INSTITUCIÓN EDUCATIVA FEDERICO SIERRA ARANGO Área: Ciencias Naturales y Educación ambiental Docente: Grado: John Jairo Pérez M Décimo Guía informativa Aplicación Propiedades coligativas Fecha: Asignatura Química EL FENÓMENO DE LA ÓSMOSIS EN LOS PROCESOS BIOLÓGICOS Las células vivas de animales y vegetales están rodeadas por una membrana de naturaleza semipermeable. Gracias a esta membrana plasmática, las células mantienen por osmosis un balance adecuado de concentración de sales entre el medio extracelular y el intracelular. Cuando las células se hallan en un medio cuya concentración y presión osmótica es igual al medio intracelular, se dice que el medio es isotónico. En esta situación la cantidad de agua que entra y sale a través de la membrana plasmática es la misma y se podría decir que, en términos netos, no ocurre osmosis. Si las células están ahora en un medio de menor concentración al que hay en el citoplasma, es decir, cuando la presión osmótica del medio externo también es menor, se dice que el medio es hipotónico. En este caso hay osmosis: el agua se mueve desde fuera de la célula hacia el interior. Si esta situación se prolonga en el tiempo, ingresará tanta agua que la célula aumentará de volumen hasta estallar. En el caso contrario, si la célula se encuentra en un medio de mayor concentración, con mayor presión osmótica, se habla de un medio hipertónico. Lo mismo que en el caso anterior, hay osmosis pero en el sentido inverso, esto es, sale agua del medio intracelular al extracelular, lo cual causa una disminución en el volumen de la célula y, en consecuencia, su muerte. El fenómeno de la osmosis tiene importantes aplicaciones. Por ejemplo, para prevenir la ruptura o la deshidratadón de las células, a las personas sólo se les puede inyectar medicamentos cuyas disoluciones sean isotónicas. Así, por ejemplo, el suero fisiológico tiene una concentración de 0,9% en masa de cloruro de sodio y el suero glucosado, 5,5% en masa de glucosa. Ambas son disoluciones isotónicas en relación al medio intravenoso, es decir, al plasma sanguíneo. A las personas sólo se les puede inyectar medicamentos cuyas disoluciones sean isotónicas. CUANDO LOS RIÑONES FALLAN Todas las células de nuestro organismo requieren una concentración determinada de iones, la eliminación de sustancias potencialmente tóxicas y el mantenimiento de una presión osmótica relativamente constante para su correcto funcionamiento. Sin embargo, nuestra alimentación no consiste siempre en la misma cantidad de agua y solutos, por lo que nuestro organismo dispone de un sistema que permite mantener los niveles de sales en ciertas concentraciones adecuadas: el sistema urinario. Los riñones son parte fundamental de este sistema, dado que son los encargados de filtrar la sangre, eliminar los desechos y reabsorber las sustancias que es necesario conservar, en particular azúcares, proteínas y vitaminas. Los riñones también contribuyen a mantener la presión sanguínea mediante la eliminación de agua y la secreción de ciertas hormonas. Insuficiencia renal crónica En algunas personas, la función renal se comienza a hacer más lenta y el riñón se lesiona gradualmente, hasta que eventualmente pierde la capacidad para realizar su trabajo. Esta enfermedad se conoce como insuficiencia renal crónica dado que el problema se desencadena y se desarrolla gradualmente. Cuando ambos riñones fallan, se rompe el equilibrio osmótico del organismo, se comienza a retener líquidos por el aumento en la concentración de sales y se acumulan sustancias tóxicas; particularmente, es común la acumulación de urea en la sangre, lo cual se conoce como uremia. La presión sanguínea se incrementa, aparecen edemas, deficiencia de glóbulos rojos, anemia e insuficiencia cardiaca. La insuficiencia renal crónica puede ser producida por una gran variedad de causas, como infecciones, medicamentos, lesiones, enfermedades renales como glomerulonefritis, es decir, una inflamación de la unidad funcional del riñón, y nefropatías en general, diabetes, hipertensión y arterioesclerosis. En los primeros momentos de la enfermedad, no suelen manifestarse síntomas evidentes; éstos van apareciendo en la medida en que la enfermedad evoluciona. Los principales síntomas son: fatiga, disminución de la agudeza mental, entumecimiento, dolores o espasmos musculares en los brazos o piernas, dolores de cabeza, visión borrosa, pérdida del apetito, náuseas, vómito, coloración marrón amarillenta de la piel, comezón, pérdida de peso, insuficiencia cardiaca, convulsiones y, en sus etapas más críticas, estado de coma. Tratamientos más comunes Cuando los médicos detectan la enfermedad en sus estados iniciales, el tratamiento inmediato más común es una dieta rigurosa y el control de la presión sanguínea mediante medicamentos. La dieta consiste en: Cantidades balanceadas de alimentos nitrogenados, como las proteínas. Evitar la ingestión de iones, como la sal de mesa y los alimentos ricos en potasio y fósforo. Restringir el consumo de líquidos y de alimentos que causan sed. Cuando se presenta insuficiencia renal, los líquidos son difícilmente eliminados por el organismo; por ello se acumulan rápidamente en el cuerpo, hacen que los tejidos se hinchen y causan presión alta y trastornos cardíacos. Si la enfermedad está más avanzada, la dieta y los medicamentos no son suficientes y es necesario, además, un tratamiento clínico. Los principales tratamientos para una insuficiencia renal avanzada son la hemodiálisis y la diálisis peritoneal. Hemodiálisis (hemo: sangre; diálisis: separación) El tratamiento consiste en sustituir la acción filtradora y limpiadora de los riñones sanos mediante el uso de un "riñón artificial" externo. Para ello, se hace circular la sangre a través de unos tubos hacia un dializador, que es un filtro con características especiales que retiene selectivamente algunas sustancias de la sangre; una vez purificada, la sangre es reintroducida al organismo. La hemodiálisis permite eliminar los desechos nocivos y el exceso de sal y líquidos de la sangre. También controla la presión arterial y ayuda al cuerpo a mantener un equilibrio adecuado de ciertos iones, como el potasio, el sodio y el cloro. Las sesiones de hemodiálisis se realizan tres veces por semana y requieren entre dos y cuatro horas. Durante este periodo, el paciente puede leer, escribir, conversar, dormir o ver televisión. Hoy en día existe la posibilidad de realizar la hemodiálisis tanto en el hospital como en el hogar. Cuando se realiza en la casa, el tratamiento requiere de la colaboración de un familiar o amigo, y el paciente y el acompañante deben recibir un entrena-miento especial. Esquema de hemodiálisis Diálisis peritoneal Se trata de otro procedimiento para remplazar la función del riñón. En este tipo de diálisis se aprovecha el propio revestimiento del interior del abdomen del paciente, llamada membrana peritoneal, para limpiar la sangre. Para ello, el cirujano introduce en el abdomen del paciente un catéter, a través del cual se inyecta una solución purificadora, llamada dializado o solución dializante. De esta forma, se consigue que los productos de desecho y las sustancias tóxicas que contiene la sangre pasen desde los capilares de la membrana peritoneal hacia el dializado. Después de varias horas, se remplaza el líquido del abdomen por solución dializante nueva y se repite el proceso. El catéter se introduce en el abdomen por medio de una cirugía y permanece allí permanentemente. Existen tres tipos de diálisis peritoneal: Diálisis Peritoneal Ambulatoria Continua (CAPD): es la forma más común y se efectúa constantemente durante la vida normal del paciente. El catéter se conecta a una bolsa de plástico que contiene el dializado, el cual fluye hacia el abdomen. Cada cuatro a seis horas, es decir, unas cuatro veces al día, el paciente debe drenar el dializado de nuevo a la bolsa vacía y repetir el procedimiento con dializado fresco. Mientras la solución está dentro del cuerpo, la bolsa vacía se puede plegar y ocultar bajo la ropa o en un bolsillo. Diálisis Peritoneal Cíclica Continua (CCPD): el procedimiento es similar a la CAPD, excepto que el catéter se conecta a una máquina que se encarga de introducir y drenar automáticamente el dializado. La duración del procedimiento es de unas 10 a 12 horas, generalmente se realiza todas las noches, mientras el paciente duerme, y requiere la colaboración de un ayudante. Diálisis Peritoneal Intermitente (IPD): emplea un funcionamiento similar a la CCPD pero es de mayor duración y se realiza generalmente en un hospital. El procedimiento se lleva a cabo una o más veces por semana para un total de 24 a 36 horas semanales. Una de las ventajas de la diálisis peritoneal es que requiere de una dieta menos estricta en cuanto a la ingestión de líquidos, sales y proteínas. Sin embargo, la diálisis peritoneal tiene un alto riesgo de peritonitis. En la mayoría de los casos, el trasplante de riñón es la única cura definitiva contra la insuficiencia renal. Sin embargo, se trata de una cirugía mayor que requiere que haya disponibilidad de un riñón donado y el paciente debe tomar medicamentos por el resto de su vida para impedir el rechazo. Esquema de diálisis peritoneal CONSULTA 1. ¿Cómo funciona el proceso de filtrado selectivo del riñon? 2. ¿Qué sustancias son eliminadas y cuáles son reabsorbidas? 3. ¿Qué organizaciones de donaciones de órganos existen en nuestro país? ¿Cómo funciona la donación de órganos? DEBATE Con el fin de disminuir la dependencia de donantes voluntarios, en la actualidad, se investigan varias alternativas para producir órganos para trasplantar. Una de ellas es, en un futuro, programar ciertas células para que se reproduzcan y generen órganos específicos que puedan ser implantados en el organismo. Otra alternativa es la de los órganos provenientes de animales con ciertas características similares a los humanos corno, por ejemplo, los cerdos. Sin embargo, ambas acarrean dilemas éticos: la primera exige el desarrollo de la investigación en clonación humana; y la segunda requiere experimentación y sacrificio de animales. ¿Cuál es tu concepto de cada una de las alternativas? Elabora una lista de los pros y los contras de cada una, incluyendo el punto de vista ético BIBLIOGRAFIA Guzmán Mora, Nora Yolanda et al. Química 10. Química general e inorgánica. Santillana, Bogotá, 1996.