AGUA, DIFUSIÓN, TRANSPORTE, etc.

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

Recordemos los conceptos centrales en fisiología HOMEOSTASIS

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 Recordemos los conceptos centrales en fisiología

EL MEDIO INTERNO

EL HAGUA, UNA SUBSTANCIA MARAVIYOSA 75% de la superficie terrestre (95% en océanos) 1/5 de la “tierra” es nieve y hielo 50% de las nubes son vapores “abrigo” Se dilata al enfriarse! Alta capacidad calorífica y calor de vaporización. Gran tensión superficial Se intercambia en grandes cantidades ( g en los pulmones, 250 g en glándulas sudoríparas) Almacenes sanguíneos y musculares Solvente polar y de electrolitos (ej. iones).

EL AGUA EN EL CUERPO Líquido transcelular 1.0 L (LCR, peritoneal, sinovial, pericárdico, intraocular) 60% del peso corporal 42 L para un individuo de 70 kg.

EL AGUA EN EL CUERPO: Medición por indicadores Masa = cte. Volumen Concentración Volumen= Masa / Concentración Plasma Azul Evans Azul Chicago 125-I (afines por albúmina) Glóbulos rojos 51-Cr 32-P Extracelular (Plasma + Intersticial) Memb. Cel. < indicador < capilares Tiosulfato Na Inulina Total Antipirina D 2 O 3 H 2 0 Intracelular V = Vt – Ve Intersticial V = Ve – Vp Indicador: Atóxico Difusión rápida Difusión uniforme No sale del compartimiento V i x C i / C i comp = V comp

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

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 (soluto, solvente) C1-C2= gradiente de concentración X= distancia entre compartimientos

Permeabilidad selectiva al K + fem = E K+ potencial de equilibrio para K+ En una solución de ELECTROLITOS también se mueven CARGAS… POTENCIAL ELECTROQUÍMICO

Transporte de solutos a través de membranas biológicas X X X X X X X G ibbs (de cada compartimiento) Concentración, cargas, temperatura G 2 >G 1 => transporte pasivo de 2 a 1 hasta que G 2 =G 1 Para darle un valor: E Gibbs molar dG (a T, P, X constantes) = potencial químico µ dm µ= potencial electroquímico = µ 0 + RTlnC 1 + zFψ 1 µ

Transporte de solutos a través de membranas biológicas En el equilibrio µ 1 = µ 2 µ= potencial electroquímico = µ 0 + RTlnC 1 + zFψ 1 => 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) => C2 RT Si C2=C1 => ΔV= 0 ΔV= RT ln C1 ecuación de Nernst zF C2

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 EQUILIBRIO GIBBS-DONNAN

SINDICATO DEL TRANSPORTE: tres ejemplos fuera del equilibrio

LOS IONES SE MUEVEN 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