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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)
•Almacenes sanguíneos y musculares
•Abejas aljibe
EL AGUA EN EL CUERPO
EL AGUA EN EL CUERPO: Medición por indicadores
Masa
Volumen
Concentración
Volumen= Masa / Concentración
Plasma
•Azul Evans
•Azul Chicago
•125-I
Indicador:
•Atóxico
•Difusión rápida
•Difusión uniforme
•No sale del compartimiento
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
Transporte de solutos a través de membranas biológicas
X
X
X
X
X
X X
Concentración, cargas, temperatura
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
Ci
Ai
Ce
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