Osmosis y permeabilidad en los glóbulos rojos. Una Una caract racter eríísti stica bási ásica de las las célu célullas viv vivas es el carácte ácterr semip semiper ermea meabl ble e de su membr membran ana. a. La osmosi osmosis s es el inter intercam cambio bio de solutos solutos entre entre dos espacios espacios separado separados s por membran membranas as como como también también ent entre dos dos siti sitio os dent entro de un mismo smo espac spacio io,, cada uno de los cual cuale es son son concentr concentracio aciones nes diferen diferentes. tes. El resulta resultado do nal con el tiempo es un equilibrio basado en la igualdad de concentraciones en todo el sistema, producto del desplazamiento de solutos de un espacio o de un sitio a otro. Para la osmosis se necesita necesari necesariamen amente te la presen presencia cia de una membran membrana a semiper semipermeab meable le que separa dos espacios con concentraciones diferentes. on el tiempo se produce como el caso anterior un equilibrio dinámico por compensaci!n de concentraci!n en los compartimentos que separa la membrana. El movi movimi mien ento to del del agua agua a trav través és de la memb membra rana na del del erit eritro roci cito to es siempre pasivo. En la ma"oría de las membranas la permeabilidad del agua es mu" elevada " por lo tanto los movimientos pasivos de ella son e#tremadamente rápidos. En muc$os casos el estado de equilibrio del agua se alcanza casi instantáneamente. El tiempo medio del intercambio del agua en eritrocitos $umanos tiene un valor de %,& milisegundos.
Fragilidad osmótica del eritrocito: Los gl!bulos ro'os son susceptibles a $emolizarse, cuando son e#puestos a soluciones salinas de tipo $ipot!nicas. La fragilidad osm!tica del eritrocito " sus límites fueron establecidos por el Profesor alemán (amburger, en )**+. Los eritrocitos de distintas especies de animales, presentan distintas fragilidades. Los eritrocitos de $umanos pueden ser colocados en soluciones salinas al ,- sin que lleguen a $emolizarse. La célula aumenta de volumen, pero la membrana celular no llega a romperse " por lo tanto no $abrá $em!lisis. La $em!lisis suele comenzar con soluciones de cloruro de sodio comprendidas entre ,%/ " ,%*, " es casi total entre soluciones de ,+/ " ,+* 0) de $em!lisis1. Eritrocitos colocados en una soluci!n de 2al al ,*& 0apro#imadamente ,+ osmolal1 0,*& g3&* g3mol 4 ),%& # / 4 /,5 osmolal1 no sufrirá cambios en su volumen celular. 6$ora bien, una soluci!n ,+ osmolal de urea es isosm!tica con los eritrocitos. Pero, éstos aumentan su volumen al cabo de un cierto tiempo " estallan 0$em!lisis1 cuando se colocan en dic$a soluci!n, como si estuvieran en agua destilada. La membrana celular del eritrocito es tan permeable a la urea como al agua, por lo cual la membrana no puede e'ercer efecto osm!tico alguno. La soluci!n de urea aunque posee la misma osmolaridad que los eritrocitos, no es isot!nica con ellos. Es por el contrario $ipot!nica, "a que tiende aumentar el volumen celular. Esta resistencia globular del eritrocito se $alla disminuida por e'emplo en la ictericia $emolítica, donde esta determinaci!n tiene un importante valor diagn!stico.
CURIOSIDADS OS!"#ICAS:
7iversos métodos " técnicas e#perimentales se $an venido aplicando para el estudio de los mecanismos de transporte a través de la membrana en eritrocitos infectados por malaria. Una de ellas se denomina (E89L:;:; :;9;89<:6= Un método alternativo que $a sido ampliamente usado para estudiar la permeabilidad alterada del eritrocito infectado por malaria, así como otros fen!menos de permeabilidad en estas células, implica la suspensi!n de las células en una soluci!n isosm!tica de un soluto de interés en particular. El principio básico es el siguiente> En una suspensi!n celular colocada en soluci!n isosm!tica, $abrá un gradiente de concentraci!n dirigido $acia dentro de las células, lo que origina entrada de solutos presentes en el lado e#tracelular 0representado por círculos rellenos1. ;i la permeabilidad de la célula eritrocítica a este soluto es ma"or que la de los solutos presentes en el lado interior de la célula 0representado por círculos abiertos1, la tasa de in?u'o de material e#tracelular al interior e#cederá al e?u'o de solutos desde el interior, resultando en la entrada neta de soluto " agua al interior celular. Ello conllevará al aumento del volumen celular " posterior $em!lisis 0lo que a su vez provee un estimado semicuantitativo de la tasa neta de in?u'o de soluto1. La $em!lisis es monitoreada midiendo la cantidad de $emoglobina 0(b1 liberada, por métodos espectrofotométricos 0a una longitud de onda de &% nm1, o midiendo la cantidad de otros solutos intracelulares liberados, como el 6
.A;e requiere que las células sean e#puestas a condiciones algo ale'adas de la siología normal.
ALa técnica provee informaci!n acerca del in?u'o de solutos ba'o condiciones en las cuales, la célula está e#puesta a una alta concentraci!n de ese soluto. A;u aplicaci!n está restringida a solutos lo sucientemente $idrofílicos para ser solubles a las concentraciones necesarias para tener una soluci!n isosm!tica, " las cuales no son $emolíticos eritrocitos normales a estas altas concentraciones.
RS$US#AS FISIO%"&ICAS $%AS!'#ICA A%#RADA:
A
%A
OS!O%A%IDAD
6 diario, se pierden cerca de / a + litros de agua desde el cuerpo $umano. La ma"oría lo $ace a través de la vía renal, aunque la cantidad e#cretada puede variar con la actividad " la ingesta de agua diaria. Estas pérdidas l!gicamente deben ser reemplazadas o se caerá en una des$idrataci!n. El cuerpo $umano tiene un comple'o sistema regulatorio, el cual ba'o ciertas circunstancias, compensará la ingesta con las pérdidas " se previenen así los cambios en la osmolalidad o volumen del plasma. o 9smoreguladores El $ipotálamo responde a un incremento en la osmolalidad 0representado usualmente en un incremento de ion sodio sérico1 de menos del ), o disminuci!n del volumen sanguíneo ma"or al &, activando dos tipos de respuesta protectoras> a1;ensores de sed que responden a un incremento en la presi!n osm!tica, incrementando la ingesta de agua, disminu"endo la osmolaridad, " retornando el sistema a sus condiciones originales normales. En menor grado, estos receptores responden a una disminuci!n en el volumen intravascular. La ingesta de agua es el mecanismo más importante para mantener los volBmenes normales de agua " las concentraciones de electrolitos. Pacientes con trastornos neurol!gicos, recién nacidos, ancianos, infantes peque@os " aquellos que no pueden acceder al agua fácilmente, no pueden responder a esta se@al de alarma= así, son los más propensos a la des$idrataci!n. b1 (ormona antidiurética 067(1. La $ip!sis posterior produce esta $ormona en respuesta a un incremento de la %osmolalidad sérica de apro#imadamente un ). La 67( o vasopresina causa un incremento en la permeabilidad de los tBbulos colectores renales al agua, incrementando la osmolalidad urinaria e intentando volver los valores de osmolalidad sérica a lo normal. 8ientras la 67( puede disminuir pérdida de agua en orina, ella s!lo puede reducir
pérdidas del agua corporal total a un mínimo de cerca de ) a ),& litros diarios. o Ceguladores de Dolumen 8ientras la regulaci!n diaria de agua es gobernada por la osmolalidad, el cuerpo es capaz de desestimar la se@al de los osmoreceptores si es necesario preservar el volumen de plasma normal. Ceguladores de volumen son relativamente insensibles, comparado a los osmoreceptores, los cuales son disparados con cambios de osmolalidad de un ), sin embargo, son más potentes. a1 8ientras cambios en la osmolalidad usualmente controlan la producci!n de 67(, la $ip!sis posterior también incrementa la producci!n de 67( aun cuando el volumen de sangre caiga en algo más de un & a ), aBn si la osmolalidad del plasma no está disminuida. 6parentemente, la conservaci!n de un adecuado volumen intravascular es más importante que una osmolalidad sérica normal. b1 ;istema CeninaA6ngiotensinaA6ldosterona. on una disminuci!n en el ?u'o sanguíneo renal o en la cantidad de sodio que llega al tBbulo distal, la renina se eleva de inmediato. La renina cataliza la producci!n de angiotensina : e, indirectamente, la angiotensina ::. Este Bltimo es un potente vasoconstrictor, el cual sirve para incrementar el ?u'o sanguíneo renal. 6dicionalmente, la 6ngiotensina :: es el estímulo más potente para la aldosterona, la cual causa retenci!n de sodio en el tBbulo contorneado distal. c1actor u (ormona 2atriurética 6trial 0261. Un incremento en el estiramiento del miocardio atrial estimula la producci!n %F de 26. Este factor parece causar desviaci!n 0s$unt1 de ?u'o sanguíneo renal $acia las nefronas corticales, disminu"endo la reabsorci!n má#ima de sodio. En adici!n, in$ibe la producci!n adrenal de aldosterona. Estos dos efectos combinados, tienden a disminuir el volumen de plasma " el sodio corporal total.
