FISIOLOGÍA CELULAR. VOLUMEN Y COOMPOSICION DE LOS LIQUIDOS. Líquido intracelular (LIC): Líquido que se encuentra dentro de las células. Líquido extracelular (LEC): Se separa en plasma y líquido intersticial, el líquido intersticial contiene poca o nula proteínas, debido a que las proteínas que se encuentran en el plasma son demasiado randes como para pasar a tra!és de los capilares. El LIC y el LEC tienen concentraciones di"erentes de di"erentes solutos, adem#s en el LEC también $ay di"erencia de concentraciones de di"erentes solutos en el líquido intersticial y el plasma. Cada compartimiento de líquidos corporales debe obedecer el principio de electroneutralidad macrosc%pica& %sea, cada compartimiento debe de tener la misma cantidad de cara de aniones y cationes. 'ebido a que las di"erencias de potencial se crean por la separacion de solo unas pocas caras adyacentes a la membrana, esta pequea separacion de caras no es su"iciente para cambiar perceptiblemente las concentraciones lobales. El principal cati%n del LEC es el sodio y los aniones de equilibrio son el cloro y bicarbonato (C*+). Los principales cationes del LIC son potasio y manesio y los aniones de equilibrio son proteínas y "os"atos or#nicos. El LIC tiene ba-a concentraci%n de calcio, mientras que en el LEC es mayor. or lo tanto las sustancias que tienen ba-o concentraci%n en LEC tienen alta en LIC y !ice!ersa. La concentraci%n de solutos es iual al LIC que en LEC, se debe al aua que tiene un libre paso por éstos / luares. La di"erencia de concentraci%n se lora a tra!és de la bomba de sodio potasio, llamada 0a1 21 34asa, la cual transporta sodio del LIC al LEC y al mismo tiempo transporta potasio del LEC al LIC, la "uente de enería es el 34 34. El potasio y el sodio se transportan contra sus radientes electroquímicos respecti!os. ara el calcio se utili5a el mismo método. ay otros transportadores que no utili5an directamente 34 34, utili5an la radiente de concentraci%n de sodio que produce la bomba de sodio potasio para transportar lucosa amino#cidos calcio y protones.
'i"erencias de concentraci%n entre plasma y liquido intersticial Como ya se $a comentado el LEC tiene / subcompartimientos, y la di"erencia mas importante de estos es la presencia de proteínas en el plasma, como las proteínas en el plasma tienen una cara neati!a, por lo que pro!oca una distribuci%n de pequeos cationes y aniones que penetran a tra!es de la membrana capilar, esto se llama equilibrio de Giba! Do"a" . Sin embaro estas pequeas caras de cationes y aniones eneralmente se inoran.
Cara#$er%$i#a de la &e&bra"a #elulare Las membranas celulares est#n compuestas principalmente por lípidos y proteínas. Los lípidos est#n compuesto principalmente por "os"olípidos, colesterol y lucolípidos por lo que éstos componentes son los responsables de que la membrana sea permeable a las sustancias liposolubles como el di%xido de carbono, oxíeno, #cidos rasos y $ormonas esteroideas. or lo que a la !e5 es responsable de la ba-a permeabilidad de los componentes $idrosolubles como iones, lucosa y amino#cidos.
El componente proteico de la membrana consta de transportadores, en5imas y receptores $ormonales, antíenos de super"icie celular y canales de iones y aua. Los "os"olípidos son antip#ticas por ser $idro"%bicas e $idro"ílicas. Las proteínas de la membrana celular pueden ser interales o peri"éricas& las proteínas interales est#n ancladas a la membrana por medio de interacciones $idro"%bicas, alunas proteínas interales son transmembranas lo cual sini"ica que atra!iesan la membrana 6 o mas !eces. Las proteínas peri"ericas de membrana no est#n incrustadas en la membrana y no est#n unidas co!alentemente a componentes de la membrana celular, est#n unidas por interacciones electrost#ticas con componentes de la membrana.
'ra"(or$e a $ra)* de la &e&bra"a #elulare El transporte de sustancia se reali5a por di"erentes métodos: las sustancias pueden ser transportadas a "a!or de una radiente electroquímica (descendiente) o en contra de una radiente electroquímica (ascendente). El transporte descendente se produce por di"usi%n simple o "acilitada y no requiere de ninun aporte de eneria metabolica. El transporte ascendente se produce por transporte acti!o, que puede ser primario o secundario. El primario requiere "uente de eneria metabolica directa y el secundario indirecta. La di"usi%n simple es la 7nica "orma de transporte que no est# mediada por una proteína transportadora. Caracteristicas del transporte mediado por proteinas transportadoras: Saturaci%n: Se basa principalmente en que las proteínas transportadoras tienen una capacidad límite de transporte por cada !e5 que $acen un 8!ia-e9, llamado 8transporte m#ximo9 o 84m9 Estereoespeci"icidad: Las proteínas transportadoras reconocen y son especi"icas en transportar, no así en la di"usi%n simple, ya que no $ay proteína que inter!ena en el transporte. Competici%n: e-emplo: el transportador de lucosa reconoce la 'lucosa y también la ' alactosa (ya que son muy parecidas) por lo que la 'alactosa puede ocupar espacios de ésta proteína in$ibiendo a la 'lucosa. 'i"usi%n simple 'i"usi%n de 0* electrolitos Es el resultado de mo!imiento termico aleatorio de moléculas La di"usi%n neta del soluto se llama "lu-o () y depende de las siuientes !ariables: tamao del radiente de concentraci%n, coe"iciente de partici%n, coe"iciente de di"usi%n, rosor de la membrana y super"icie disponible para la di"usi%n, %sea, permeabilidad. 'i"usi%n de electrolitos 3 di"erencia de la anterior, ésta tiene / consecuencias: si $ay di"erencia de potencial a tra!es de la membrana, alterar# la !elocidad neta de di"usi%n de un soluto carado. ; cuando un soluto carado se di"unde a "a!or de un radiente de concentraci%n, la di"usi%n por si misma puede enerar una di"erencia de potencial a tra!es de la membrana llamado potencial de di"usi%n. 'i"usi%n "acilitada Como ya se $a mencionado, se produce a "a!or de una radiente electroquímico, sin embaro, a di"erencia de la anterior est# mediado por una proteína transportadora, lo que sini"ica que tiene los "actores propios de la proteínas (saturaci%n, estereoespecialidad y competenci%n).
4ransporte acti!o primario C3). =omba de protones potasio (1 21 34asa): Se encuentra en las células parietales de la mucosa #strica y en las células al"a intercaladas del t7bulo colector renal. Saca 1 del LIC $acia el LEC y supono que entra 21 del LEC al LIC, el omepra5ol es un in$ibidor de ésta proteína. 4ransporte acti!o secundario 3pro!ec$a la ran concentraci%n de sodio que se enera en el LEC con la bomoba de sodio potasio para el transporte de otras sustancias. Si las sustancias se mue!en a "a!or del sodio se llama cotransporte o simporte y si se mue!e en contra se llama contratransporte, antiporte o intercambio. Cotransporte: el sodio se mue!e a "a!or de su radiente electroquímico en el cual los solutos también son transportados, desde el LEC $acia el LIC Contratransporte: los solutos se mue!en en direcci%n opuesta al del sodio, mientras que el sodio !a desde el LEC $acia el LIC los solutos se mue!en del LIC al LEC *smosis Es el "lu-o de aua a tra!és de una membrana semipermeable por di"erencias de concentraci%n de solutos. Estos solutos crean di"erencia de presi%n osm%tica y ésta produce un "lu-o osm%tico de aua. La osmosis de aua 0* es una di"usi%n de aua, la osmosis se produce por di"erencia de presion, mientras que la di"usi%n por di"erencia de concentraci%n de aua.
resi%n osm%tica: es la misma de"inici%n que la osmosis. 4iene / "actores& concentraci%n de partículas osm%ticamente acti!as y si el soluto puede cru5ar o no la membrana. Cuando los dos lados de la membrana tienen la misma presion osm%tica se les dice isot%nicas, si $ay di"erencia de presi%n, el lado con menor presi%n osm%tica se le llama $ipot%nica y el con mayor presi%n $ipert%nica. El aua se dirie de la $ipot%nica a la $ipert%nica (donde $ay mayor cantidad de soluto).
Po$e"#iale de di+ui," - de equilibrio Canales i%nicos Son proteínas interales que al abrirse dan paso a ciertos iones, %sea, que son selecti!os, la selecti!idad se basa en el tamao del canal y su cara. Los que tienen cara posti!a de-an pasar a los neati!os y los canales neati!os de-an pasar a los positi!os. Si las compuertas del canal est#n abiertas los iones pasan por radiente electroquímico, si est#n cerradas no pueden pasar los iones no importa cuan rande sea el radiente electroquímico. Los compuertas est#n controladas por + tipos de sensores: dependientes de !olta-e (cambio de potencial en la membrana) , accionados por seundos mensa-eros (controlados por modi"icaciones desde el LIC) y accionados por liando ( controlados por $ormonas y neurotransmisores desde el LEC). otenciales de di"usi%n Se produce por la di"usi%n de iones a "a!or de la radiente electroquímica. La manitud se mide en mili!oltios (m?) otenciales de equilibrio Es el potencial de di"usi%n que equilibra exactamente o se opone a la tendencia de la di"usi%n a "a!or de la di"erencia de concentraci%n. Ecuaci%n de nernst Calcula el potencial de equilibrio de un ion por di"erencia de su concentraci%n. Se toma en re"erencia como cero la cara del LEC y a tra!és de eso se dice qué cara posee el LIC.
E 0a1@ 1ABm? ECa/1@16/m? ED1@ Bm? ECl@ Fm? Guer5a impulsora Es la "uer5a de caras neati!as o positi!as que atraen o repelen a las iones. Corriente ionica Es el "lu-o de iones por la membrana celular. Entre mayor "uer5a impulsora mayor sera la corriente ionica. Si la "uer5a impulsora es no $abra corriente ionica.
Po$e"#ial de &e&bra"a e" re(oo Es la di"erencia de potencial que existe a tra!es de la membrana de la celulas excitables, como la del ner!io y el m7sculo, en el periodo entre potenciales de accion (es decir, en reposo). El inter!alo de las células en reposo excitables se encuentra entre los Hm? a m?.
Po$e"#iale de a##i,". Gen%meno de las células excitables como las del ner!io y m7sculos& consiste en una r#pida despolari5aci%n para lueo dar paso a la repolari5aci%n del potencial de membrana. Son el sistema b#sico para transmitir in"ormaci%n en el sistema ner!ioso y en los m7sculos. 4erminoloía 'espolari5aci%n: Es el proceso en el cual se $ace que el potencial de membrana menos neati!o. iperpolari5aci%n: Es el proceso en el cual se $ace el potencial de membrana mas neati!o. Corriente de entrada: Glu-o de cara positi!a $acia el interior de la célula. Corriente de salida: Glu-o de cara positi!a $acia el exterior de la célula. otencial umbral: Es el mínimo de cara que se necesita para pro!ocar un potencial de acci%n, si no se alcan5a no produce nada (todo o nada). ara alcan5arlo es necesario despolari5ar la célula. Sobretiro (o!ers$oot): el interior de la célula queda positi!o. ospotencial $iperpolari5ante (unders$oot): lueo de la repolari5aci%n queda mas neati!o que en reposo (la célula). eriodo re"ractario: eriodo en el cual no se puede producir otro potencial de acci%n en una célula excitable. uede ser absoluto o relati!o. Características de los potenciales de acci%n. 4amao y "orma estereotípicos: cada potencial de acci%n parecen idénticos, se despolari5an $asta el mismo potencial y se repolari5an $asta el mismo potencial de reposo. ropaaci%n: los potenciales de acci%n causan e"ecto domin% en las celulas adyacentes. La propaacion de los potenciales no son decrecientes. >espuesta todo o nada: si la célula alcan5a el potencial umbral $abr# un potencial de acci%n pero si no lo alcan5a no se producir# nada. =ase i%nica del potencial de acci%n En el periodo de reposo, la conductancia o permeabilidad al potasio es alta y los canales de potasio est#n casi totalmente abiertos permitiendo que el potasio sala de las células por el radiente de concentraci%n lo mismo pasa con el cloro así obteniendo equilibrio electroquímico, pero con el sodio pasa lo contrario, por lo cual, su potencial de equilibrio est# le-os.
La membrana se tiene que despolari5ar por que la conductancia del potasio es mas ele!ada, solo un poco. ?elocidad de conducci%n 'epende de la constante de tiempo: indica lo rapido que se despolari5a una membrana celular como respuesta a unca corriente de entrada o lo rapido que se $iperpolari5a en respuesta a una corriente de salida. Se puede alterar mediante / "actores, resistencia de membrana: si es ele!ada di"iculta el cambio de potencial de membrana por que disminuye el "lu-o de corriente. Capacitancia de membrana: capacidad de la membrana de uardar la cara. Si es alta el tiempo aumenta. 'epende tambien de la constante de lonitud: distancia entre el sitio de inteccion de la corriente donde el potencial $a caido el A+ de su !alor oriinal. Indica $asta donde se transmitir# la corriente despolari5ante a lo laro de un ner!io. La !elocidad de conducci%n se puede aumentar mediante el incremento del tamao de la "ibra ner!iosa y la mielini5aci%n, no obstante, si todo el ner!io estu!iera re!estido de una !aina de mielina.
