FENOMENOS_BIOFISICOS_MOLECULARES

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UNIVERSIDAD ESTATAL DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS
INVESTIGACION DE BIFÍSICA
Docente: Dr. Pérez Ruiz Marcos Elpidio
Estudiante: Andrea Alexandra Collaguazo Mejía. G#13
UNIDAD 2
FENOMENOS BIOFISICOS MOLECULARES
Fenómeno: todo cambio o transformación que se realice en la naturaleza, se clasifican en: 
1. Fenómenos Químicos. 
2. Fenómenos Físicos. 
3. Fenómenos biofísicos-moleculares. 
Los fenómenos físicos son todos aquellos que no cambian en la estructura interna de la materia. 
Los fenómenos químicos son aquellos que cambian la estructura interna de la materia. 
Los fenómenos biofísicos moleculares son procesos que se realizan en los seres vivos, los cuales se basan en leyes físicas y físico-químicas dando lugar a la formación de dichos fenómenos. Los fundamentos moleculares de la Biofísica se rigen en las biomoléculas, o macromoléculas, y su funcionamiento en todo aspecto. 
Fenómenos biofísicos 
Varios de los procesos biológicos tienen que ver con los diferentes fenómenos que suceden en una superficie de contacto, que se encuentran especialmente separadas en pequeñas partículas. Estas superficies se les conoce con el nombre de interfaces y los fenómenos que en estas ocurren se les conoce como fenómenos biofísicos o de superficie. En conclusión los fenómenos biofisicos son varios fenómenos que se producen en una superficie de contacto la cual se encuentra distanciada por partículas muy pequeñas. Las fuerzas de cohesión y de repulsión intermolecular influyen en las propiedades que se encuentran en la materia, tales como: el punto de ebullición, de fusión, el calor de vaporización y la tensión superficial. Dentro de una interface, rodeando a una molécula se presentan atracciones proporcionadas; en cambio en la superficie, dicha molécula se encuentra únicamente rodeada por moléculas que son atraídas hacia el interior del líquido por las moléculas que la rodean, al realizar dicho proceso el líquido se comporta como si estuviera rodeado por una membrana invisible.
TENSIÓN SUPERFICIAL
La tensión superficial se encuentra dentro de los fenómenos de superficie y esta es la tendencia que posee un líquido para disminuir su extensión hasta llegar a obtener una energía superficial baja lo cual hará que este sea estable. En la actualidad se ha permitido demostrar que para determinar la medición correspondiente a la tensión superficial es necesario considerar la fuerza, la presión y la deformación que esta puede presentar. En general es la fuerza producida por una superficie que se encuentra dividida por la longitud del borde
de la misma, es decir su perímetro. Se le define también como “la fuerza que
una superficie ejerce sobre un contorno, perpendicularmente a él, dirigida hacia
el seno de la superficie y tangencialmente a ella”.
CAUSA:
La tensión superficial se debe a que las fuerzas que afectan a cada molécula son diferentes en el interior del líquido y en la superficie. Así, en el seno de un líquido cada molécula está sometida a fuerzas de atracción que en promedio se anulan. Esto permite que la molécula tenga una energía bastante baja. Sin embargo, en la superficie hay una fuerza neta hacia el interior del líquido. Rigurosamente, si en el exterior del líquido se tiene un gas, existirá una mínima fuerza atractiva hacia el exterior, aunque en la realidad esta fuerza es despreciable debido a la gran diferencia de densidades entre el líquido y gas.
 
Otra manera de verlo es que una molécula en contacto con su vecina está en un estado menor de energía que si no estuviera en contacto con dicha vecina. Las moléculas interiores tienen todas las moléculas vecinas que podrían tener, pero las partículas del contorno tienen menos partículas vecinas que las interiores y por eso tienen un estado más alto de energía. Para el líquido, el disminuir su estado energético es minimizar el número de partículas en su superficie.
ECUACIONES
Ecuaciones empíricas que se ajustan a las medidas de a distintas T.
Ecuación de Eötvös: = k/Vm2/3 (Tc-T) k= 2.1 erg/K
Ecuación de Van der Waals: =0(1-T/Tc)n; n=11/9 (liq)=8 (H2O)=1 (metales líquidos)
Para un líquido en equilibrio con su vapor dG= -SdT+VdP+dA suponiendo el sistema cerrado con dn=0. Según la condición de equilibrio termodinámico se cumple que: = (dG/dA)>0. De esta ecuación sacamos que la energía libre de Gibbs disminuye al disminuir el área superficial de un sistema, tratándose este proceso de un proceso espontáneo.
Propiedades de la tensión superficial:
• La fuerza no varía al aumentar la superficie por tanto, no es elástica.
• La fuerza está dada por las fases de contacto que se presenten.
•La tensión superficial se da en una determinada interface.
• El coeficiente de tensión de una interface depende de la temperatura.
Algunos valores de la tensión superficial son:
	Líquido
	Temperatura líquido (ºC)
	Tensión superficial (N/m)
	Petróleo
	0º
	0,0289
	Mercurio
	20º
	0,465
	Agua
	0º
	0,0756
	
	20º
	0,0727
	
	50º
	0,0678
	
	100º
	0,0588
PRESION HIDROSTATICA
Se describe como presión al acto y resultado de comprimir, estrujar o apretar; a la coacción que se puede ejercer sobre un sujeto o conjunto; o la magnitud física que permite expresar el poder o fuerza que se ejerce sobre un elemento o cuerpo en una cierta unidad de superficie. 
La hidrostática, por su parte, es la rama de la mecánica que se especializa en el equilibrio de los fluidos. El término también se utiliza como adjetivo para referirse a lo que pertenece o está vinculado a dicha área de la mecánica.
La presión hidrostática, por lo tanto, da cuenta de la presión o fuerza que el peso de un fluido en reposo puede llegar a provocar. Se trata de la presión que experimenta un elemento por el sólo hecho de estar sumergido en un líquido.
El fluido genera presión sobre el fondo, los laterales del recipiente y sobre la superficie del objeto introducido en él. Dicha presión hidrostática, con el fluido en estado de reposo, provoca una fuerza perpendicular a las paredes del envase o a la superficie del objeto.
El peso ejercido por el líquido sube a medida que se incrementa la profundidad. La presión hidrostática es directamente proporcional al valor de la gravedad, la densidad del líquido y la profundidad a la que se encuentra.
La presión hidrostática (p) puede ser calculada a partir de la multiplicación de la gravedad (g), la densidad (d) del líquido y la profundidad (h). En ecuación: p = d x g x h.
Este tipo de presión es muy estudiada en los distintos centros educativos para que los jóvenes puedan entenderla bien y ver cómo la misma se encuentra en su día a día. Así, por ejemplo, uno de los experimentos más utilizados por los profesores de Ciencias para explicar aquella es la que se realiza mezclando diversos fluidos.
En este caso concreto, es habitual que apuesten por introducir en un vaso o cubeta agua, aceite y alcohol. Así, en base a las densidades de cada uno de estos líquidos se consigue que el agua quede abajo del todo, el aceite sobre ella y finalmente sobre ambos se situará el alcohol. Y es que este cuenta con una mayor densidad.
Si el fluido se encuentra en movimiento, ya no ejercerá presión hidrostática, sino que pasará a hablarse de presión hidrodinámica. En este caso, estamos ante una presión termodinámica que depende de la dirección tomada a partir de un punto.
En el ámbito sanitario se habla también de lo que se conoce como presión hidrostática capilar para definir a aquella que se sustenta en el bombeo del corazón y que lo que hace es empujar la sangre a través de los vasos. Frente a ella está también la presión hidrostática intersticial que, por su parte, es la que lleva a cabo el líquido intersticial, que es aquel que se encuentra alojado en el espacio que hay entre las células.
Asimismo en este campo, también está la llamada presión osmótica capilar que es la que desarrollan las proteínas plasmáticas, empujan el agua hacia el interior del vaso en cuestión. Y finalmente nos encontramos con la presión osmótica intersticial, que también realizan aquellasproteínas pero que se define por una concentración más baja que la anterior.
ADHESION
La adhesión es la propiedad de la materia por la cual se unen y plasman dos superficies de sustancias iguales o diferentes cuando entran en contacto, y se mantienen juntas por fuerzas intermoleculares.
La adhesión ha jugado un papel muy importante en muchos aspectos de las técnicas de construcción tradicionales. La adhesión del ladrillo con el mortero (cemento) es un claro ejemplo.
Mecanismos de adhesión
La cohesión es la causa de que el agua forme gotas, la tensión superficial hace que se mantengan esférica y la adhesión la mantiene en su sitio.
Las gotas de agua son más planas sobre la flor de Hibiscus ya que tienen mejor adhesión.
Cinco mecanismos han sido propuestos para explicar por qué un material se adhiere a otro.
Adhesión mecánica
Los materiales adhesivos rellenan los huecos o poros de las superficies manteniendo las superficies unidas por enclavamiento. Existen formas a gran escala de costura, otras veces a media escala como el velcro y algunos adhesivos textiles que funcionan a escalas pequeñas. Es un método similar a la tensión superficial
Adhesión química
Dos materiales pueden formar un compuesto al unirse. Las uniones más fuertes se producen entre átomos donde hay permutación (enlace iónico) o se comparten electrones (enlace covalente). Un enlace más débil se produce cuando un átomo de hidrógeno que ya forma parte de una partícula se ve atraída por otra de nitrógeno, oxígeno o flúor, en ese caso hablaríamos de un puente de hidrógeno. La adhesión química se produce cuando los átomos de la interfaz de dos superficies separadas forman enlaces iónicos, covalentes o enlaces de hidrógeno. El principio de la ingeniería detrás de adhesión química en este sentido es bastante sencillo: si las moléculas de superficie se pueden unir, a continuación, las superficies se unen entre sí por una red de estos enlaces. Cabe mencionar que estas fuerzas iónicas y covalentes atractivas son eficaces sólo en distancias muy pequeñas - de menos de un nanómetro . Esto significa que, en general, no sólo las superficies que se quieren unir estén muy próximas entre sí, sino también, que estos enlaces sean bastante frágiles, ya que las superficies a continuación deben mantenerse juntas.2
Adhesión dispersiva
En la adhesión dispersiva, dos materiales se mantienen unidos por las fuerzas de van der Waals: la atracción entre dos moléculas, cada una de las cuales tiene regiones de carga positiva y negativa. En este caso, cada molécula tiene una región de mayor carga positiva o negativa que se une a la siguiente de carga contraria. Este efecto puede ser una propiedad permanente o temporal debido al movimiento continuo de los electrones en una región.
En la ciencia de superficies el término "adhesión" siempre se refiere a una adhesión dispersiva. En un sistema sólido-líquido-gas normal (como una gota de un líquido sobre una superficie rodeada de aire) el ángulo de contacto es usado para cuantificar la adhesividad. En los casos donde el ángulo de contacto es bajo la adhesión está muy presente. Esto se debe a que una mayor superficie entre el líquido y el sólido conlleva una energía superficial mayor.
Adhesión electrostática
Algunos materiales conductores dejan pasar electrones formando una diferencia de potencial al unirse. Esto da como resultado una estructura similar a un condensador y crea una fuerza electrostática atractiva entre materiales.
Adhesión difusiva
La interfaz se indica por la línea de puntos. A) Los polímeros no reticulados son algo libres para difundirse a través de la interfaz. Un bucle y dos colas distales se ven difundir. B) Los polímeros reticulados no son lo suficientemente libres para difundir. C) polímeros "Scissed" son muy libres, con muchas colas que se extienden a través de la interfaz.
Algunos materiales pueden unirse en la interfase por difusión. Esto puede ocurrir cuando las moléculas de ambos materiales son móviles y solubles el uno en el otro. Esto sería particularmente eficaz con las cadenas de polímero en donde un extremo de la molécula se difunde en el otro material. También es el mecanismo implicado en sinterización. Cuando el metal o cerámica en polvo se somete a presión y se calienta, los átomos difunden de una partícula a otra. Esto hace que se homogeinice el material.
La unión por difusión se produce cuando las especies de una superficie penetran en una superficie adyacente sin dejar de ser unido a la fase de su superficie de origen. La libertad de movimiento de los polímeros tiene un fuerte efecto en su capacidad para entrelazarse, y por lo tanto, en la unión por difusión. Por ejemplo, los polímeros reticulados son menos capaces de difundir porque se unen entre sí en muchos puntos de contacto, y no son libres de girar en la superficie adyacente. Los polímeros reticulados, por el contrario, son más libres para pasear en la fase adyacente al extender las colas y los lazos a través de la interfaz.
Una vez al otro lado de la interfaz, las colas y los bucles forman enlaces favorables. Si bien estos pueden ser frágiles, son bastante fuertes cuando se forma una gran red de estos enlaces. La capa más externa de cada superficie desempeña un papel crucial en las propiedades adhesivas de dichas interfaces, ya que incluso una pequeña cantidad de interdigitación - tan poco como uno o dos colas de 1,25 angstroms de longitud - puede aumentar los enlaces de van der Waals en un orden de magnitud.
COHESIÓN
Las fuerzas de cohesión son las fuerzas que atraen y mantienen unidas las moléculas. Es la acción o la propiedad de las moléculas, de como se pegan entre sí, siendo fuerzas de carácter atractivo. Esta es una propiedad intrínseca de una sustancia que es causada por la forma y la estructura de sus moléculas que hace que la distribución de los electrones en órbita irregular cuando las moléculas se acercan la una a la otra,creando atracción eléctrica que pueden mantener una estructura macroscópica tal como una gota de agua. En otras palabras, la cohesión permite a la tensión superficial, la creación de un estado condensado.
El agua, por ejemplo, es fuertemente cohesiva ya que cada molécula puede hacer cuatro enlaces de hidrógeno con otras moléculas de agua en una configuración tetraédrica. Esto resulta en una fuerza de Coulomb relativamente fuerte entre las moléculas. En términos simples, la polaridad de las moléculas de agua permite que sean atraídas la una hacia la otra. Esta polarización de las cargas dentro de la molécula permite que se alinean con las moléculas adyacentes mediante un fuerte enlace de hidrógeno intermolecular, haciendo que el líquido posea una fuerza de cohesión importante. Los gases como el metano, sin embargo, tienen una cohesión débil debido a que las interacciones intermoleculares únicamente se deben a fuerzas de Van der Waals que operan por polaridad inducida en moléculas no polares, no polaridad intrínseca de la propia molécula.
La cohesión, junto con la adhesión (atracción entre distintas moléculas), ayudan a explicar fenómenos tales como el menisco, la tensión superficial y la capilaridad.
El mercurio en un matraz de vidrio es un buen ejemplo de los efectos de la relación entre las fuerzas cohesivas y adhesivas. Debido a su alta cohesión y baja adhesión al vidrio, el mercurio no se extiende para cubrir la superficie del matraz. Además, exhibe un menisco fuertemente convexo, mientras que el menisco de agua es cóncavo. El mercurio no moja el vidrio, a diferencia del agua y muchos otros líquidos,1 y si el cristal se inclina, lo hará rodar en el interior.
CAPILARIDAD
El concepto deriva de capilar, que en una de sus acepciones alude a un conducto muy fino. También se dice que un fenómeno es capilar cuando se produce por capilaridad.
Puede afirmarse que esta propiedad es dependiente de la tensión superficial del líquido, que hace que el líquido se enfrente a una resistencia a la hora de incrementar su superficie. La tensión superficial, a su vez, se vincula a la cohesión del fluido.
Deacuerdo a la tensión superficial, el líquido podrá descender o subir por el tubo capilar. Dicho fenómeno es lo que conocemos como capilaridad.
Cuando la cohesión entre las moléculas resulta menor que la adhesión del fluido al tubo, el líquido moja y, por lo tanto, asciende por el conducto. Dicho ascenso continuará hasta que la tensión superficial se equilibre como consecuencia del peso del fluido.
En cambio, si la cohesión molecular del fluido es mayor que la adhesión al tubo, la tensión superficial provoca un descenso del líquido.
La capilaridad hace que el agua, en un tubo capilar, suba. Por eso las plantas pueden absorber el agua subterránea. El fenómeno, por el contrario, provoca que el mercurio descienda en un conducto de vidrio.
La curva que se genera en la superficie de un fluido como reacción a la superficie del recipiente se denomina menisco. El menisco es cóncavo cuando las moléculas del fluido y las del tubo se atraen (como en el caso del agua en un recipiente de vidrio) y convexo si se ocurre lo contrario (el mercurio en un tubo de vidrio).
DIFUSION
La difusión (también difusión molecular) es un proceso físico irreversible, en el que partículas materiales se introducen en un medio que inicialmente estaba ausente, aumentando la entropía (desorden molecular) del sistema conjunto formado por las partículas difundidas o soluto y el medio donde se difunden o disuelven.
Normalmente los procesos de difusión están sujetos a la ley de Fick. La membrana permeable puede permitir el paso de partículas y disolvente siempre a favor del gradiente de concentración. La difusión, proceso que no requiere aporte energético, es frecuente como forma de intercambio celular.
Difusión sustitucional
En este tipo de difusión, el tamaño del átomo que difunde y el de los átomos de la red cristalina es parecido. La difusión se produce aprovechando los defectos de laguna.
Difusión intersticial
La difusión intersticial se produce cuando los átomos entrantes son más pequeños que los existentes en la red cristalina. Los átomos (considerados como una esfera maciza), se colocan en los huecos existentes en la red cristalina.
La ley que rige la difusión es la ley de Fick. Otra forma para encontrar la correlación de difusión entre átomos, es sacar la derivada por la hipotenusa entre el radio de cierta medida, entre los caracteres de un punto polar en la primera cara de cff; por la integral de dicha ecuación.
Difusión neta
Diferencia de difusión entre las dos regiones de distinta concentración es lo que se conoce como difusión neta.
Segunda ley de Fick (estado no estacionario)
Para un gas en un sólido
D= difusividad
Co= concentración inicial
Cx= concentración final
Cs= concentración superficial
t= tiempo
x= distancia desde la superficie
Separación isótopa
· Difusión gaseosa
· Difusión térmica líquida
Difusión a través de membranas biológicas
· Difusión facilitada;
· Difusión simple, sin necesidad de un canal proteico;
· Difusión en el sistema respiratorio - en la alveola de los pulmones de los mamíferos, debido a diferencias en presiones parciales a lo largo de la membrana alveolar-capilar, el oxígeno se difunde hacia la sangre y el dióxido de carbono hacia afuera.
OSMOSIS
La ósmosis es un fenómeno en el que se produce el paso o difusión de un disolvente a través de una membrana semipermeable (que permite el paso de disolventes, pero no de solutos), desde una disolución más diluida a otra más concentrada.
La ósmosis.
- El agua y la ósmosis
El agua es la molécula más abundante en el interior de todos los seres vivos, y mediante la ósmosis es capaz de atravesar membranas celulares que son semipermeables para penetrar en el interior celular o salir de él. Esta capacidad depende de la diferencia de concentración entre los líquidos extracelular e intracelular, determinada por la presencia de sales minerales y moléculas orgánicas disueltas. 
- Medios acuosos hipertónicos o hipotónicos
Los medios acuosos separados por membranas semipermeables pueden tener diferentes concentraciones, y se denominan: hipertónicos o hipotónicos.
+ Hipertónicos (elevada concentración de solutos)
Son hipertónicos, los que tienen una elevada concentración de solutos con respecto a otros en los que la concentración es inferior. 
+ Hipotónicos (baja concentración de solutos)
Son hipotónicos los que contienen una concentración de solutos baja con respecto a otros que la tienen superior. 
- Presión osmótica y proceso osmótico
Las moléculas de agua en la ósmosis difunden desde los medios hipotónicos hacia los hipertónicos, provocando un aumento de presión sobre la cara de la membrana del compartimento hipotónico, esta presión se denomina presión osmótica. Como consecuencia del proceso osmótico se puede alcanzar el equilibrio, igualándose las concentraciones; entonces, los medios serán isotónicos.
+ Osmorregulación o regulación de la presión osmótica
Todos los seres vivos, sean acuáticos o terrestres, están obligados a la osmorregulación o regulación de la presión osmótica. Muchos de ellos han conseguido sobrevivir en medios hipotónicos o hipertónicos mediante mecanismos físicos o químicos, que evitan los cambios de presión osmótica en su medio interno.
- Seres vivos unicelulares
Los más primitivos, los procariotas, presentan una pared celular que los protege y evita que estallen cuando el medio exterior es hipotónico; los protozoos carecen de envolturas rígidas.
Los que viven en agua dulce (medio hipotónico con respecto a su medio interno) ingresan grandes cantidades de agua. El estallido celular lo evitan mediante vacuolas pulsátiles que continuamente vierten hacia el exterior el exceso de agua acumulado en el interior de la célula.
- Vegetales
Los organismos vegetales, que habitualmente viven en medios hipotónicos con respecto al medio interno de sus células, absorben agua por las raíces. La entrada de agua en las células provoca un grado de turgencia que facilita el crecimiento de las plantas. En el caso de vivir en medios hipertónicos, los vegetales expulsan agua y se marchitan. La apertura y cierre de los estomas permite regular la eliminación de agua.
Las plantas halófitas, que viven en medios hipertónicos con alto contenido en sales, logran sobrevivir absorbiendo gran cantidad de estas sales hasta alcanzar una concentración en su medio interno, ligeramente superior a la del exterior. Es en esas condiciones cuando es posible la absorción de agua, imprescindible para su proceso vital.
- Animales pluricelulares
Presentan un medio interno que puede considerarse una prolongación del medio externo, con el que sus células han de mantener el equilibrio osmótico. Todos consiguen, mediante diversos mecanismos, mantener en su interior la cantidad de agua suficiente y necesaria para vivir.
+ Peces de agua dulce
Los peces de agua dulce viven en medios hipotónicos y absorben gran cantidad de agua, eliminando una orina muy diluida por la que expulsan el máximo líquido con la mínima pérdida de sales.
+ Peces marinos
Los peces marinos, al vivir en un medio hipertónico, deben contrarrestar la constante entrada de sales minerales; eliminan orina bastante concentrada o hipertónica y, además, expulsan el exceso de sales por las branquias.
+ Reptiles y aves
Los reptiles y las aves logran evitar la desecación disminuyendo la cantidad de agua excretada, eliminando los productos de desecho en forma de ácido úrico.
+ Mamíferos
Los mamíferos mantienen constantemente el equilibrio hídrico a través de diversos mecanismos fisiológicos:
Riñones
Los glomérulos renales absorben gran cantidad de agua al filtrar continuamente la sangre, pero a través de los tubos contorneados y del asa del Henle se reabsorbe prácticamente toda el agua y una cantidad variable de sales. La eliminación, tanto de agua como de sales, en la orina depende de las cantidades ingeridas.
Intestino grueso
La absorción de agua y sales a través de la mucosa intestinal origina la formación de heces más sólidas y más salinas a medida que se incrementan las pérdidas de agua.Esto ocurre, por ejemplo en lugares con climas muy cálidos.
Piel
A través de la piel se eliminan cantidades variables de agua y sales en forma de sudor. En las zonas desérticas, el sudor es menos concentrado que en las zonas más templadas, y como el volumen excretado para regular la temperatura es muy elevado, es imprescindible el aporte exógeno de agua y sales.
LA DIALISIS
La diálisis es un proceso mediante el cual se extraen las toxinas y el exceso de agua de la sangre, normalmente como terapia renal sustitutiva tras la pérdida de la función renal en personas con fallo renal.
Razones para realizar diálisis: Encefalopatía urémica, Pericarditis, Acidosis, Insuficiencia cardiaca, Edema pulmonar u Hiperpotasemia.
La diálisis puede usarse para aquellos con un trastorno agudo de la función renal (insuficiencia renal aguda) o progresiva pero empeorando crónicamente la función renal - un estado conocido como enfermedad renal crónica en etapa 5 (antes conocida como insuficiencia renal crónica). Esta última forma puede desarrollarse durante meses o años, pero en contraste con la insuficiente renal aguda, no suele ser reversible, considerándose la diálisis como una "medida de espera" hasta que se pueda realizar un trasplante renal, o a veces como la única medida de apoyo en los casos en los que un trasplante sería inapropiado.
Máquina de hemodiálisis
Mientras están sanos, los riñones mantienen el equilibrio hidroelectrolítico del cuerpo. Aquellos productos finales del metabolismo que el cuerpo no puede eliminar con la respiración son excretados también a través de los riñones. También participan en el sistema endocrino produciendo eritropoyetina y calcitriol. La eritropoyetina está implicada en la producción de eritrocitos y el calcitriol en la formación de hueso.2 La diálisis es un tratamiento imperfecto para reemplazar la función renal ya que no sustituye las funciones endocrinas del riñón. Los tratamientos de diálisis reemplazan algunas de esas funciones a través de la difusión (eliminación de desechos) y ultrafiltración (eliminación de líquidos).3 Este proceso debe realizarse en un cuarto higiénico para evitar el riesgo de contraer alguna infección en la sangre durante el proceso.
Tipos
Diálisis renal
En medicina, la diálisis renal es un tipo de terapia de reemplazo renal usada para proporcionar un reemplazo artificial para la función dial perdida del riñón debido a un fallo renal.
En la diálisis peritoneal, una solución estéril iálisis perespecial, corre a través de un tubo a la cavidad peritoneal, la cavidad abdominal alrededor del intestino, donde la membrana peritoneal actúa como membrana semipermeable. El líquido se deja allí por un período de tiempo para absorber los residuos, y después se quita a través del tubo vía un procedimiento estéril. Esto generalmente se repite un número de veces durante el día. En este caso, la ultrafiltración ocurre vía ósmosis, pues la solución de diálisis se provee en varias fuerzas osmóticas para permitir un cierto control sobre la cantidad de líquido a ser removido. El proceso es igual de eficiente que la hemodiálisis, pero el proceso de ultrafiltración es más lento y suave y es realizado en el lugar de habitación del paciente. Esto les da más control sobre sus vidas que una opción de diálisis basada en un hospital o clínica.
Hemofiltración
La hemofiltración es un tratamiento similar a la hemodiálisis, pero en este caso, la membrana es mucho más porosa y permite el paso de una cantidad mucho más grande de agua y solutos a través de ella. El líquido que pasa a través de la membrana (el filtrado) es desechado y la sangre restante en el circuito tiene sus deseados solutos y volumen fluido reemplazado por la adición de un líquido especial de hemofiltración. Es una terapia continua y lenta con sesiones que duran típicamente entre 12 y 24 horas, generalmente diariamente. Esto, y el hecho de que la ultrafiltración es muy lenta y por lo tanto suave, la hace ideal para los pacientes en unidades de cuidado intensivo, donde es común la falla renal aguda.
Hemodiafiltración
La hemodiafiltración es una combinación de hemodiálisis y hemofiltración, en ella es incorporado un hemofiltro a un circuito estándar de hemodiálisis. La hemodiafiltración se comienza a usar en algunos centros de diálisis para la terapia crónica de mantenimiento.
Diálisis en bioquímica
En lo referido al pasaje celular sin gasto de energía, la diálisis es el pasaje de agua más soluto de un lugar de mayor concentración a un lugar de menor concentración.
En bioquímica, la diálisis es el proceso de separar las moléculas en una solución por la diferencia en sus índices de difusión a través de una membrana semipermeable.La diálisis es una técnica común de laboratorio, y funciona con el mismo principio que diálisis médica. Típicamente una solución de varios tipos de moléculas es puesta en un bolso semipermeable de diálisis, como por ejemplo, en una membrana de la celulosa con poros, y el bolso es sellado. El bolso de diálisis sellado se coloca en un envase con una solución diferente, o agua pura. Las moléculas lo suficientemente pequeñas como para pasar a través de los poros (a menudo agua, sales y otras moléculas pequeñas) tienden a moverse hacia adentro o hacia afuera del bolso de diálisis en la dirección de la concentración más baja. Moléculas más grandes (a menudo proteínas, ADN, o polisacáridos) que tiene dimensiones significativamente mayores que el diámetro del poro son retenidas dentro del bolso de diálisis. Una razón común de usar esta técnica puede ser para quitar la sal de una solución de la proteína. La técnica no distinguirá efectivamente entre proteínas.
Diálisis en lubricación
La diálisis de aceites es un proceso de recuperación y mantenimiento de lubricantes, enfocado a retirar agua, gases y partículas contaminantes que aceleran los procesos de oxidación del mismo. El proceso consiste en calentar el aceite hasta temperaturas de 100 °C y someterlo a presiones de vacío de 27” de Hg aproximadamente, durante este proceso, el aceite se filtra hasta dejarlo con el código de limpieza ISO recomendado por el fabricante del mecanismo lubricado, permite que al final del proceso de diálisis, el aceite queda en óptimas condiciones para ser utilizado en la misma aplicación donde se venía utilizando y con un porcentaje de vida igual o mayor al que tenía al iniciar el proceso de diálisis.
LA ADSORCIÓN
La adsorción es un proceso por el cual átomos, iones o moléculas son atrapados o retenidos en la superficie de un material en contraposición a la absorción, que es un fenómeno de volumen. Es decir, es un proceso en el cual por ejemplo un contaminante soluble (adsorbato) es eliminado del agua mediante el contacto con una superficie sólida (adsorbente). El proceso inverso a la adsorción se conoce como desorción.
En química, la adsorción de una sustancia es la acumulación de una sustancia en una determinada superficie interfacial entre dos fases. El resultado es la formación de una película líquida o gaseosa en la superficie de un cuerpo sólido o líquido.
Considérese una superficie limpia expuesta a una atmósfera gaseosa. En el interior del material, todos los enlaces químicos (ya sean iónicos, covalentes o metálicos) de los átomos constituyentes están satisfechos. En cambio, por definición la superficie representa una discontinuidad de esos enlaces. Para esos enlaces incompletos, es energéticamente favorable el reaccionar con lo que se encuentre disponible, y por ello se produce de forma espontánea.
La naturaleza exacta del enlace depende de las particularidades de los especímenes implicados, pero el material adsorbido generalmente se clasifica como fisisorbido o quimisorbido.
La cantidad de material que se acumula depende del equilibrio dinámico que se alcanza entre la tasa a la cual el material se adsorbe a la superficie y la tasa a la cual se evapora, y que normalmente dependen de forma importante de la temperatura. Cuanto mayor sea la tasa de adsorción y menor la de desorción, mayor será la fracción dela superficie disponible que quedará cubierta por material adsorbido en el equilibrio.
Para estos procesos, resultan interesantes los materiales con una gran superficie interna, (y por lo tanto poco volumen) ya sea en polvo o granulados, como el carbón activo, y llevan asociados otros fenómenos de transporte de material, como el macro transporte y micro transporte de los reactivos.
La adsorción por carbón activado es una tecnología bien desarrollada capaz de eliminar eficazmente una amplia gama de compuestos tóxicos, produciendo un efluente de muy alta calidad.
Tipos de adsorción según la atracción entre soluto y adsorbente
Adsorción por intercambio: Ocurre cuando los iones de la sustancia se concentran en una superficie como resultado de la atracción electrostática en los lugares cargados de la superficie (p. ej. en las cercanías de un electrodo cargado).
Adsorción física: Se debe a las fuerzas de Van der Waals, y la molécula adsorbida no está fija en un lugar específico de la superficie; por ello es libre de trasladarse en la interfase.
Adsorción química: Ocurre cuando el adsorbato forma enlaces fuertes en los centros activos del adsorbente.
FENÓMENOS FÍSICOS Y QUIMICOS
Fenómenos Físicos
Son transformaciones transitorias, donde las mismas sustancias se encuentran antes y después del fenómeno, es decir, no hay alteración en su estructura molecular. Es fácilmente reversible mediante otro fenómeno físico.
Ejemplos:
· Cuando un clavo de acero se dobla, sigue siendo acero. Luego podemos enderezarlo recobrando su forma original.
· Si calentamos una bola de hierro se dilata, si la enfriamos hasta su temperatura inicial recupera su volumen original
· Un trozo de hielo se derrite al elevar la temperatura obteniéndose agua liquida, si la enfriamos nuevamente hasta su temperatura inicial ( 0ºC ) obtenemos el hielo.
· Condensación del vapor de agua
· Dilatación de los metales
· Destilación
· Descomposición de la luz
· Evaporación del agua
· Formación de granizo
· Aleación del cobre y zinc para formar el latón
· Formación del hielo
· Lanzamiento de una piedra
· Rotura de una tiza
· Mezclar agua y alcohol
Fenómenos Químicos
Son transformaciones permanentes, donde una o varias sustancias desaparecen, y una o varias sustancias nuevas se forman, es decir hay alteraciones en su estructura intima o molecular. No es reversible mediante procesos físicos.
Ejemplos:
· Si calentamos hierro al aire libre, en la superficie se forma un polvo rojizo pardusco (oxido de hierro), si enfriamos es imposible obtener nuevamente el hierro.
· Cuando quemamos (combustión) papel, se desprende humo (CO2 + CO + H2O) y queda su ceniza. Si juntamos el humo con la ceniza es imposible obtener nuevamente papel.
· Digestión,  respiración, fotosíntesis, fermentación, descomposición, putrefacción de alimentos, etc. son ejemplos de fenómenos químicos.
· Respiración de los seres vivos
· Fumar un cigarrillo
· Reacción química entre el cobre metálico y el ácido nítrico para obtener el nitrato de cobre
· Descomposición de los alimentos
· Agriado de leche
Bibliografía
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Andrea Collaguazo M. Grupo:13