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Fisiología de los Animales de Granja Tema: Fluidos corporales Segundo G. Gamarra Carrillo Referencia: Barrio, J.P. (2018). Fluidos corporales. En A. García (Ed.). Fisiología Veterinaria. (2a ed., pp. 270-280). Tébar Flores. Fluidos corporales Logro de aprendizaje: Describe y analiza la composición de los compartimentos fluidos del cuerpo y la función de la sangre y linfa Al finalizar el tema el estudiante: • Fluidos corporales. • Funciones de la sangre y linfa. • Intercambio de sustancias a través de la membrana capilar. Contenidos conceptuales Contenidos procedimentales • Describe y analiza la composición de los compartimentos fluidos del cuerpo, de la función de la sangre y de la linfa. • Describe y analiza el intercambio de sustancias a través de la membrana capilar. Contenido actitudinal • Demuestra responsabilidad, actitud crítica, honesto, disciplinado, puntual, tolerante, solidario, respetuoso y trabaja en equipo Bibliografía complementaria: - Barrio, J.P. (2018). Fluidos corporales. En A. García (Ed.). Fisiología Veterinaria. (2a ed., pp. 270-280). Tébar Flores. Fluidos corporales Fluidos Corporales ◼ Medio interno es la serie de fluidos que rodean las células que conforman el organismo animal. Las células captan oxigeno, energía y sustratos químicos del líquido extracelular y excretan en él sustancias de desecho y subproductos. ◼ Homeostasis es la constancia del medio interno mantenida por los sistemas autorreguladores. Definiciones: Compartimentos Fluidos Fluidos Corporales Compartimiento extracelular Fluido intersticial y linfa Fluido vascular Fluido transcelular Fluido que baña a los tejidos corporales Su drenaje como linfa Plasma sanguíneo Sistema de membranas Características fisiológicas diferenciales Arterias y venas Células: eritrocitos, leucocitos, plaquetas Membranas celulares Compartimiento intracelular Liquido cefalorraquídeo, humores vítreo y acuoso, fluidos del oído interno, fluidos de las cápsulas articulares y fluidos serosos de cavidades internas Están separados por en se divide en incluye el y incluye Separados por Que le dotan deCircula porContiene en suspensión COMPOSICIÓN DE LOS FLUIDOS CORPORALES: ◼ Los compartimentos fluidos son soluciones diluidas de solutos carentes de carga eléctrica (azúcares), o solutos dotados de carga positiva o negativa (electrólitos) con cantidades variables de proteínas que les confieren un carácter coloidal. Unidades de medida de la concentración ◼ La concentración de los componentes de los fluidos corporales se expresa en función del número de moles de soluto, así tenemos: ➢ Concentración molar, generalmente en términos de milimoles por litro de disolución (mM). ➢ Concentración molal, en milimoles por kilogramo de disolvente (mmol/kg.). Unidades de medida de la concentración Difusión de agua a través de una membrana semipermeable siguiendo la dirección del gradiente de energía libre H2O ClNa H2O H2O ClNa H2O Osmosis Tiempo A B A B El soluto hace disminuir la energía libre del agua El agua sigue la dirección del gradiente de energía libre ✓ En compartimentos con soluciones, el flujo osmótico se establecerá desde el compartimento con menor concentración de solutos hasta el compartimento con mayor concentración de estos. Osmosis En que dirección será el movimiento neto del agua En este caso, la concentración esta dada en masa por litro. Ambas soluciones tienen un gramo de soluto por litro, PERO la glucosa es mas pequeña que la sucrosa, así hay mas moléculas de glucosa por litro que la sucrosa. El agua fluirá hacia el lado con alta concentración de partículas de soluto Ejemplos En que dirección será el movimiento del agua La concentración molar de NaCl y glucosa son idénticas. Sin embargo, el NaCl inmediatamente se disocia en los iones Na+ y Cl-, lo cual dobla la concentración de partículas de soluto osmoticamente activas(equivalente a 200 mM de soluto). El agua se mueve hacia el lado izquierdo Ejemplos Es la presión que debe ser aplicada a una solución, para prevenir el flujo osmótico de agua pura dentro de la solución a través de una membrana que es impermeable a las moléculas del soluto de la solución. La presión aplicada es igual a la PO de la solución. Presión osmótica (PO) ✓ La PO se ejerce desde el compartimento con mayor concentración de soluto. ✓ La PO es una de las propiedades coligativas de las soluciones, y solamente depende del número de partículas presentes en una solución y de la temperatura. Presión osmótica (PO) ✓ La PO es estimada mediante el osmómetro, que mide el punto de congelación (cambio de líquido a sólido) con gran precisión (+ 0.001°C) en fluidos sobreenfriados. ✓ Un mOsm de partículas por litro de agua hace disminuir el punto de congelación en 0.001858°C, y hace aumentar la PO en 17 mmHg. Presión osmótica (PO) Flujo osmótico de agua por una membrana semipermeable. Pistón H2O 1M NaCl 0.1 MNaCl La flecha indica la dirección del flujo de agua. El flujo de agua va de una área de alta concentración de agua ( 0.1 M NaCl) hacia una área de más baja concentración de agua (1 M NaCl). Si se aplica una presión a la cámara de la izquierda con un pistón, el flujo de agua por la membrana se reducirá. La presión requerida para detener el flujo de agua se define como la presión osmótica. Membrana semipermeable Fluidos Isotónicos, Hipertónicos e Hipotónicos Los fluidos pueden ser isotónicos, hipertónicos o hipotónicos con respecto al plasma según sea su efecto sobre el volumen de los eritrocitos. ✓ Fluido isotónico no hace cambiar el volumen de los eritrocitos, y su osmolalidad es la de una solución de 9 g de cloruro de sodio por litro (suero fisiológico). Fluidos Isotónicos, Hipertónicos e Hipotónicos ✓ Fluido hipertónico hace disminuir el volumen de los eritrocitos. ✓ Fluido hipotónico dilata a los eritrocitos y puede llegar a romperlos (hemólisis), liberándose hemoglobina al exterior y tiñendo el fluido. Fluidos Isotónicos En una solución isotónica las moléculas de agua se mueven hacia adentro y hacia afuera de la célula por la igualdad de concentración en ambos lados de la membrana celular. Glóbulos rojos inmersos en soluciones de diferentes concentraciones osmolares Fragilidad o resistencia de los eritrocitos a la hemólisis El porcentaje de eritrocitos lisados aumenta al hacerse más hipotónica la solución de Na+Cl- que los contiene. La hemólisis comienza al 0.5 % de Na+Cl- (resistencia mínima y fragilidad máxima) y es total al 0.3 % de Na+Cl-(resistencia máxima y fragilidad mínima). Osmolalidad La concentración de solutos en una solución puede expresarse en función del número de partículas osmóticamente activas presentes en la solución. ◼ Concentración osmolar es el número de moles de partículas por unidad de volumen de disolución ◼ Concentración osmolal se refiere al número de moles de partículas por unidad de masa de disolvente. Osmolalidad ◼ Osmolaridad de una solución es el número de osmoles (generalmente miliosmoles) presentes por litro (mOsm/L). ◼ Osmolalidad de una solución es el número de miliosmoles por kilogramo de agua (mOsm/kg). ✓ La osmolaridad (u osmolalidad) se obtiene multiplicando la molaridad (o molalidad) por el número de partículas en las que se disocia cada molécula de soluto. ✓ Con electrólitos fuertes, sin embargo, debido a la interacción de los iones en la solución, la cantidad efectiva de partículas es menor que el producto concentración x número de iones disociados, y por ello una solución de NaCl 1 M no presenta una osmolalidad de 2 Osm/L, sino aproximadamente de 1.9 Osm/L. Osmolalidad http://www.webqc.org/mmcalc.php http://www.webqc.org/mmcalc.php Equilibrio osmótico entre los compartimentos fluidos Variación del volumen celular dependiendo de la hipo-, iso- e hiperosmolalidad de los fluidos circundantes. Efecto Donnan La presencia de una proteína a un lado de una membrana biológicatiene como resultado una mayor concentración de partículas y, por tanto, originará un flujo osmótico desde el otro compartimento. Cuanto mayor sea la concentración de proteínas, o, de modo más general, cuanto mayor sea la diferencia de concentración de proteína a uno y otro lado de una membrana, tanto mayor será la presión osmótica que se establecerá. Componentes de los compartimentos fluidos Composición química de los compartimentos fluidos. Fosf. Fosfatos, Prot. Proteínas, A.org. otros aniones orgánicos Concentraciones (mmol/l) de varias sustancias en los líquidos intracelular, extracelular y plasma Intracelular Extracelular Plasma Sanguíneo Na+ 15 140 142 K+ 150 5 4 Ca++ 0.0001 1 2.5 Mg++ 12 1.5 1.5 Cl- 10 110 103 HCO3 - 10 30 27 Fosfato 40 2 1 Glucosa 1 5.6 5.6 Proteína 4.0 0.2 2.5 ✓ El plasma contiene 7.3 g de proteínas/dl y el fluido intersticial 1.8 g/dl. Las funciones de estas proteínas van desde el mantenimiento del volumen plasmático hasta la provisión de sistemas de transporte (albúminas=60%); funciones inmunitarias (globulinas) y coagulación sanguínea (fibrinógeno=5%). ✓ La PO total es idéntica en los fluidos intracelular e intersticial, alrededor de 300 mOsm/L, o, más exactamente, 280 mOsm/L después de corregir las atracciones intermoleculares. ✓ En los fluidos extracelulares (intersticial y plasma) el 80 por 100 de la presión osmótica total se debe a los iones Na+ y Cl-. ✓ En el fluido intracelular, el 50 % de la presión osmótica total se debe a los iones K+. ✓ En el plasma sanguíneo aparece una contribución pequeña pero importante (1,5 mOsm/L=26mmHg) a la presión osmótica, contribución denominada presión oncótica o presión coloidosmótica. Las proteínas plasmáticas son el origen de esta presión oncótica. EDEMA SUBMANDIBULAR Estimación del volumen de los compartimentos fluidos ◼ El volumen ocupado por los diferentes fluidos corporales puede ser estimado mediante técnicas indirectas, no invasivas y repetibles en un mismo animal, que utilizan todas ellas los llamados trazadores. ◼ Los trazadores son sustancias químicas que se inyectan en el organismo y difunden con mayor o menor rapidez en los distintos compartimentos líquidos. Son sustancias idealmente no tóxicas y no metabolizantes, y su determinación debe poder realizarse con gran precisión. Fundamento de la técnica de dilución para la estimación del volumen de fluido en un recipiente. Una cantidad conocida de la sustancia trazadora se añade al recipiente y difunde por todo él. Alcanzado el equilibrio, la medida de la concentración del trazador por unidad de volumen del fluido permite estimar el volumen del recipiente. La utilización de los trazadores en la estimación del volumen de los fluidos corporales se basa en el principio de la dilución V = M/C Estimación del volumen de agua total El porcentaje en peso del volumen de agua total es en promedio el 57 % de la masa corporal. El volumen de agua total puede aumentar hasta representar un 75 % de la masa corporal en los neonatos. Los tejidos de animales viejos u obesos pueden contener sólo un 45 % de agua en total. 57% 75% Estimación del volumen de los compartimentos fluidos Agua total: Fluido extra celular: plasma, intersticio Fluido intracelular: Estimación del volumen del compartimento extracelular Los valores que suelen obtenerse para el volumen del espacio extracelular suelen ser una tercera parte del volumen total de agua corporal, o un 22 por 100 de la masa corporal: ✓ El volumen plasmático equivale a un 4.6 por 100 de la masa corporal ✓ El fluido intersticial es de aproximadamente del 17 al 18 por 100 de la masa corporal. Valores representativos del volumen sanguíneo y del volumen plasmático en distintos animales Hematocrito Estimación del volumen del compartimiento intracelular La estimación del volumen intracelular total debe realizarse de modo indirecto, a través de la diferencia entre el contenido de agua total y el volumen del compartimento extracelular: Fluido intracelular = Agua total (57 %) - Fluido extracelular (22 %) = 35 % de la masa corporal Cambios en el volumen y composición de los fluidos corporales El volumen de los fluidos extracelular e intracelular puede modificarse por ingestión o infusión endovenosa de agua o electrólitos, por deshidratación, o por excesiva sudoración. Cambios en el volumen y composición de los fluidos corporales: incorporación de agua ❑ Pérdidas insensibles de agua (la respiración pulmonar, evaporación a través de la piel y las mucosas) ❑ Excreción urinaria y fecal. Si la pérdida de agua supera la adquisición de la misma por parte del organismo sobreviene la deshidratación, entendida como la pérdida de agua en los fluidos intracelular y extracelular (sudoración excesiva, diarreas, vómitos) Pérdidas de agua en el organismo animal Pérdidas de agua Respiración Deshidratación Deshidratación Heces Orina Evaporación El examen de un animal permite apreciar los grados de deshidratación: ➢ Un pliegue cutáneo poco elástico, que no desaparece hasta pasados 5 segundos, sin otros síntomas, denota un grado de deshidratación leve, de hasta un 5 por 100 de la masa corporal. GRADOS DE DESHIDRATACIÓN ➢ En la deshidratación moderada (entre el 7 y 8 por 100) un pliegue cutáneo persiste hasta 10 segundos, los ojos están hundidos y la mucosa oral pegajosa. GRADOS DE DESHIDRATACIÓN ➢ La deshidratación grave (con pérdida de agua superior a un 10 por 100) se delata por un pliegue cutáneo que dura más de 10 segundos, ojos muy hundidos, y mucosa oral seca y fría. GRADOS DE DESHIDRATACIÓN Grados de deshidratación en un ternero con diarrea severa Para uso oral (En caso necesario también por vía EV) Cloruro de sodio 3 gramos Bicarbonato de sodio 4 gramos Dextrosa pura (no sacarosa) 17 gramos Agua de mesa (embotellada) c.s.p. 1 litro Para cubrir necesidades energéticas por vía oral, una ternera necesita 2 litros de suero, 2 a 4 veces al día. Suero casero Vías de incorporación de agua Las vías de incorporación de agua de los vertebrados terrestres son: ✓ Ingestión de agua ✓ Ingestión de alimento sólido ✓ Agua metabólica
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