capilares Tiosulfato Na Inulina Cl Total Antipirina D2O 3H20 Intracelular Vi = Vt - Ve

EL AGUA EN EL CUERPO: Medición por indicadores Volumen= Masa / Concentración Pero se pierde M! V= Mi-Me / C Además, C = f(t) C=C0* e-λt logC=logC0-λt V=Mi/C0 Y ya que estamos, la cantidad de agua en tejidos grasos y magros difiere mucho (densidad, cantidad de nitrógeno, etc.)

SINDICATO DEL TRANSPORTE Potencial químico Energía libre de Gibbs Ecuación de Nernst Equilibrio Donnan

Gibbs (de cada compartimiento) Transporte de solutos a través de membranas biológicas Concentración, cargas, temperatura X X X X X X X Gibbs (de cada compartimiento) G2>G1 => transporte pasivo de 2 a 1 hasta que G2=G1 Para darle un valor: E Gibbs molar dG (a T, P, X constantes) = potencial químico µ dm µ= potencial electroquímico = µ0 + RTlnC1+ zFψ1 µ

Transporte de solutos a través de membranas biológicas µ= potencial electroquímico = µ0 + RTlnC1+ zFψ1 En el equilibrio µ1= µ2 => µ0 + RTlnC1+ zFψ1 = µ0 + RTlnC2+ zFψ2 => RT (lnC1- ln C2) = zF (ψ2-ψ1) => (lnC1- ln C2) = zF (ψ2-ψ1) RT => ln C1 = zF (ψ2-ψ1) => ΔV= RT ln C1 ecuación de Nernst C2 RT zF C2 Si C2=C1 => ΔV= 0

Mientras tanto, en la célula… zP Ce Ci Ai Ae Compartimentos electroneutros => zP+Ai=Ci (Ai<Ci) Ae=Ce (ψe-ψi)= RT ln Ci = RT ln Ai zF Ce zF Ae => Ci = Ae => Ci * Ai = Ce * Ae Ce Ai No olvidemos que Ai<Ci y que Ae=Ce! => Ci>Ce y Ae>Ai => ψe-ψi > 0 (se genera ΔV sin aporte de energía!) EQUILIBRIO GIBBS-DONNAN

SINDICATO DEL TRANSPORTE: tres ejemplos fuera del equilibrio

SINDICATO DEL TRANSPORTE: Difusión simple

SINDICATO DEL TRANSPORTE: Ley de Fick J= D (C1-C2)/ x Donde J = tasa neta de difusión D = coeficiente de difusión C1-C2= gradiente de concentración X= distancia entre compartimientos

PERO TAMBIÉN SE MUEVEN CARGAS…

Y LO HACEN A TRAVÉS DE CANALES

La difusión de los iones depende del gradiente de concentración y del de carga

LA CELULA Y EL TACHO

TRANSPORTE ACTIVO Y PASIVO

PROPIEDADES COLIGATIVAS Y PRESIÓN OSMÓTICA

SINDICATO DEL TRANSPORTE Potencial químico Energía libre de Gibbs Ecuación de Nernst Equilibrio Donnan