Resolver problemas de transporte en los organismos vivientes que incluyan conceptos de difusión; simple y facilitada, ósmosis, transporte activo; primario y




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fecha de publicación04.01.2016
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Resolver problemas de transporte en los organismos vivientes que incluyan conceptos de difusión; simple y facilitada, ósmosis, transporte activo; primario y secundario, exocitosis y endocitosis; y los sistemas de transporte masivo como endocitosis, exocitosis y arrastre por solvente

Caso 9

La ouabaína es un digitálico. Los digitálicos se caracterizan porque inhiben la ATPasa dependiente de sodio y potasio. ¿Cómo es que lo hacen?

La ATPasa dependiente de sodio y potasio es una bomba electrogénica (que genera un gradiente de concentración de cargas). Está formada por subunidades β y α, y pasa por dos conformaciones: E1 y E2 (E2 cuando esta abierta en LEC, E1 cuando esta abierta en LIC)

E1 con ATP unido a la subunidad α tiene alta afinidad por Na (se unen 3), se hidroliza el ATP y se fosforila esta misma subunidad, se cierra la abertura del LIC y se abre hacia el LEC (E2), pierde afinidad por el Na y aumenta por el K, el K se una (2 K) se induce un cambio conformacional, se desfosforila y se cierra el LEC y se queda en otro estado intermediario, se une ATP y se abre al LIC (E1) se pierde afinidad por K y sale. Importante se da un movimiento en ambas direcciones.
La ouabaina se une a E2-P en la subunidad α, cambiando la conformación de la bomba y bloqueando el poro (mantiene al transportador cerrado y fosforilado, inhibiendo así la bomba).


Cuando este fármaco actua sobre una célula, ¿Qué sucede con el nivel de sodio intracelular?

La bomba al ser antiporte activa, normalmente saca sodio de la celula al LEC, aunq la concentración del mismo sea mayor afuera. Asi se mantiene un equilibrio. Sin embargo, cuando la bomba es inhibida, el Na extracelular tendería a entrar a la celula por un gradiente de concentración, aumentando los niveles de sodio intracelular. Hay q tomar en cuenta q el gradiente eléctrico (refiriéndose a las cargas) no contrarreste al gradiente químico, porque, como ya se ha visto, podrían alcanzar un equilibrio o incluso hacer q el sodio salga aunq sea en contra del gradiente de concentracion.

(si la celula esta en reposo, porq hay q tomar en cuenta lo de la FEM)






Catión.

Anión.

FEM = (+)

Sale

entra

FEM = (-)

entra

Sale



  • ¿Qué ocurre con el intercambio sodio-calcio?

El intercambio de sodio/calcio se da por un contratransporte. El sodio entra el citosol mientras q el calcio sale al espacio extracelular. Al inhibir la bomba sodio/potasio, el nivel extracelular de sodio disminuye y aumenta el Na intracelular.

Esto reduce la gradiente de Na que hace funcionar al intercambiador Na-Ca, reduciendo a su vez la actividad de dicho intercambiador, es decir trabaja de manera mas lenta.

  • ¿Hay variación del volumen celular?

Por la inhibición de la bomba y, por ende, la pérdida del equilibrio osmótico, hay agua que fluye hacia la célula, causando q esta se “hinche”. Sin embargo, esta hinchazón activa ciertos canales (de K y Cl), haciendo q iones salgan de la celula y luego, por osmosis, el agua tamb salga.



Si actúa sobre un miocito, la contractilidad cardíaca, ¿aumento o disminuye? ¿por qué? ¿Qué ocurre con el potencial de membrana? Represente lo explicado con un esquema.

La ouabaina es un cardiotónico (aumenta la fuerza con que se contrae el corazón: inótropo positivo)

Durante el proceso de despolarización de la membrana, hay un cambio inmediato en la permeabilidad de la misma para los iones, así el sodio entra aceleradamente, mientras q el potasio disminuye su paso a través de ella. Por esto desaparece la diferencia de potencial entre el exterior y el interior de la celula (se ha despolarizado).

En determinado momento el interior se hace positivo y alcanza el estado eléctrico conocido como “potencial de acción” (estado q pone en marcha los mecanismos de contracción). Después de q se lleve a cabo la contracción muscular, normalmente se da la repolarización (volver a las concentraciones normales de Na y K, en el interior y exterior de la cel) donde actúa la bomba de sodio/potasio. Si esta bomba esta inhibida, el miocito no puede repolarizarse y el potencial de acción continua. Asi, la contracción muscular es mas prolongada

Los glicósidos digitálicos (ouabaina) inhiben la enzima sodio-potasio ATPasa (Na+-K+ATPasa) a nivel de membrana celular, lo cual rompe con el balance electronico provocando asi un despolarización parcial de la membrana celular, lo que repercute en la apertura de los canales de Na aumentando así la concentración de sodio intracelular.

Al haber una despolarización de la membrana celular por un excedente en la concentración intracelular de sodio. (además al inhibirse la bomba se limita la salida del calcio)

Al aumentar de la disponibilidad de Ca++ intracelular dispara unión actino-miosina y se estimula la entrada de calcio mediante el gradiente eletroquimico y los canal antiporte sodio-calcio secundariamente, de la fuerza contráctil.

El potencial de acción es un cambio que está sufriendo la membrana de una determinada célula. Todas las células en reposo presentan una membrana, en donde su interior tiene más cargas negativas que su exterior; a esa diferencia de cargas la vamos a llamar: “el potencial de membrana

Cuando la membrana se está cargando de manera que las cargas negativas queden adentro y las positivas queden afuera y se acomodan de manera que casi existe una fuerte atracción entre ellos, ésta está funcionando como un capacitor o como un condensador. Es decir, esa membrana tiene una determinada “capacitancia” osea una capacidad de almacenar cargas por una determinada diferencia de voltaje que exista en ella.

Un capacitor o condensador es como un sándwich, en donde los panes son materiales conductores y el jamón (interior) es el material aislante, eso hace que pase una diferencia de potencial a través de él, y la cargas no pueden brincarse de un conductor a otro, por eso no hay realmente corriente (movilización de cargas en un determinado tiempo). En una membrana, los aislantes son los fosfolípidos (aquí se almacena carga pagada a la cabeza) y las placas conductoras son el LEC y el LIC.

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