Medio Interno IIMedio Interno II

1

LOS GRANDES MECANISMOS DISIPATIVOS Y SUS

FUERZAS IMPULSORAS LAS BARRERAS BIOLÓGICAS

¿Por qué es importante mantener el medio

interno constante?

Claude Bernard

1865: Introduction à l'étude de la médicine expérimentale

Claude Bernard señaló que: el medio en que vive el hombre no es la atmósferaque lo rodea sino, los fluidos tisulares que bañan los músculos, el cerebro, lasglándulas: el medio EC o Medio Interno (mar interior). Es un medio aislado que

protege a la célula de los cambios del mundo exterior. Todo el organismocontribuye a mantener la constancia del medio interno (Homeostasis).

1- ESPACIO CORPORAL LIMITADO POR EPITELIOS

• El hombre está separado del exterior por

epitelios

EL HOMBRE COMO UN “MODELO SIMPLE”

• A través de ellos intercambia agua, O2, CO2,

calor, glucosa, etc.

SOLUTOS40 %

¿tanta agua?

PROPORCION DE AGUA Y SOLUTOS EN UN HOMBRE ADULTO

EC 20 %

IC 40 %AGUA60 %

IN 15 %

IV 5 %

10

0 %

Agua corporal total60% del peso corporal

42 litros

Líq extracelular

(LEC)

20% peso corp

Líquido intracelular

(LIC)

40% peso corporal

Individuo de 70 Kg

20% peso corp

14 litros

40% peso corporal

28 litros

Plasma: 5% peso corp

3,5 litros

Líquido intersticial15%

peso corp10,5 litros

Membrana celular

Endotelio capilar

AGUA60 %

EC 20 %

IC 40 %

IN 15 %

IV 5 %

1. Difusión

2. Movimiento de iones por fuerzas eléctricas

3. Osmosis

4. Filtración

Movimiento de agua y solutos entre los distintos compartimientos

I- Transporte Pasivo

II- Transporte Activo:

IV

IC

Na+

Na+Na+ K+

K+

K+

Cl-

Cl-

Cl-

HCO3-

HCO3-

HCO3-

otros-Pr-

Pr-

INT EC

1. G. QUIMICO Flujo difusional

2. G. ELECTRICO Flujo eléctrico

3. G. PRESIÓN OSMOTICA Flujo osmótico

4. G. PRESIÓN HIDROSTÁTICA Flujo hidraúlico (Filtración)

FUERZA IMPULSORA y sus movimientos.

IV

IC

Na+

Na+Na+ K+

K+

K+

Cl-

Cl-

Cl-

HCO3-

HCO3-

HCO3-

otros-Pr-

Pr-

INT EC

1. Difusión

Es el movimiento al azar de soluto o de solvente donde

la agitación térmica es la fuerza impulsora.

- movimiento al azar- dependiente de la temp

A- Membrana muy permeable al agua y a la glucosa

1. Difusión

⇒⇒⇒⇒

Jneto = J1-2 - J2-1

⇒⇒⇒⇒

Jneto > 0Si J1-2 > J2-1 ⇒⇒⇒⇒

Jneto = 0Si J1-2 = J2-1 ⇒⇒⇒⇒

Ley de Fick

D = coeficiente de difusión del soluto en solventeA = áreaC = concentración sustancia

J1-2 = D. A. C1

J2-1 = D. A. C2

A- Membrana muy permeable al agua y a la glucosa

1. Difusión

Jneto = J1-2 - J2-1

∆x = distancia que separa los puntos en que fueron medidos C1 y C2

C1 - C2∆x

Jneto = D. A.

Dm = coeficiente de difusión del soluto en la membrana

∆x = espesor de la membrana

1. Difusión

B- Membrana resistente al paso de glucosa

C1 - C2∆x

Jneto = Dm. A.

Dm

∆x= cm2/s

cmcm/s= Pd =

Representa la velocidad con que la partícula atraviesa un membranaJneto = Pd. A. ∆∆∆∆C

A- Difusión Simple

1. Difusión

B- Difusión Facilitada

Las moléculas atraviesan la membrana libremente (gases, moléculas

solubles en lípidos, glicerol, etc).

El transporte de moléculas es realizado a través de proteínas

integrales de membrana. Por lo general es altamente selectivo.

• Canales

• Transportadores

1. Difusión

Difusión simple

Jneto = Pd. A. ∆∆∆∆C Jx = Jmax . [[[[X]]]]

{{{{Km + [[[[X]}]}]}]}

Difusión facilitada x untransportador

B- Difusión Facilitada

• Canales

• Transportadores

B- Difusión Facilitada

• Canales

• Transportadores

B- Difusión Facilitada

• Canales

• Transportadores

Cotransporte

GLUT-2

Contratransporte

Transporte

único

UT

1. Difusión

2. Movimiento de iones por fuerzas eléctricas

3. Osmosis

4. Filtración

Movimiento de agua y solutos entre los distintos compartimientos

I- Transporte Pasivo

II- Transporte Activo

IV

IC

Na+

Na+Na+ K+

K+

K+

Cl-

Cl-

Cl-

HCO3-

HCO3-

HCO3-

otros-Pr-

Pr-

INT EC

2. Movimiento de iones x fuerzas eléctricas

Si las concentraciones en 1 y 2 son iguales el flujo neto es 0.

Si hay una diferencia de voltaje hay pasaje de Na+ de 2 a 1 más que de 1 a 2. Flujo neto de Na+ es distinto de cero.

Jiónico = Pe. A. ∆V

1. Difusión

2. Movimiento de iones por fuerzas eléctricas

3. Osmosis

4. Filtración

Movimiento de agua y solutos entre los distintos compartimientos

I- Transporte Pasivo

II- Transporte Activo

IV

IC

Na+

Na+Na+ K+

K+

K+

Cl-

Cl-

Cl-

HCO3-

HCO3-

HCO3-

otros-Pr-

Pr-

INT EC

3. Osmosis

H2O NaClH2O NaCl0.9%

Si las soluciones son muy diluidas podemos describir sucomportamiento utilizando las mismas ecuaciones que describen a losgases ideales…

TRV

nP ..=TRnVP ... = ⇒⇒⇒⇒

TRiM ...=∏

3. Osmosis

TRiM ...=∏

σ... TROsMef =∏

Coeficiente de Reflexión

TROsM ..=∏⇒⇒ ⇒⇒

Coeficiente Reflexión σσσσ de Staverman

σ... TROsMef =∏

3. Osmosis

Membrana permeable al soluto σ = 0

Membrana impermeable al soluto σ = 10 ≤ σσσσ ≤ 1

3. Osmosis

Iso-osmóticaNaCl 150 mM

(300 mOsM)

OSMOLARIDAD VS. TONICIDAD

Hiper-osmótica

Hipo-osmótica

NaCl 200 mM(400 mOsM)

NaCl 100 mM(200 mOsM)

3. Osmosis

Iso-osmótica e IsotónicaNaCl 150 mM

OSMOLARIDAD VS. TONICIDAD

Urea 300 mM Isosmotica e hipotónica

VIDEO OSMOSIS, PRESION OSMOTICA

Osm plasmática = 2 x [Na+]

= 142mOsm x 2 = 284 mOsm

290 mOsm ..............100%284 mOsm............. X = 97.93 ~ 98%

PORCENTAJE QUE APORTAN LAS PROTEINAS A LA

COMPONENTES DEL PLASMA QUE MAS CONTRIBUYEN A LA OSM TOTAL

OSM TOTAL

290 mOsm...................... 100%1mOsm........................... 0.34% < 1% !!!!

Condición Ejemplo Fluido EC Fluido IC

OSM Volumen OSM Volumen

Expansión Hiposmótica Ingesta excesiva deagua

���� ����

Contracción hiposmótica Pérdida de sales porel riñón

���� ����

Expansión isosmótica Edema, infusión i.v.de solocusiónfisiológica

<> ����

fisiológica

Contracción isosmótica Hemorragia,quemaduras

<> ����

Expansión hiperosmótica Ingesta de bebidasmuy saladas

���� ����

Contracciónhiperosmótica

Transpiraciónsevera

���� ����

Condición Ejemplo Fluido EC Fluido IC

OSM Volumen OSM Volumen

Expansión Hiposmótica Ingesta excesiva deagua

���� ���� ���� ����

Contracción hiposmótica Pérdida de sales porel riñón

���� ���� ���� ����

Expansión isosmótica Edema, infusión i.v.de solocusiónfisiológica

<> ���� <> <>

fisiológica

Contracción isosmótica Hemorragia,quemaduras

<> ���� <> <>

Expansión hiperosmótica Ingesta de bebidasmuy saladas

���� ���� ���� ����

Contracciónhiperosmótica

Transpiraciónsevera

���� ���� ���� ����

1. Difusión

2. Movimiento de iones por fuerzas eléctricas

3. Osmosis

4. Filtración

Movimiento de agua y solutos entre los distintos compartimientos

I- Transporte Pasivo

II- Transporte Activo

IV

IC

Na+

Na+Na+ K+

K+

K+

Cl-

Cl-

Cl-

HCO3-

HCO3-

HCO3-

otros-Pr-

Pr-

INT EC

• Filtración hay movimiento conjunto de moléculas en un sentido determinado: flujo convectivo o viscoso

• Lo que se mueve es un volumen de agua o de Solución: flujo de volumen

4. Filtración

Jv = Lp . A . ∆P

∆P: gradiente de presiónA: área superficie filtranteLp: coef. conductividad hidraúlica (es una medida de permeabilidad)

A . ∆PLp =

Jv

Lp = cm/s.atm

Epitelio

ABIERTOS (LEAKY ): los de baja resistencia (menos de 100 ohm.cm2 ), alta permeabilidad, bajo potencial y poca capacidad de mantener gradientes.

CERRADOS (TIGHT ): los de alta resistencia (más de 800 ohm.cm2 ), baja permeabilidad, alto potencial y con buena capacidad de mantener gradientes.

INTERMEDIOS: los que presentan situaciones intermedias