Unidad fisiológica y propiedades de las sustancias químicas en el organismo

La célula es la unidad fisiológica que conforma al ser humano.

La farmacología es la ciencia que estudia las acciones y las propiedades que las sustancias químicas ejercen sobre el organismo, ya sea que tengan efectos beneficiosos o tóxicos.

Una sustancia química es cualquier material cuya composición química está definida sin importar su procedencia y puede ser separada en dos grupos:

• Sustancia química simple: conformada por átomos de un mismo elemento, por ejemplo, O2.
• Sustancia química compuesta: conformada por dos o más átomos, por ejemplo, H2O.

El estado de la materia puede ser sólido, líquido o gaseoso.

La materia es todo aquello que ocupa un lugar en el espacio y está formado por átomos o moléculas.

La masa es una porción de materia.

El cuerpo es todo aquello que está limitado a una forma, aunque ocupa lugar en el espacio.

El átomo es la unidad básica y estructural de la materia, posee un núcleo en el centro que contiene protones y neutrones. Los protones poseen carga positiva y los neutrones carecen de carga. Es eléctricamente neutro.

El agua es un solvente que transporta compuestos orgánicos e inorgánicos.

La lic es la suma total del contenido de todas las células del cuerpo. Facilita las reacciones químicas necesarias para la vida.

La lec está compuesta por el plasma de los vasos sanguíneos, proporciona un ambiente relativamente constante y transporta sustancias.

La concentración es igual a la osmolaridad, que es una unidad de medida.

La osmolaridad mide los solutos.

La osmolalidad mide los solventes.

El soluto es lo que está disuelto en el solvente.

Una solución es un sistema homogéneo de composición variable, formado por dos o más sustancias que no reaccionan entre sí cuando se disuelve una sustancia en otra.

La homeostasis es una situación de balance fisiológico, en la que existe una constancia relativa en el medio ambiente orgánico, que se mantiene mediante respuestas adaptativas.

Las membranas biológicas incluyen la membrana celular, que separa el líquido intracelular del extracelular, la membrana capilar, que separa el líquido intravascular (plasma) del líquido intersticial, y la membrana epitelial, que separa el líquido intersticial e intravascular del medio intracelular.

El transporte a través de las membranas plasmáticas puede ser por difusión simple, difusión facilitada o transporte activo.

La difusión simple es el movimiento de partículas en todas direcciones, que se puede dar a través de una solución y estas se mueven desde zonas de alta concentración a zonas de baja concentración, por ejemplo, la hematosis.

La difusión facilitada se realiza a través de una sustancia transportadora para que una sustancia no liposoluble pueda difundir dentro de una célula, por ejemplo, la insulina transporta la molécula de glucosa.

El transporte activo utiliza energía (ATP) ya que el movimiento es en contra de los gradientes.

La osmosis es el movimiento de agua a través de una membrana semipermeable desde una zona de menor concentración de solutos a una de mayor concentración, su fin es solventar la concentración en la solución.

La filtración es el movimiento de agua y solutos desde un área de alta hacia un área de baja presión hidrostática. La presión hidrostática es la creada por el peso del líquido.

Los electrolitos son sustancias que se disocian (se separan) en solución y que conducen la corriente eléctrica. Los electrolitos primarios son: calcio, potasio, fósforo, sodio, magnesio, cloruro y bicarbonato. Los aniones son cloro, fósforo y bicarbonato, y los cationes son calcio, potasio, magnesio y sodio.

El sodio es necesario para la transmisión de impulsos en el nervio y fibras musculares, mantiene el volumen y la osmolaridad, y participa en el equilibrio ácido-base.

El potasio es esencial para el metabolismo celular, el control neuromuscular esquelético, cardiaco y del músculo liso. Interviene en la transferencia de carbohidratos en energía y los aminoácidos en proteínas.

El calcio mantiene la permeabilidad de las membranas celulares, interviene en la coagulación de la sangre y la activación de las reacciones enzimáticas.

El magnesio actúa en el metabolismo de los carbohidratos y las proteínas, interviene en la bomba sodio-potasio y ejerce efecto sobre la actividad neuromuscular, los impulsos neurales en el SNC y el funcionamiento del miocardio.

El fósforo participa en la homeostasis ácido-base, a través del tampón fosfato, y en la formación de hematíes.

El cloro participa en la producción de la secreción gástrica y en el mantenimiento de la neutralidad eléctrica a través de las membranas celulares. Es responsable del pH intracelular.

El bicarbonato es un amortiguador del sistema pH de la sangre.

Existen diferentes tipos de soluciones: isotónicas, hipotónicas e hipertónicas. Las soluciones isotónicas tienen la misma concentración de soluto en ambos lados de la membrana de la célula y no alteran el volumen de las células. Las soluciones hipotónicas tienen menor concentración de soluto en el medio externo en relación al medio citoplasmático de la célula. Las soluciones hipertónicas tienen mayor concentración de soluto en el medio externo, por lo que una célula en dicha solución pierde agua (H2O) debido a la diferencia de presión osmótica, llegando incluso a morir por deshidratación. La salida del agua de la célula continúa hasta que la presión osmótica del medio externo y de la célula sea iguales.

En un paciente con ACV no se debe administrar dextrosa, ya que favorece el desarrollo de edema cerebral e hiponatremia.

Las desviaciones del volumen de líquidos ocurren cuando los líquidos se desvían desde el compartimento intravascular hacia el espacio intersticial. Este espacio recibe el nombre de tercer espacio y su líquido suele ser invisible. Esta desviación de líquido hacia el tercer espacio puede estar localizada en una zona o propagarse a todo el organismo.

Los órganos que participan en la regulación del volumen de líquidos son los vasos sanguíneos, el sistema neuroendocrino, los riñones, el corazón y los pulmones.

La ascitis es el exceso de líquido en la cavidad peritoneal, generalmente producida por enfermedad hepática grave o causa hipertensión portal.

La desviación de líquidos al tercer espacio produce edemas, que indican una expansión del volumen de líquidos al espacio intersticial.

La etiología del déficit de volumen de líquidos (hipovolemia) suele deberse a la pérdida de líquido orgánico o a una acumulación del líquido en el tercer espacio. El cuadro empeora con la disminución de la ingesta de líquidos. La causa más frecuente es la pérdida de líquido a través del aparato digestivo.

Una pérdida del volumen de líquido extracelular puede dar lugar a shock hipovolémico, y la pérdida prolongada e intensa del líquido puede desencadenar insuficiencia renal.

En el déficit del volumen de líquido extracelular, el líquido se desvía al tercer espacio, fuera de los compartimentos normales de los líquidos. Esto ocurre, por ejemplo, en la peritonitis, ascitis, quemaduras, pericarditis, derrames pleurales, etc.

Los signos y síntomas del déficit de volumen de líquidos incluyen sequedad de mucosas, signo de pliegues en la piel, pérdida de peso, hipotensión y aumento de la frecuencia cardíaca, descenso de la temperatura, disminución de la diuresis, alteración de la conciencia, extremidades frías debido a la vasoconstricción periférica, disminución del gasto cardíaco y disminución del lagrimeo y salivación.

El manitol se utiliza como diurético osmótico en el síndrome nefrótico o para aliviar la hipertensión intracraneal. Actúa sobre el glomérulo de la nefrona, facilitando la filtración del agua y aumentando así su excreción. Su administración en bolo produce una expansión del volumen circundante, disminuye el hematocrito, reduce la viscosidad sanguínea y aumenta el flujo sanguíneo cerebral, lo que provoca un descenso de la presión intracraneal.

El aldactone es un diurético suave utilizado para tratar la hipertensión arterial, ya que reduce eficazmente la retención de agua y sodio. Actúa reduciendo la cantidad de aldosterona secretada por la glándula adrenal. Es un diurético ahorrador de potasio.

Los diuréticos son fármacos que estimulan la excreción renal de agua y electrolitos, su objetivo es conseguir un balance negativo de agua. La pérdida excesiva de potasio causa manifestaciones clínicas musculares, seguidas de alteraciones cardiacas importantes, y en casos de pérdida más graves se puede sufrir un paro cardiaco.

La letargia es un estado intermedio de trance, se manifiesta con la pérdida de la fuerza muscular a consecuencia de la extrema relajación. Durante este estado aumenta la sensibilidad de la persona. Médicamente, la letargia es considerada un sueño patológico.

Los mecanismos que intervienen en la regulación del volumen son el sistema renina-angiotensina-aldosterona.

Cuando las pérdidas de agua del cuerpo superan las ganancias, el centro hipotalámico de la sed genera la necesidad de beber o conducta de la sed.

La ATP interviene en el transporte activo, ya que en este sistema las moléculas se mueven en contra de los gradientes. El ATP proporciona la energía necesaria para que este transporte pueda llevarse a cabo.

La presión hidrostática es la presión que ejerce el peso de un líquido.

Las alteraciones del sodio incluyen la hiponatremia y la hipernatremia. Las alteraciones del potasio incluyen la hipokalemia y la hiperkalemia. Las alteraciones del calcio incluyen la hipocalcemia y la hipercalcemia. La hipomagnesemia es una alteración del magnesio. La hipofosfatemia es una alteración del fósforo.

La aldosterona retiene sodio y agua, e induce la excreción de potasio.

La ADH regula el nivel de agua en el cuerpo mediante la concentración de la orina y reduciendo de este modo el volumen de orina.

La urea es una sustancia producida por el hígado como resultado de la digestión de proteínas provenientes de la alimentación. Si se encuentra en exceso, puede ser tóxica para el organismo, causando el síndrome urémico o uremia.

La creatinina es un producto de desecho del metabolismo normal de los músculos que habitualmente produce el cuerpo en una tasa muy constante, y que normalmente filtran los riñones excretándola en la orina. La medición de la creatinina es el modo más simple de monitorizar la correcta función de los riñones.

Los vasoconstrictores son fármacos que contraen los vasos sanguíneos y, por tanto, controlan la perfusión tisular. Los vasodilatadores dilatan o relajan los vasos sanguíneos y, en consecuencia, disminuyen la resistencia. Esto reduce la presión arterial, facilita el flujo de sangre en el organismo y mejora los síntomas. Un ejemplo de vasodilatador es la nitroglicerina.

La ADH actúa en la porción final del túbulo distal y en los tubos colectores renales. Provoca un aumento de la reabsorción de agua.

El sistema nervioso simpático constituye una de las partes del sistema nervioso autónomo y contiene un componente sensitivo y otro motor. El SNS se encarga de regular ciertas funciones como la actividad cardíaca, la respiración, la digestión, los patrones de sudoración, etc. De esta forma, el cerebro puede controlar otras acciones como el pensar, hablar y caminar, mientras que el SNS controla otras funciones, promoviendo un balance en el organismo.

El pH refleja la regulación de iones de hidrógeno disueltos en sangre. Un pH bajo es equivalente a una alta concentración de hidrogeniones, lo que indica acidez. Un pH alto es equivalente a una baja concentración de hidrogeniones, lo que indica alcalinidad. Por eso se dice que el pH es inversamente proporcional al dato que expresa.