Título

1. SUPERCURSO Título Autor WILKIE DELGADO CORREA. Doctor en Ciencias Médicas. Profesor Titular y Consultante. Profesor de Mérito Especialista de II Grado en Fisiología Normal y Patológica Universidad de Ciencias Médicas Santiago de Cuba Email: wilkie.delgado@sierra.scu.sld.cu

2. OBJETIVOS • Brindar los conocimientos básicos sobre la distribución del agua corporal en los compartimientos, su composición y los mecanismos existentes para el intercambio a través de la membrana celular, así como los mecanismos homeostáticos. • Exponer como problema algunos desequilibrios.

3. ÍNDICE PRESENTACION FIN Ingresos y Pérdidas diarias de agua. Compartimentos Líquidos del cuerpo. Principales aniones y cationes del Líquido intersticial. Mecanismos homeostáticos. Sustancias osmolares es en los líquidos extracelulares e intracelulares. Membrana Celular. Funciones de la membrana celular. Mecanismos que utilizan las sustancias para transportarse a través de la membrana. Difusión. Transporte activo. Vías de transporte a través de la Membrana Celular. Osmosis. Presión Osmótica

4. COMPARTIMIENTOS LÍQUIDOS DEL CUERPO AGUA CORPORAL TOTAL (40L) LÍQUIDO INTRACELULAR (LIC) (25L) LÍQUIDO EXTRACELULAR (LEC) (15L) LÍQUIDO INTERSTICIAL PLASMA

5. LÍQUIDOS CORPORALES • 60% de la masa corporal (MC) es agua (2/3 intracelular y 1/3 extracelular) • Se encuentra en constante movimiento • Transportado rápidamente por la sangre circulante • Contiene iones y nutrientes para mantenimiento de la vida celular

6. LÍQUIDOS CORPORALES: LÍQUIDO EXTRACELULAR • LíquidoExtracelular: 20% MC Forman parte del Líquido Extracelular: • Líquido Intersticial (15% MC): Entre las células y los tejidos • Plasma (5% MC): Porción líquida de la sangre • Linfa (1-3% MC) • Líquido Transcelular (1-3% MC): Cefalorraquídeo, Intraocular, Sinovial, Pleural, Cavidad Peritoneal...

7. LÍQUIDOS CORPORALES EN LA SANGRE • 55 % Plasma • 45 % Células sanguíneas • Eritrocitos > 99 % • Leucocitos • Plaquetas HEMATÓCRITO

8. INGRESOS Y PÉRDIDAS DE LÍQUIDOS Los ingresos y las pérdidas en el cuerpo deben ser equivalentes en condiciones de estabilidad. TABLA 1 Ingresos y Pérdidas diarias de agua (en ml/día)

9. PRINCIPALES ANIONES Y CATIONES DE LOS LÍQUIDOS EXTRACELULARES E INTRACELULARES CATIONES ANIONES mEq/L 150 100 extracelular 50 0 50 intracelularr 100 150

10. COMPOSICIÓN DE LOS LÍQUIDOS CORPORALES LEC (plasma + intersticial) LIC Na+.....................................142mEq/l K+...........................................4mEq/l Ca+.......................................2.4mEq/l Cl-........................................103mEq/l HCO3-....................................28mEq/l Fosfatos..................................4mEq/l Glucosa................................90 mg/dl Aminoácidos.........................30 mg/dl Na+...........................................10mEq/l K+...........................................140mEq/l Ca+.....................................0.0001mEq/l Cl-...............................................4mEq/l HCO3-........................................10mEq/l Fosfatos.....................................75mEq/l Glucosa...............................0 a 20 mg/dl Aminoácidos............................200 mg/dl • El líquido intersticial tiene una composición muy parecida a la del plasma, pero tiene una concentración muy baja de PROTEÍNAS • El plasma contiene gran cantidad de proteínas (albúmina, p.e.).

11. HOMEOSTASIS DE LOS LÍQUIDOS CORPORALES La homeostasis del líquido extracelular (LEC) es fundamental. Uno de los mecanismos homeostáticos más importantes es el renal aunque existen otros. La concentración de los solutos está regulada en gran parte por la cantidad de agua extracelular, que depende del consumo, la EXCRECIÓN RENAL y las pérdidas por el sudor, la respiración y las heces. Cuando la concentración del LEC es alta (por falta de agua o exceso de solutos) el riñón retiene más agua y excreta una orina concentrada → EL RIÑÓN PUEDE REGULAR LA REABSORCIÓN DEL AGUA Y LOS SOLUTOS

12. MECANISMOS HOMEOSTÁTICOS Mecanismos que mantienen en condiciones estables nuestro medio interno. Mantienen la homeostasis. APARTO RESPIRATORIO APARATO DIGESTIVO APARATO OSTEOMUSCULAR SISTEMA ENDOCRINO SISTEMA NERVIOSO MECANISMO HORMONAL

13. MEMBRANA CELULAR. Estructura delgada y elástica formada casi por completo por proteínas y lípidos. La composición aproximada es de un 55 % de proteínas, un 25 % de fosfolípidos, un 13 % de colesterol, un 4 % de otros lípidos y un 3 % de3 hidratos de carbono..

14. MEMBRANA CELULAR FUNCIONES Mantiene la célula como unidad funcional. Regulador del transporte bidireccional entre la célula y el líquido extracelular. Receptor hormonal. Inmunológica. Participa en los fenómenos de movimientos de algunas células. Asegura los transportes iónicos selectivos.

15. SIMPLE DIFUSIÓN FACILITADA TRANSPORTE ACTIVO PINOCITOSIS FAGOCITOSIS MEMBRANA CELULAR Mecanismos que utilizan las sustancias para transportarse a través de la membrana celular. Transporte especial de la difusión. Difusión especial para el agua. ÓSMOSIS

16. DIFUSIÓN Desplazamiento molecular al azar ( de +concentración a -concentración) de sustancias a través de las aberturas de la membrana o en combinación con otra proteína portadora a causa del movimiento cinético normal de la materia.

17. DIFUSIÓN La difusión es el movimiento neto de sustancia (líquida o gaseosa) de un área de alta concentración a una de baja concentración.

18. DIFUSIÓN Difusión de moléculas a través de membranas plasmáticas • Las moléculas atraviesan la membrana plasmática en función de su lipofilia y de la existencia o no de canales o transportadores

19. ÓSMOSIS Difusión final del agua desde una zona de mayor concentración de agua a otra con menor concentración de agua

20. ÓSMOSIS Y PRESIÓN OSMÓTICA Membrana semipermeable Ósmosis: flujo de agua a través de una membrana semipermeable desde un compartimento donde la concentración de solutos es más baja hacia otro donde la concentración es mayor soluto Movimiento de agua Cuando la membrana es impermeable al soluto y permeable al agua

21. p ÓSMOSIS Y PRESIÓN OSMÓTICA • La osmolaridad (concentración osmolar) depende del nº de partículas y se expresa en mOsm/L Presión osmótica (p): Es la presión necesaria para detener el flujo de agua a través de una membrana semipermeable: Fuerza necesaria para evitar la ósmosis.

22. ÓSMOSIS Y PRESIÓN OSMÓTICA • Las soluciones hipertónicas son aquellas, que con referencias al interior de la célula, contienen mayor cantidad de solutos . • Las hipotónicas son aquellas, que en cambio contienen menor cantidad de solutos. • Las soluciones isotónicas tienen concentraciones equivalentes de solutos y, en este caso, al existir igual cantidad de movimiento de agua hacia y desde el exterior, el flujo neto es nulo isotónicas hipertónicas hipotónicas NaCl 0,9% Glucosa 5%

23. EXPRESIÓN EN DIFERENTES UNIDADES DE MEDIDA DE LOS ELECTRÓLITOS DE LOS LÍQUIDOS CORPORALES Concentración : Molar(M), miliMolar(mM), %p/v, etc… Osmoles : es el nº de partículas por L/ solución Equivalentes :medida de carga que porta c/d partícula en solución.

24. MEDIDA DE LOS PRINCIPALES ELECTRÓLITOS DE LOS LÍQUIDOS CORPORALES EN DIFERENTES UNIDADES DE MEDIDA A nivel de carga Concentración 1 Eq/L 1 M Na+ 1 M Ca+2 2 Eq/L Ejemplos: A nivel de masa 1 mol/L Na+1 1 mol/L Ca+2 1 mol/L Na+ 1 mol/L Cl- 1 Eq /L 2 Osmoles 1 M Na+Cl-

25. TRANSPORTE ACTIVO Paso de iones y otras sustancias a través de la membrana en combinación con una proteína portadora contra un gradiente de energía(de -concentración a +concentración). Este proceso necesita energía química o metabólica(ATP) para producirse.

26. ENDOCITOSIS • INGESTIÓN POR PARTE DE LA CÉLULA • Las partículas muy grandes penetran al interior celular mediante una función especializada denominada endocitosis. Las principales formas son pinocitosis y fagocitosis.

27. FAGOCITOSIS De fagos, comer. Es el mecanismo por el cual la célula engloba a partículas grandes en vez de partículas. Sólo determinadas células tienen la capacidad de fagocitar, como son los macrófagos tisulares y algunos leucocitos.

28. PINOCITOSIS De pinein, beber. Es el beber celular. Es el mecanismo por el cual pueden entrar a la célula las grandes macromoléculas, COMO LA MAYOR PARTE DE LAS PROTEÍNAS. La velocidad a la que se forman las vesículas pinocíticas aumenta cuando dichas macromoléculas se acoplan a la membrana celular.

29. EXOCITOSIS La digestión en las células de las sustancias extrañas pinocíticas y fagocíticas es función de los lisosomas. Lo que queda de la vesícula digestiva, denominado cuerpo residual, es finalmente excretado a través de la membrana celular por un proceso denominado exocitosis, que es opuesto en esencia a la endocitosis

30. NÚMERO DE CONDUCTOS TEMPERATURA LONGITUD DE LOS CONDUCTOS RESISTENCIA DE LOS CONDUCTOS PESO MOLECULAR DE LA SUSTANCIA VÍAS DE TRANSPORTE A TRAVÉS DE LA MEMBRANA CELULAR A TRAVÉS DE LA MATRIZ LÍPIDA Va a depender de la mayor o menor solubilidad de los lípidos, así atraviesan fácilmente el oxígeno, alcoholes, y otros. A TRAVÉS DE LOS CONDUCTOS O CANALES PROTÉICOS Va a depender de determinados factores que afectan la permeabilidad total de los conductos proteicos de la membrana, como son:

31. VOLUMEN Y OSMOLARIDAD DEL LEC Y LIC EN CONDICIONES ANORMALES • El agua se desplaza rápidamente a través de las membranas, y por tanto la osmolaridad del LEC es similar a la del LIC • La membrana celular es casi impermeable a muchos solutos FACTORES DETERMINANTES DEL VOLUMEN DE LÍQUIDOS CORPORALES • Ingesta o consumo de agua • Deshidratación • Administración de líquidos vía intravenosa • Pérdida de líquidos por el tracto Gastrointestinal • Pérdida aumentada de líquidos por el sudor y riñones • Obesidad • Sexo • Edad

32. UN CASO PROBLÉMICO DE HIPONATREMIA. Un hombre de 25 años de edad sufre una lesión en la cabeza y está imposibilitado de comer. El recibe 4-5 L de glucosa al 5 % diario para reemplazar las pérdidas de líquido y para el propósito nutricional. En el quinto día él presentó convulsiones y coma. Estos fueron los hallazgos de laboratorio. Días Peso (kg) Sodio plasma mEq/L Plasma mOsm/L • 0 75 140 300 • 1 76 137 295 • 2 78 130 280 • 3 79 125 270 • 4 80 120 260 • 5 82 115 250

33. PREGUNTAS 1 y 2 • 1. ¿Es normal esta respuesta a la infusión de glucosa al 5 %? • 2. Explique el decrecimiento de la concentración plasmática de sodio • ¿Ya tiene las respuestas? Entonces compare su respuesta con las que ofrecemos a continuación

34. RESPUESTA 1 • 1. No. Una persona normal podría metabolizar la glucosa y excretar suficiente agua para mantener una osmolaridad normal y una concentración normal de iones de sodio. Este paciente, a causa del trauma del accidente, está probablemente secretando cantidades excesivas de hormona antidiurética lo cual provoca una retención mayor que el agua transfundida.

35. RESPUESTA 2 • 2. La concentración de plasma está disminuida porque la adición al líquido extracelular de algunos litros de agua sin iones de sodio. Además, como el volumen de plasma se expande, la secreción de hormona aldosterona puede ser baja. Por tanto, la dilución más la excreción de sodio incrementada conduce a la concentración baja del sodio plasmático.

36. BIBLIOGRAFÍA • Guyton A C. Tratado de Fisiología Médica, McGraw-Hill /Interamericana de España, S.A.U, 2001 • Colectivo de Autores. Morfofisología I, Editorial Ciencias Médicas, La Habana, 2007 • Roca Goderich R. Temas de Medicina Interna, t. 2 4ta edición. Editorial Ciencias Médicas, La Habana 2002 • Álvarez Álvarez G. Temas de Guardia Médica, Editorial Ciencias Médicas, La Habana, , 2003 • Ganong W F. Fisiología Médica, Editorial Moderna, S.A de C.V, México, D.F, 1983 • Delgado Correa W y cols. Fisiología Experimental I, Univ.de Ciencias.Médicas, Santiago de Cuba, 2000

37. FIN