LIQUIDOS CORPORALES

• El 70% del cuerpo humano está formado de líquido y la mayor parte de este líquido se encuentra dentro de las células (líquido intracelular); de cualquier modo, alrededor de un tercio se encuentra en los espacios por fuera de las células y compone lo que conocemos como líquido extracelular.

FUNCIONES DEL AGUA

• MEDIO DE TRANSPORTE

• APORTA EL LIQUIDO PARA LAS SECRECIONES GLANDULARES

• SOLVENTE DE LAS REACCIONES QUIMICAS

• DILUENTE PARA LA DIGESTION Y ABSORCION DE LOS ALIMENTOS

• MANTIENE LA VOLEMIA

• MANTIENE LA PRESION ARTERIAL

• MANTIENE LA FUNCION RENAL

• MANTIENE LA CONCENTRACION NORMAL DE LOS ELECTROLITOS

CARACTERISTICAS FISICAS DEL AGUA

• SOLVENTE UNIVERSAL

• TERMOESTABILIZADOR

1. ALTO CALOR ESPECIFICO

2. ALTO CALOR DE EVAPORACION

3. ALTA DENSIDAD

4. ALTA CONDUCCIÓN DE CALOR

DISTRIBUCION DEL AGUA CORPORAL

• ESPACIO EXTRACELULAR

• ESPACIO INTRACELULAR

• Líquido Extracelular        Es el líquido que se halla por fuera de las células

• Representa aproximadamente el 20% del peso corporal.

• Función homeostática :dentro de este líquido las células son capaces de vivir, desarrollarse y efectuar sus funciones especiales mientras dispongan en el medio interno de concentraciones adecuadas de oxígeno, glucosa, diversos aminoácidos y substancias grasas. 

•  Posee grandes cantidades de iones de sodio, cloruro y bicarbonato. Además, contiene elementos nutritivos vitales para la sobrevivencia de las células, tales como oxígeno, glucosa, ácidos grasos y aminoácidos. En adición, este compartimiento celular cuenta con una variedad de desechos metabólicos, entre los cuales encontramos el dióxido de carbono (el cual es transportado

desde las células a los pulmones) y otros productos de excreción celular que son transportados hacia los riñones. 

•         El líquido extracelular se caracteriza por hallarse en movimiento constante por todo el cuerpo. Además, contínuamente se va mezclando por la circulación sanguínea y por difusión entre la sangre y los espacios tisulares. 

•         Dentro del fluído exctracelular encontramos otros sub-componentes:

• el líquido instersticial ( intercelular o tisular), el plasma, el líquido transcelular y el líquido que se encuentra en el sistema linfático

Compartimientos del liquido extracelular

• PLASMA= 5% DE LA MASA CORPORAL

• INTERSTICIAL = 15 %DE LA MASA CORPORAL

• LINFA = 1-3% DE LA MASA CORPORAL

• TRANSCELULAR= 1-3% DE LA MASA CORPORAL

COMPARTIMENTOS DE LIQUIDO INTRACELULAR

El fluído intracelular representa aquel que se halla dentro de las células. Constituye el 40% del peso corporal. Se compone de grandes cantidades de iones de potasio, magnesio y fosfato, al compararse con los iones de sodio y cloruro que se encuentran en el líquido extracelular. En adición, cuenta con mecanismos especiales para transportar iones a través de las membranas celulares conservan estas diferencias entre los líquidos extracelular e intracelular

• Representa aproximadamente el 40% de la peso corporal total.

• Los principales cationes intracelulares son el K+ y el Mg++. Existe poco Na+. Los aniones principales del LIC son los fosfatos orgánicos (mono, di, tri fosfato de adenosina, fosfato de creatina de gran valor energético, glicerofosfato) y proteinatos. El SO4= y HCO3- alcanzan bajas concentraciones.

Potencial de membrana

Es la diferencia de voltaje eléctrico a ambos lados de la membrana, producto de la distribución asimétrica de iones

Como resultado de la permeabilidad selectiva de la membrana plasmática, la presencia de moléculas con carga negativa que no se difunden dentro de la célula y la acción de varias unidades de bomba sodio-potasio; hay una distribución desigual de cargas a través de la membrana. Como consecuencia, el interior de la célula tiene mayor cantidad de cargas negativas en comparación con el exterior. Esta diferencia de carga, o diferencia de potencial, se conoce como el potencial de membrana.

La membrana plasmática de una célula nerviosa separa un citoplasma con una

concentración de iones   de 0,141 mol/L de un fluido extracelular de únicamente 0,005 mol/L del mismo ion. Considerando que ambas concentraciones estén en equilibrio

Canales ionicos

Los canales iónicos son proteínas transmembrana que contienen poros acuosos que cuando se abren permiten el paso selectivo de ionesespecíficos a través de las membranas celulares. Así, los canales iónicos son proteínas que controlan el paso de iones, y por tanto elgradiente electroquímico, a través de la membrana de toda célula viva. Estos canales actúan como compuertas que se abren o se cierran en función de los estímulos externos, aunque algunas sustancias tóxicas pueden desactivar su función natural. En los mamíferos, los canales iónicos determinan importantes procesos como: la excitación del nervio y del músculo, la secreción de hormonas y neurotransmisores, la transducción sensorial, el control del equilibrio hídrico y electrolítico, la regulación de la presión sanguínea, la proliferación celular y los procesos de aprendizaje y memoria

Diversos cambios celulares pueden disparar la activación de la(s) compuerta(s), en

función del tipo de canal iónico de que se trate, entre otros: cambios en el voltaje en la

membrana celular (canales iónicos activados por voltaje), sustancias químicas

(fármacos, sustancias adictivas, hormonas) que interactúan con el canal iónico

(canales iónicos activados por ligandos), cambios en la temperatura,3 un

estrechamiento o una deformación de la membrana celular, adición de un

grupo fosfato al canal iónico (fosforilación) e interacción con otras moléculas de la

célula (por ejemplo, proteínas G).4 La velocidad a la que ocurre cualquiera de estos

procesos de activación/inactivación en respuesta a estos estímulos se conoce con el

nombre decinética de la activación. Algunos fármacos y muchas toxinas actúan como

"modificadores de la activación" de los canales iónicos modificando la cinética de las

compuertas.

Algunos canales se abren o cierran aleatoriamente sin importar el valor del potencial

membranal y se dice que su gating es independiente de voltaje. En contraste, otros

canales están normalmente cerrados, pero su probabilidad de apertura puede

incrementarse de manera sustancial por cambios ocurridos en el potencial de

membrana (canales iónicos sensibles a voltaje); por interacciones específicas

con ligandos extracelulares o intracelulares (canales activados por ligandos); o por

estímulos físicos (mecanorreceptores y canales sensibles al calor).5

Cuando los canales iónicos están cerrados (sin posibilidad de conducción), son

impermeables a los iones y no conducen la corriente eléctrica. Cuando los canales

iónicos están abiertos, sí conducen la corriente eléctrica, y permiten entonces que

algunos iones pasen a través de ellos y, por consiguiente, a través de la membrana

plasmática de la célula. Estos flujos de iones generan una corriente eléctrica a través

de la membrana. La dirección en que se mueven, tal y como se mencionó

anteriormente, está determinada por el gradiente electroquímico que representa la

suma del gradiente químico a través de la membrana plasmática y el campo

eléctrico que experimenta el ion. La activación es el proceso en el que un canal iónico

se transforma y pasa de cualquiera de sus estados de conducción a cualquiera de sus

estados de no conducción.

En la descripción habitual de los canales iónicos activados por voltaje del potencial de

acción, se habla de cuatro procesos: activación, desactivación, inactivación y

reactivación (también llamada recuperación de la inactivación). En un modelo de canal

iónico con dos compuertas (una compuerta de activación y una compuerta de

inactivación) en el cual ambas deben estar abiertas para que los iones sean conducidos

a través del canal, activación es el proceso de apertura de la compuerta de activación,

que ocurre en respuesta al hecho de que el voltaje dentro de la membrana celular

(elpotencial de membrana) se vuelve más positivo con respecto al exterior de la célula

(despolarización); desactivación es el proceso opuesto, es decir, el cierre de la

compuerta en respuesta al hecho de que el voltaje del interior de la membrana se

vuelve más negativo (repolarización. Inactivación es el cierre de la compuerta de

inactivación; al igual que con la activación, la inactivación ocurre en respuesta al hecho

de que el voltaje dentro de la membrana se vuelve más positivo, pero a menudo

sucede que se retrasa, en comparación con la activación. La recuperación de la

inactivación es lo opuesto a la inactivación. Así, tanto la inactivación como la

desactivación son procesos que hacen que el canal pierda la capacidad de conducción,

pero son procesos diferentes en el sentido de que la inactivación se dispara cuando el

interior de la membrana se vuelve más positivo, mientras que la desactivación se

dispara cuando el potencial de la membrana se vuelve más negativo.

Los canales iónicos se pueden clasificar en función del tipo de estímulo para su

abertura o cierre en:

canales activados por voltaje: Los canales iónicos abren en respuesta a cambios en

el potencial eléctrico a través de la membrana plasmática, que tiende a ser

una bicapa lipídica. Su principal función es la transmisión de impulsos eléctricos.

Tipos: canales de sodio, de potasio, de calcio y cloruro

canales activados por ligandos: Los canales iónicos abren en respuesta a la unión

de determinados neurotransmisores u otras moléculas. Este mecanismo de

abertura es debido a la interacción de una substancia química (neurotransmisor u

hormonas) con una parte del canal llamado receptor, que crea un cambio en la

energía libre y cambia la conformación de la proteína abriendo el canal. Los

ligandos regulan la apertura de canales de los receptores.

canales mecanosensibles: Canales iónicos regulados por un impulso mecánico que

abren en respuesta a una acción mecánica. Los canales mecanosensibles, como los

que se encuentran en los corpúsculos de Pacini, se abren por el estiramiento que

sufre la membrana celular ante la aplicación de presión y/o tensión.

Bomba sodio potasio

la bomba sodio-potasio es una proteína integral de membrana fundamental en

la fisiología de las células que se encuentra en todas nuestras membranas celulares.

Su función es el transporte de los iones inorgánicos más importantes en biología (el

sodio y el potasio) entre el medio extracelular y el citoplasma

La bomba expulsa a la matriz extracelular 3 iones sodio(Na+) a la vez que ingresa 2

iones potasio (K+) por transporte activo (gasto de ATP), lo que mantiene

el gradiente de solutos y la polaridad eléctrica de la membrana (escaso sodio y

abundante potasio intracelulares).

El funcionamiento de la bomba electrogénica de Na+/ K+(sodio-potasio) , se debe a un

cambio de conformación en la proteína que se produce cuando es fosforilada por el

ATP. Como el resultado de lacatálisis es el movimiento transmembrana de cationes, y

se consume energía en forma de ATP, su función se denomina transporte activo. La

demanda energética es cubierta por la molécula de ATP, que al ser hidrolizada, separa

un grupo fosfato, generando ADP y liberando la energía necesaria para la

actividad enzimática. En las mitocondrias, el ADP es fosforilado durante el proceso

de respiracióngenerándose un reservorio continuo de ATP para los procesos celulares

que requieren energía. En este caso, la energía liberada induce un cambio en la

conformación de la proteína una vez unidos los tres cationes de sodio a sus lugares de

unión intracelular, lo que conlleva su expulsión al exterior de la célula. Esto hace

posible la unión de dos iones de potasio en la cara extracelular que provoca la

desfosforilación de la ATP, y la posterior traslocación para recuperar su estado inicial

liberando los dos iones de potasio en el medio intracelular.[cita  requerida]

Los procesos que tienen lugar en el transporte son:

1. Unión de tres Na+ a sus sitios activos.

2. Fosforilación de la cara citoplasmática de la bomba que induce a un cambio de

conformación en la proteína. Esta fosforilación se produce por la transferencia

del grupo terminal del ATP a un residuo de ácido aspártico de la proteína.

3. El cambio de conformación hace que el Na+ sea liberado al exterior.

4. Una vez liberado el Na+, se unen dos iones de K+ a sus respectivos sitios de

unión de la cara extracelular de las proteínas.

5. La proteína se desfosforila produciéndose un cambio conformacional de ésta, lo

que produce una transferencia de los iones de K+ al citosol.

Mecanismos de transporte de la membrana

Difusión simple: La difusión simple se lleva a cabo cuando el movimiento de sustancias

en la célula iguala las concentraciones de un medio determinado. Este tipo de

transporte se realiza de manera espontánea, principalmente con gases como el

nitrógeno, dióxido de carbono, oxígeno y moléculas sin carga como el etanol y la urea,

los cuales pueden entrar y salir libremente según la concentración del medio donde la

sustancia se encuentre. Una característica importante es que el transporte se da sin

gasto de energía, a favor del gradiente de concentración.5 No requiere de la

intervención de proteínas de membrana, pero sí de las características de la sustancia a

transportar y de la naturaleza de la bicapa. Para el caso de una membrana fosfolipídica

pura, la velocidad de difusión de una sustancia depende de su:

gradiente de concentración,

hidrofobicidad,

tamaño,

carga, si la molécula posee carga neta.

Difusión facilitada: Bajo el mismo principio termodinámico que en el caso de la difusión

simple, es decir, que el soluto a transportar lo hace a favor de gradiente, la difusión

facilitada opera de modo similar, pero está facilitada por la existencia de proteínas

canal, que son las que facilitan el transporte de, en este caso, agua o algunos iones y

moléculas hidrófilas. Estas proteínas integrales de membrana conforman estructuras

en forma de poro inmersas en la bicapa, que dejan un canal interno hidrofílico que

permite el paso de moléculas altamente lipófobas como las mencionadas

anteriormente. La apertura de este canal interno puede ser constitutiva, es decir,

continua y desregulada, en los canales no regulados, o bien puede requerir una señal

que medie su apertura o cierre: es el caso de los canales regulados.

Transporte activo y cotransporte

En él se efectúa un transporte en contra del gradiente de concentración o

electroquímico y, para ello, las proteínas transportadoras implicadas consumen energía

metabólica (comúnmente adenosín trifosfato). La hidrólisis del compuesto que actúa

como moneda energéticapuede ser muy evidente, como en el caso de los

transportadores que son ATPasas, o puede tener un origen indirecto: por ejemplo, los

cotransportadores emplean gradientes de determinados solutos para impulsar el

transporte de un determinado compuesto en contra de su gradiente, a costa de la

disipación del primer gradiente mencionado. Pudiera parecer que en este caso no

interviene un gasto energético, pero no es así puesto que el establecimiento del

gradiente de la sustancia transportada colateralmente al compuesto objetivo ha

requerido de la hidrólisis de ATP en su generación mediante unos determinados tipos

de proteínas denominados bombas.2 Por ello, se define transporte activo primario como

aquél que hidroliza ATP de forma directa para transportar el compuesto en cuestión,

y transporte activo secundario como aquél que utiliza la energía almacenada en un

gradiente electroquímico.