Nombre: Marco Bettancourt González.

       Profesor: Dixon Ardiles.

       Fecha de entrega: Lunes 5 de noviembre, 2012

       Curso: 2° medio A.

Colegio Santa familia  

         Coquimbo                                                           

Introducción 

El ser humano es un organismo muy complejo, compuesto por distintos tejidos, organos y sistemas que cumplen diferentes funciones y hacen variados procesos que permiten tener un balance y asegurar la permanencia del hombre a lo largo del tiempo, uno de estos vitales preocesos es la "Osmosis", un fenómeno físico muy importante para el metabolismo celular.

Este trabajo (blog), del subsector Química, es una investigación hacerca de "La Osmosis en la salud", lo invitamos a leer detenidamente esta investigación, ya que aprenderá mucho sobre este tema y ampliará notablemente su conocimiento.

La meta de este trabajo es lograr un profundo conocimiento acerca de la influencia de la osmosis en la salud y la vida humana y, para cumplirla se plantearon los siguientes objetivos:

-Aprender en qué consiste la osmosis.

-Comprender como se regula la Osmosis y los exámenes en que está implicado la Osmosis.

-Informarse sobre los procesos del cuerpo humano en donde se ve implicada la osmosis.

Este trabajo está compuesto por un marco teórico (en donde se expondrá la información), un marco conceptual (glosario de términos), una conclusión, un anexo (imágenes, videos etc) y finalmente una bibliografía.

Marco Teórico

¿Qué es la osmosis?

La osmosis es un fenómeno físico relacionado con el comportamiento de un sólido como soluto de una solución ante una membrana semipermeable para el solvente pero no para los solutos. Tal comportamiento entraña una difusión simple a través de la membrana, sin "gasto de energía". La ósmosis del agua es un fenómeno biológico importante para el metabolismo celular de los seres vivos.

¿Cómo se regula la osmosis?

La osmosis se regula mediante un proceso llamado “osmorregulacción”, es la forma activa de regular la presión osmótica del medio interno del cuerpo para mantener la homeostasis de los líquidos del cuerpo; esto evita que el medio interno llegue a estados demasiado diluidos o concentrados. La presión osmótica es la medida de la tendencia del agua para moverse de una solución a otra por medio de la ósmosis.

La osmorregulación no es más que la regulación de agua al interior del cuerpo humano, y realiza esta acción por diversos mecanismos, relacionados mayoritariamente con los órganos riñón y corazón.

Las reacciones metabólicas de las que depende la vida requieren un equilibrio preciso de agua y de soluto disuelto. La ósmosis ocurre siempre en 2 soluciones separadas por una membrana, difieren en la concentración total del soluto. Existe un movimiento neto de agua de la solución hipotónica hacia la hipertónica, hasta que las concentraciones de soluto sean iguales en ambos lados de la membrana, también la osmorregulacion es la capacidad de obtener el interior de un cuerpo óptimamente frente a un causante de variación osmótica. La osmorregulación proporciona una cantidad apropiada de agua en el interior del cuerpo, sales y moléculas de nutrientes necesarios y la expulsión de los tóxicos del medio celular.

-Mecanismos de aumento de presión: Para aumentar la presión sanguínea inicialmente el hipotálamo fabrica una hormona llamada ADH, que va a almacenarse al interior de la hipófisis. Una vez que el cuerpo percibe que se necesita aumentar la presión de la sangre el Hipotálamo produce y le envía a la hipófisis unas proteínas chocolinfa y metrolinfa, que le dan una orden para que libere la ADH. Cuando esta hormona se libera se dirige hacía el nefrón, unidad funcional del los riñones, para que aumente su nivel de permeabilidad, aparte de una vasoconstricción de las arterias.

La hipófisis por su parte también crea su propia hormona, la ACTH, que al igual que la ADH se dirigirá al riñón (específicamente a las glándulas suprarrenales). Una vez que la ACTH llega a la glándula, ésta al verse estimulada libera otra hormona llamada aldosterona, que estimulará al riñón para que retenga calcio que sería llevado a la orina, y lo traspase a la sangre, lo que también favorecerá un aumento de presión.

Si se necesita que este último proceso se mantenga el mismo riñón producirá una enzima llamada renina, que formará a su vez angiotensina II, la cual se dirigirá a las glándulas suprarrenales para que el ciclo se vaya manteniendo.

-Mecanismos de disminución de presión: El único órgano encargado de la disminución de presión arterial y sanguínea es el corazón, contrariamente a lo que se podría pensar de que algún otro mecanismo existe para este fin. Cuando este órgano estima que la presión ya está demasiado alta, produce una hormona llamada péptido natriurético auricular, que se dirigirá las glándulas suprarrenales con el fin de inhibir la producción de la aldosterona.

Ósmosis en la diálisis:

-Diálisis Renal: En medicina, la diálisis renal es un tipo de terapia de reemplazo renal usada para proporcionar un reemplazo artificial para la función perdida del riñón debido a un fallo renal. Es un tratamiento de soporte vital y no trata ninguna de las enfermedades del riñón. La diálisis puede ser usada para pacientes muy enfermos que han perdido repentinamente su función renal (falla renal aguda) o para pacientes absolutamente estables que han perdido permanentemente su función renal (enfermedad renal en estado terminal), siempre y cuando se tomen las medidas correctas al realizarla sin olvidar la higiene para evitar la contracción. La operación para este tipo de problema debe hacerla un médico especializado de lo contrario puede pasar a mayores consecuencias.

-Diálisis peritoneal: En la diálisis peritoneal, una solución estéril especial, corre a través de un tubo a la cavidad peritoneal, la cavidad abdominal alrededor del intestino, donde la membrana peritoneal actúa como membrana semipermeable. El líquido se deja allí por un período de tiempo para absorber los residuos, y después se quita a través del tubo vía un procedimiento estéril. Esto generalmente se repite un número de veces durante el día. En este caso, la ultrafiltración ocurre vía ósmosis, pues la solución de diálisis se provee en varias fuerzas osmóticas para permitir un cierto control sobre la cantidad de líquido a ser removido. El proceso es igual de eficiente que la hemodiálisis, pero el proceso de ultrafiltración es más lento y suave y es realizado en el lugar de habitación del paciente. Esto les da más control sobre sus vidas que una opción de diálisis basada en un hospital o clínica.

-Hemodiálisis: es un procedimiento de sustitución renal extracorpóreo, consiste en extraer la sangre del organismo y pasarla a un dializador de doble compartimiento, uno por el cual pasa la sangre y otro el líquido de diálisis, separados por una membrana semipermeable. Método para eliminar de la sangre residuos como potasio y urea, así como agua en exceso cuando los riñones son incapaces de esto (es decir cuando hay un fallo renal). La hemodiálisis se hace normalmente en una instalación dedicada, un cuarto especial en un hospital o en una clínica con enfermeras y técnicos especializados en hemodiálisis. Aunque menos tipico, la diálisis también se puede hacer en la casa de un paciente como hemodiálisis domiciliaria.

-Hemofiltración: La hemofiltración es un tratamiento similar a la hemodiálisis, pero en este caso, la membrana es mucho más porosa y permite el paso de una cantidad mucho más grande de agua y solutos a través de ella. El líquido que pasa a través de la membrana (el filtrado) es desechado y la sangre restante en el circuito tiene sus deseados solutos y volumen fluido reemplazado por la adicción de un líquido especial de hemofiltración. Es una terapia continua y lenta con sesiones que duran típicamente entre 12 y 24 horas, generalmente diariamente. Esto, y el hecho de que la ultrafiltración es muy lenta y por lo tanto suave, la hace ideal para los pacientes en unidades de cuidado intensivo, donde es común la falla renal aguda.

-Hemodiafiltración: La hemodiafiltración es una combinación de hemodiálisis y hemofiltración, en ella es incorporado un hemofiltro a un circuito estándar de hemodiálisis. La hemodiafiltración se comienza a usar en algunos centros de diálisis para la terapia crónica de mantenimiento.

Procesos del cuerpo humano en los que participa la Ósmosis:

-Hematosis: Es el intercambio de gases entre el pulmón y la sangre que se produce por osmosis a nivel de los Sacos Alveolares de cada Pulmón. En este proceso el CO2 pasa desde los capilares arteriales hacia el interior del Saco alveolar y de O2 desde el Saco Alveolar hacia los Capilares Venosos produciendo descarboxilación y Oxigenación de la sangre. La hematosis es el proceso que ocurre a nivel de la barrera alvéolo capilar y el intercambio de las sustancias gaseosas (O2 y CO2) entre la sangre y el aire inspirado contenido en los pulmones.

Este intercambio gaseoso se produce por simple diferencia de presión y concentración denominado difusión (de donde hay más hacia donde hay menos), e implica un fenómeno de difusión pasiva.

-Transporte pasivo celular: La ósmosis es un tipo especial de transporte pasivo en el cual sólo las moléculas de agua son transportadas a través de la membrana. El movimiento de agua se realiza desde el punto en que hay menor concentración de solutos al de mayor concentración para igualar concentraciones en ambos extremos de la membrana bicapa fosfolipidica. De acuerdo al medio en que se encuentre una célula, la ósmosis varía. La función de la ósmosis es mantener hidratada a la membrana celular. Dicho proceso no requiere gasto de energía. En otras palabras, la ósmosis es un fenómeno consistente en el paso del solvente de una disolución desde una zona de baja concentración de soluto a una de alta concentración del soluto, separadas por una membrana semipermeable.

§  En un medio isotónico, hay un equilibrio dinámico, es decir, el paso constante de agua.

§  En un medio hipotónico, la célula absorbe agua hinchándose y hasta el punto en que puede estallar dando origen a la citólisis.

§  En un medio hipertónico, la célula pierde agua, se arruga llegando a deshidratarse y se muere, esto se llama crenación.

Para prevenir la ruptura o deshidratación de las células en los seres humanos se debe inyectar medicamentos cuyas disoluciones sean isotónicas. Por ejemplo,  el suero fisiológico debe ser isotónico con relación a la sangre, es decir, debe tener la misma concentración de sales para mantener el equilibrio la presión osmótica.

 Las células animales se hinchan cuando son colocadas en soluciones hipotónicas, algunas como los eritrocitos terminan estallando debido al agua que penetra en ellas por flujo osmótico.

  Una de las principales funciones del cuerpo de los animales es el mantenimiento de la isotonicidad del plasma sanguíneo. Esto elimina los problemas asociados con la pérdida o ganancia de agua desde y hacia las células. Estamos hablando por supuesto de una de las claves de la homeostasis.

-Respiración interna: Es el proceso que se cumple a nivel de todos los tejidos del cuerpo y consiste en el pasaje, por osmosis, de O2 desde los capilares arteriales hasta las Células y de CO2 desde las células hasta los Capilares venosos. La respiración interna o celular es el proceso de la respiración en la cual se produce el intercambio de gases entre la sangre y los tejidos, dicho de otra forma, el O2 es entregado a las células y utilizado o consumido por éstas en su actividad vital. Se trata del último proceso respiratorio y también el más complicado, pues se producen una serie de reacciones bioquímicas celulares en las cuales se obtiene energía mediante la; en este proceso se libera dióxido de carbono y agua. El pigmento respiratorio más común es la hemoglobina, que está presente en la sangre. La propiedad más importante de los pigmentos respiratorios es la afinidad que poseen por el O2. La hemoglobina forma una combinación con el O2 cuando está en contacto con un medio rico en este gas, como es la atmósfera, formando la oxihemoglobina. Este contacto tiene lugar en los capilares de los órganos respiratorios. Cuando la sangre oxigenada (rica en oxihemoglobina) llega a los tejidos, el balance de O2 se invierte y la hemoglobina libera O2. Al volverse más básica, provoca la liberación de iones sodio que se combinan con el CO2 procedente de los tejidos para formar bicarbonato de sodio.

Fragilidad Osmótica:

-¿Cuál es su finalidad?

Su finalidad es detectar si hay mayor probabilidad de que los glóbulos rojos se descompongan.

-Forma en que se realiza el examen

Se necesita una muestra de sangre, en el laboratorio, los glóbulos rojos se prueban con una solución que los hace hincharse, con el fin de determinar qué tan frágiles son.

-Razones por las que se realiza el examen

Este examen se realiza para detectar la esferocitosis hereditaria y la talasemia. Algunos glóbulos rojos en pacientes con talasemia son más frágiles de lo normal, pero un gran número de ellos es menos frágil de lo habitual.

-Valores normales

Un examen negativo es normal.

Los rangos de los valores normales pueden variar ligeramente entre diferentes laboratorios. Algunos laboratorios utilizan diferentes mediciones o analizan muestras diferentes.

-Significado de los resultados anormales

Talasemia

Esferocitosis hereditaria

-Riesgos

Las venas y las arterias varían en tamaño de un paciente a otro y de un lado del cuerpo a otro; por esta razón, puede ser más difícil obtener una muestra de sangre de algunas personas que de otras.

Otros riesgos asociados con la extracción de sangre son leves, pero pueden ser:

-Sangrado excesivo

-Desmayo o sensación de mareo

-Hematoma

-Infección      

Marco Conceptual

1-Soluto: Componente de una disolución que se encuentra en menor proporción, de modo que puede disolverse en otro componente que es mayoritario: en un vaso de leche con azúcar, el azúcar es el soluto.

2-Membrana semipermeable:Es aquella que permite que ciertas moléculas o iones la atraviesen por difusión. La concentración, la presión y temperatura de las moléculas y de los solutos determinarán qué cantidad de materia podrá pasar a través de la membrana. La permeabilidad de la membrana también dependerá, por supuesto, del tamaño del soluto.

3-metabolismo: Conjunto de reacciones que se producen continuamente en las células vivas, mediante las cuales esta obtiene y transforma materia y energía: las reacciones del metabolismo se producen en orden al mantenimiento de la vida, al crecimiento de los individuos y a su reproducción.

4-Homeostasis: Es el conjunto de fenómenos de autorregulación que llevan al mantenimiento de la constancia en las propiedades y la composición del medio interno de un organismo

5-Vaso constricción  Estrechamiento de los vasos sanguíneos por contracción de la pared arterial, que lleva consigo un aumento de la presión arterial.

6-Inhibir: Disminuir o suspender las funciones normales de una parte del organismo por medios mentales o químicos.

7-Sacos alveolares: Conjunto de alvéolos en cada uno de los extremos de los bronquiolos respiratorios.

8-Descarboxilación: La descarboxilación es una reacción química en la cual un grupo carboxilo es eliminado de un compuesto en forma de dióxido de carbono (CO2)

9-isotonico: Se dice que las soluciones que tienen la misma concentración de sales que el suero de la sangre son isotónicas. Por tanto, tienen la misma presión osmótica que la sangre y no producen la deformación de los glóbulos rojos.

10-hipotonico: Que tiene menor presión osmótica que otra con la que se compara.

11-hipertonico: Que tiene mayor presión osmótica que otra con la que se compara.

12-crenación: Es el fenómeno en donde de la célula animal se somete a una solución hipertónica. Al estar en esta solución con gran cantidad de soluto, tiende a liberar su agua. La destrucción de la célula es por deshidratación y se seca.

13-Suero fisiológico  El suero fisiológico es una disolución acuosa de sustancias compatibles con los organismos vivos debido a sus características definidas de osmoticidad, pH y fuerza iónica. Está compuesto de agua, electrolitos y, a veces, distintas sustancias, como por ejemplo la glucosa, fuente de carbono y energía para el organismo, y de algunos polisacáridos expansores.

14-Isotonicidad: Cuando dos sustancias divididas por una membrana semipermeables se igualan.

15-Glucolisis: La glucólisis o glicolisis, es la vía metabólica encargada de oxidar la glucosa con la finalidad de obtener energía para la célula.

16-Hemoglobina: Es una heteroproteína de la sangre, de color rojo característico, que transporta el oxígeno desde los órganos respiratorios hasta los tejidos, el dióxido de carbono desde los tejidos hasta los pulmones que lo eliminan y también participa en la regulación de pH de la sangre.

17-Esferocitosis hereditaria: La esferocitosis hereditaria o anemia esferocítica congénita1 es una enfermedad genética (75% de los casos son autosómicos dominante y el otro 25% corresponde a un patrón autosómico recesivo), que forma parte de las llamadas anemias hemolíticas, caracterizada por la producción de hematíes de forma esferoidal, por un defecto en la membrana del mismo, lo cual hace que se destruya con facilidad en el bazo.

18-Talasemia: Es un tipo de anemia del grupo de anemias hereditarias en las que existe disminución de la síntesis de una o más de las cadenas polipeptídicas de la hemoglobina. Hay varios tipos genéticos con cuadros clínicos que van desde anomalías hematológicas difícilmente detectables hasta anemia severa y cuadros de enfermedad terminal.

19-Hematoma: Es una acumulación de sangre, causado por una hemorragia interna (rotura de vasos capilares, sin que la sangre llegue a la superficie corporal) que aparece generalmente como respuesta corporal resultante de un golpe, una contusión o una magulladura.

20-Difusión: Movimiento espontáneo de las moléculas que origina una distribución uniforme de la materia.

Conclusión

El investigar sobre la ósmosis en la salud y hacer este trabajo (blog), me ha servido para darme cuenta como un "simple" fenómeno físico puede hacer que
tenga el ser humano un buen funcionamiento, para estar en equilibrio y poder vivir. Un ejemplo de esto es que sin la ósmosis no podríamos hacer la hematosis,
que es el intercambio de gases entre el pulmón y la sangre, también, sin la ósmosis no se podría mantener hidratada a la membrana celular, parte esencial de
la célula  que es la base de todo ser vivo. Aparte de aprender que la ósmosis tiene una gran e importante función en el cuerpo humano, también tiene una gran
versatilidad para objetos tecnológicos que pueden mantener en vida al hombre, como por ejemplo un dializador, que es un aparato que sirve para hacer una
diálisis a gente que tiene deficiencias o ausencia de los riñones. En lo personal, este tema me ha parecido interesante y útil, a pesar de que era muy difícil encontrar información, y me ha entender más el funcionamiento del ser humano y los cuidados que debe tener.

Con respecto a los objetivos, creo que fueron cumplidos en su totalidad y la meta planteada fue alcanzada y lograda.

Una conclusión que podría sacar, luego de aprender sobre la ósmosis (no solo lo que tiene que ver con el ser humano, sino que con otros animales y plantas en general), es que si no existiera ese fenómeno, no habría vida en el planeta, además de que la vida del ser humano sería muy complicada, ya que varios procesos artificiales se basan en la ósmosis (extraer el néctar de frutas o hacer potable el agua salada en barcos o submarinos). Una pequeña crítica para este trabajo, es que era muy difícil encontrar información y tomaba mucho tiempo recolectarla para luego leerla y resumirla.

Anexo

Imagen auto-explicativa del proceso de la ósmosis:

Comportamiento de la célula en distintas presiones ósmoticas:

Imagen de la hemodiálisis 

Dializador:

Diálisis peritoneal:

Respiración interna:

Video sobre la  hematósis: 

Video sobre la osmorregulación:

Bibliografía:

-Texto del estudiante, Química 2°, año 2012.

Webrafía:

-www.wordreference.com

-www.alceralmeria.org/index.php?option=com_content&view=article&id=12&Itemid=20

- www.efn.uncor.edu/departamentos/divbioeco/anatocom/Biologia/Los%20Sistemas/Respiratorio/hematosis

-http://www.slideshare.net/Daniel5254/transporte-pasivo-celular