Biología para Mayores II

Transporte de electrolitos

Los electrolitos, como el cloruro de sodio, se ionizan en el agua, lo que significa que se disocian en los iones que los componen. En el agua, el cloruro de sodio (NaCl), se disocia en el ion sodio (Na+) y el ion cloruro (Cl-). Los iones más importantes, cuyas concentraciones están muy reguladas en los fluidos corporales, son los cationes sodio (Na+), potasio (K+), calcio (Ca+2), magnesio (Mg+2), y los aniones cloruro (Cl-), carbonato (CO3-2), bicarbonato (HCO3-) y fosfato(PO3-). Los electrolitos se pierden del cuerpo durante la micción y la transpiración. Por esta razón, se recomienda a los atletas que repongan los electrolitos y los líquidos durante los períodos de mayor actividad y transpiración.

La presión osmótica está influenciada por la concentración de solutos en una solución. Es directamente proporcional al número de átomos o moléculas de soluto y no depende del tamaño de las moléculas de soluto. Dado que los electrolitos se disocian en los iones que los componen, en esencia, añaden más partículas de soluto a la solución y tienen un mayor efecto sobre la presión osmótica, por masa, que los compuestos que no se disocian en el agua, como la glucosa.

El agua puede atravesar las membranas por difusión pasiva. Si los iones electrolíticos pudieran difundirse pasivamente a través de las membranas, sería imposible mantener concentraciones específicas de iones en cada compartimento del fluido, por lo que requieren mecanismos especiales para atravesar las membranas semipermeables del organismo. Este movimiento puede llevarse a cabo mediante la difusión facilitada y el transporte activo. La difusión facilitada requiere canales basados en proteínas para mover el soluto. El transporte activo requiere energía en forma de conversión de ATP, proteínas transportadoras o bombas para mover los iones en contra del gradiente de concentración.

Osmolalidad y Milliequivalente

Para calcular la presión osmótica, es necesario entender cómo se miden las concentraciones de solutos. La unidad de medida de los solutos es el mol. Un mol se define como el peso molecular en gramos del soluto. Por ejemplo, el peso molecular del cloruro de sodio es de 58,44. Por tanto, un mol de cloruro de sodio pesa 58,44 gramos. La molaridad de una solución es el número de moles de soluto por litro de solución. La molalidad de una solución es el número de moles de soluto por kilogramo de disolvente. Si el disolvente es agua, un kilogramo de agua equivale a un litro de agua. Mientras que la molaridad y la molalidad se utilizan para expresar la concentración de las soluciones, las concentraciones de electrolitos suelen expresarse en términos de miliequivalentes por litro (mEq/L): el mEq/L es igual a la concentración de iones (en milimoles) multiplicada por el número de cargas eléctricas del ion. La unidad de miliequivalente tiene en cuenta los iones presentes en la solución (ya que los electrolitos forman iones en las soluciones acuosas) y la carga de los iones.

Así, para los iones que tienen una carga de uno, un miliequivalente es igual a un milimol. Para los iones que tienen una carga de dos (como el calcio), un miliequivalente es igual a 0,5 milimoles. Otra unidad para expresar la concentración de electrolitos es el miliosmolar (mOsm), que es el número de miliequivalentes de soluto por kilogramo de disolvente. Los fluidos corporales suelen mantenerse dentro del rango de 280 a 300 mOsm.