Compartimientos Líquidos Corporales




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CONCEPTOS GENERALES
1.- ¿Qué estudia la Fisiología?

- Los procesos llevados constantemente a cabo por los diferentes sistemas que conforman el organismo humano, con el objeto de conservar la homeostasia

2.- ¿Qué es la homeostasia?

- La normalidad de las condiciones múltiples dentro de nuestro cuerpo: la salud

3.- Componentes del Control Homeostático

- Variable regulada (glucosa, Na, agua)

- Valor de referencia (Na 140 mmol / L)

- Sensor (osmorreceptores)

- Centro de integración (hipotálamo)

- Efector (bomba Na K ATPasa)

4.- ¿Cómo está constituido el cuerpo humano?

60 % agua

18 % proteínas

15 % grasa

7 % minerales

5.- Variantes de tal constitución

- Recién nacidos tienen 70 % de agua corporal

- Ancianos tienen 50 % de agua corporal

- Varones tienen más agua que las Mujeres (a mayor grasa corporal, menor agua)
Compartimientos Líquidos Corporales

6.- Distribución del agua corporal

40 % Intracelular

20 % Extracelular

15 % Líquido Intersticial

5 % Plasma

7.- En una persona de 80 kg, la distribución será:

- Agua total: 80 x 0.6 = 48 L

- LIC 80 x 0.4 = 32 L

- LEC 80 x 0.2 = 16 L

- Liq. Interst. 80 x 0.15 = 12 L

- Plasma 80 x 0.05 = 4 L
8.- ¿De qué se compone el Volumen Sanguíneo Total?

- Plasma y Hematocrito (porción correspondiente a células)

9.- ¿Cómo se calcula?

- Se necesita tener el valor ( % ) del Hematocrito, del cual dependerá qué porcentaje representa del VST el plasma

Ejemplo:

- Plasma: 4 L

- Hematocrito: 40 %
Siendo así, sabemos entonces que el plasma en este caso representa el 60% del VST, por lo que calcularemos el total así:
4 L - 60 %

x - 100 %

VST = 6.6 L
10.- Otra manera de calcularlo

Plasma x [100 / (100 – hematocrito)] = VST

* siendo el hematocrito un número, no un %
11.- Medición de compartimientos líquidos corporales

- LEC inulina, manitol, sacarosa

- Plasma albúmina marcada con yodo, azul de Evans

- Agua Corp Total óxido de deuterio (agua pesada), agua tritiada
12.- ¿Cuál unidad de medición se emplea para la concentración de solutos?

- Mol (un mol es el peso molecular de determinada substancia, expresado en gramos)
13.- ¿Cuánto es 1 mol de NaCl?

- Peso atómico de Na = 23g

- Peso atómico de Cl = 35.5g

1 mol de NaCl = 58.5 g

14.- ¿Qué significa una solución 1 molar?

- 1 mol de soluto disuleto en 1 L de solvente

Ejemplos:

- Una solución 1 molar de NaCl = 58.5g en 1 L de agua

- Una solución 0.1 molar de NaCl = 5.85g “

- Una solución 2 molar de NaCl = 117g “

- Una solución 0.02 molar de NaCl = 1.17g “
15.- ¿Cómo se calcula la molaridad?

Ejemplo:

- Solución de 3g de NaCl en 1 L

58.5g - 1 mol

3g - x = 0.051 mol / L

= 51 mmol / L
- Solución de NaCl al 0.85%

0.85% significa 0.85g en 100 ml o 1dl

por lo tanto, es igual a 8.5g en 1 L
58.5g - 1 mol

8.5g - x = 0.145 mol / L

= 145 mmol / L
16.- ¿Qué es la osmolaridad?

- Es la cantidad de osmoles, unidad utilizada para medir la cantidad de partículas libres en una solución

Ejemplo:

- 1 mol de NaCl tiene 2 osmoles: (se disocia en Na y Cl)

- 1 mol de glucosa (C6H12O6) tiene 1 osmol: (no se disocia)

- 1 mol de Na2SO4 tiene 3 osmoles: (se disocia en Na, Na, y SO4)
17.- ¿Cuál es la osmolaridad plasmática normal?

280 – 300 mOsm / L
18.- ¿Cómo se calcula?

( Na + K ) 2 + ( Glucosa / 18 ) + ( Nitrógeno urea / 2.8 )
19.- ¿Qué es la tonicidad?

- Osmolalidad de un soluto en relación con el plasma

- Hipertónico mayor osmolalidad (Sudor) = disminuye vol. celular

- Isotónico misma “ (Diarrea) = vol. celular inalterado

- Hipotónico menor “ (Vómito) = aumento de volumen celular

ORGANIZACIÓN CELULAR
1.- Componentes celulares

- Los componentes celulares son la membrana plasmática, el citoplasma, el núcleo y los organelos. El núcleo contiene la cromatina, que es el material hereditario constituido por el DNA.

- El DNA es una molécula lineal formada por nucleótidos, constituidos cada uno por 3 unidades, ligadas a ciertas bases. La secuencia de las bases en la cadena constituye el códice genético, el cual codifica todas las proteínas que cada célula sintetizará durante su tiempo de vida

- La transmisión del código DNA es llevada a cabo por el mRNA
- El retículo endoplásmico rugoso contiene ribosomas que sintetizan las proteínas de transporte y de membrana. El retículo endoplásmico liso NO contiene ribosomas, y se encarga de la síntesis de lípidos
- Las mitocondrias llevan a cabo la oxidación de carbohidratos y de lípidos a CO2 y H2O, mediante el uso de O2. Además, producen el ATP por medio del ciclo de Krebs
- Los lisosomas son vesículas encargadas de la digestión intracelular de las macromoléculas que entran a la célula por endocitosis o durante la fagocitosis
- El aparato de Golgi sintetiza polisacáridos, se encarga de la modificación postraduccional de las proteínas, y principalmente, empaqueta en gránulos secretores a las proteínas que serán exportadas por exocitosis
- Los peroxisomas contienen enzimas que oxidan ciertas moléculas orgánicas
- La Membrana Celular

- Formada por una bicapa lipídica, constituida por:
- Fosfolípido:

- Cabeza polar hidrofílica

- Dos colas no polares hidrofóbicas

* Los extremos hidrofílicos están expuestos al exterior y al citoplasma

* Los extremos hidrofóbicos se unen en el espesor de la membrana

- Proteínas:

(50 % de la masa celular)

- Integradas

- Transportadores ó canales iónicos

- Periféricas

- Receptores hormonales ó antígenos de superficie

TRANSPORTE INTRA E INTERCELULAR
La introducción y la emisión de substancias, así como el transporte direccional de iones, es parte fundamental del mantenimiento de un ambiente interno adecuado. La concentración normal de iones es:
IONES IC EC G. Químico G. Eléctrico
K+ + (140 mEq) - (5.5 mEq) Salir No salir

Na+ - (14 mEq) + (140 mEq) Entrar Entrar

Cl- - (3.8 mEq) + (120 mEq) Entrar No entrar

TRANSPORTE PASIVO
2.- ¿Qué es la difusión simple?

- Es el transporte de partículas (sólidas o gaseosas) en un medio líquido, en base a los movimientos térmicos casuales de sus moléculas o iones, y ocurre hacia todas las direcciones.

- Para que haya una difusión neta (transporte direccional específico), debe haber un gradiente de concentración, en base al cual la partícula difunde de un espacio con mayor concentración a uno con menor concentración (a favor del gradiente)

- La difusión neta del soluto (flujo o corriente) varía en base a:

- Magnitud del gradiente de concentración

- Espesor de la membrana

- Área de superficie de la membrana

- Coeficiente de difusión (tamaño de la molécula del soluto y viscosidad del medio)

- Coeficiente de partición (solubilidad de un soluto en aceite en relación a su solubilidad en agua)

- Ejemplo: Oxígeno, H2O, CO2, N
3.- ¿Qué es la difusión facilitada?

- Es aquella mediante la cual se lleva a cabo la difusión de partículas polares, por medio de una proteína transportadora, a favor del gradiente

* Saturable

- Ejemplo: Glucosa, aminoácidos, vitaminas, Na, K, Cl, Ca
4.- ¿Qué es la ósmosis?

- Es la difusión de agua bajo condiciones de diferencias de osmolaridad. En tal caso, el agua difunde de un lugar con menor osmolaridad a uno con mayor osmolaridad, para establecer un equilibrio

- Difusión de las moléculas del solvente hacia una región en que hay mayor concentración de soluto al cual la membrana es impermeable al soluto.
5.- ¿Qué es la filtración?

- Es la difusión de agua desde el espacio intravascular al espacio intersticial

* Favorecida por la presión hidrostática capilar y la presión oncotica intersticial
6.- ¿Qué es la reabsorción?

- Es la difusión de agua desde el espacio intersticial al espacio intravascular

* Favorecida por la presión hidrostática intersticial y la presión oncotica capilar

TRANSPORTE ACTIVO
Este tipo de transporte se utiliza para mover solutos en contra de su gradiente de concentración o electroquímico, y por tanto, requiere del consumo de energía (ATP)
7.- Transporte activo primario

- La energía liberada por la hidrólisis del ATP es directamente utilizada en el mecanismo de transporte

- Bomba Na-K-ATPasa

- Transfiere 3 iones Na hacia el exterior y 2 iones K hacia el interior, por cada mol de ATP que hidroliza a ADP
- Bomba Ca-ATPasa

- 1 ion Ca hacia el exterior y 2 iones H hacia el interior
- Bomba H-K-ATPasa

8.- Transporte activo secundario

- La transferencia de un soluto está asociada al transporte pasivo de otro, por medio de una proteína transportadora

- Se utiliza ATP de manera indirecta (el movimiento “cuesta abajo” de un soluto suministra energía para el movimiento “cuesta arriba” de otro soluto), empleando el gradiente Na+ establecido por la bomba Na-K-ATPasa.
- Simporte (Cotransporte) = todos los solutos se transportan en la misma dirección

* Cotransporte de Na - glucosa
- Antiporte (Contratransporte) = los solutos se transportan en direcciones opuestas


CANALES IÓNICOS
Los canales iónicos son proteínas integrales de la membrana celular.
- Poseen selectividad basada en el tamaño del canal y las cargas eléctricas que lo revisten (canales revestidos con cargas negativas permiten el paso de cationes, NO de aniones)
- Controlados por dos compuertas (externa e interna)

- Canales operados por voltaje

- Sus compuertas son controladas por cambios de potencial de membrana
- Canales operados por ligando

- Sus compuertas son controladas por hormonas, neurotransmisores y segundos mensajeros


POTENCIAL DE ACCIÓN

POTENCIAL DE MEMBRANA EN REPOSO
Es el potencial eléctrico de la membrana de una célula excitable (nervio, músculo) originado por las diferencias de concentración de varios iones a través de la membrana celular. Su valor normal es de – 70 mV, -90mV para musculo.
La diferencia de concentración de los iones es mantenida por la actividad de la bomba Na-K-ATPasa, y por la permeabilidad a K+ y Cl- de la membrana en reposo (los iones K+ difunden hacia el exterior de la célula, generando un potencial que arrastra el potencial de membrana hacia el potencial de equilibrio de K)

POTENCIAL DE ACCIÓN
Es el mecanismo básico para la transmisión de información en el sistema nervioso y muscular. Consiste en una rápida despolarización seguida por repolarización hacia el potencial de membrana.

1.- Pasos de un potencial de acción:
a) EXCITACIÓN

- El potencial en reposo es modificado por una corriente interna, que causa la despolarización de la membrana hasta el umbral (aprox. – 55 mV), lo cual desencadena el potencial de acción.
b) DESPOLARIZACIÓN

- La despolarización abre primero las compuertas de activación de los canales de Na+, que al entrar despolariza la membrana hacia el potencial de equilibrio del Na, volviéndola positiva.
c) REPOLARIZACIÓN

- La misma despolarización causa el cierre de las compuertas de inactivación (de respuesta lenta) de los canales de Na+, finalizando al potencial de acción. La despolarización también abre canales de K+ (respuesta lenta), aumentando así la salida de K, repolarizando la membrana.
d) HIPERPOLARIZACIÓN

- Los canales de K permanecen abiertos todavía un tiempo, durante el cual sigue saliendo K, arrastrando el potencial de membrana a un nivel inferior al de reposo (hacia el potencial de equilibrio de K). Al cerrarse los canales de K, el potencial de membrana regresa a su nivel de reposo.
2.- Períodos refractarios

- Absoluto

- Las compuertas de inactivación de los canales de Na se encuentran cerradas y ningún estímulo, por intenso que sea, puede abrirlas (y por tanto inducir otro potencial de acción)

- Relativo

- Durante el período de hiperpolarización, un estímulo intenso puede producir un nuevo potencial de acción

PROPAGACIÓN DEL POTENCIAL DE ACCIÓN
La propagación de un potencial de acción a lo largo de un nervio (o fibra muscular) se lleva a cabo mediante la propagación de corrientes locales desde regiones activas a regiones inactivas adyacentes.
– + + + + + + + + + +

+ – – – – – – – – – –

+ + + + + + + + + +

+ – – – – – – – – –

* En el sitio activo las cargas positivas dentro de la célula fluyen hacia las cargas negativas en el sitio adyacente inactivo. Este flujo de corriente provoca que la región contigua se despolarice hasta el umbral
3.- En el registro de un potencial de acción, ¿qué indica el período de latencia?

- Corresponde al tiempo que tarda el impulso en propagarse a lo largo del axón desde el sitio de estimulación hasta los electrodos de registro

* va del artefacto del estímulo hasta el comienzo del potencial de acción

6.- ¿Cómo se calcula la velocidad de conducción de un axón?

- Ejemplo:

Período de latencia: 2 milisegundos

Distancia entre los electrodos de registro: 4 cm
Velocidad de conducción = 4 cm / 2 ms = 20 m/s
7.- ¿Qué factores determinan la velocidad de conducción de un axón?
- Constante de tiempo: rapidez de despolarización de una membrana celular en respuesta a una corriente interna (o al revés). Modificada por dos factores:
- Resistencia de la membrana: lo ideal es que tenga una alta resistencia, para que la corriente viaje por el interior del axón, donde hay una resistencia interna baja. Por tal razón, la mayoría de las fibras nerviosas están mielinizadas, lo cual aumenta la resistencia de membrana. En los nodos de Ranvier, la resistencia de la membrana es baja, por lo que la corriente puede fluir a través de la membrana en esos espacios, generando potenciales de acción (conducción saltatoria).
- Capacitancia de la membrana (capacidad de almacenar carga eléctrica): a mayor capacitancia, menor velocidad
- Constante de longitud: qué tan lejos se propaga una corriente despolarizante a lo largo del axón. Modificada por:

- Resistencia interna: es inversamente proporcional al diámetro del axón (a mayor diámetro, menor resistencia)
- Diámetro del axón: (ver arriba)
Por lo tanto, la velocidad de conducción será mayor cuando el diámetro del nervio es grande, cuando la resistencia de la membrana es alta, y cando la resistencia interna es baja.

8.- Velocidad de conducción de los diferentes tipos de fibras
Fibra Diámetro Velocidad

(mm) (m/s)

- A

α (propiocepción; motora somática) 12 – 20 70 – 120

β (tacto, presión, motora) 5 – 12 30 – 70

ץ (motora husos musculares) 3 – 6 15 – 30

δ (dolor rápido, temperatura) 2 – 5 12 – 30
- B autónomas preganglionares < 3 3 – 15
- C

Dolor lento, temperatura 0.4 – 1.2 0.5 – 2

Simpática (simpáticas posganglionares) 0.3 – 1.3 0.7 – 2.3

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