Electrolito 1

 

 

ELECTRORECEPCIÓN La electrorecepción es una adaptación de animales a su medio, para algunos peces representa

su

capacidad

señorial

más

importante. La habilidad para localizar otros animales a través

de

señales

eléctricas

se

llama

electrorrecepción. Se presenta sobre todo en animales acuáticos, por ejemplo, los tiburones la usan para detectar campos eléctricos de  presas en distancias cortas. Es la habilidad biológica de recibir y hacer uso de impulsos eléctricos. Se basa en que todos los seres vivos emiten estímulos nerviosos por pequeñas descargas durante la contracción muscular, algunos animales tiene receptores que son capaces de captarlos (electrorreceptores). Este mecanismo se da en medios acuáticos principalmente (el agua es mejor conductor eléctrico) y sucede en el 45% de los peces, incluyendo peces cartilaginosos y rayas, que  presentan apollas de lorenzini, estos son largos tubos llenos de sustancia gelatinosa, una  parte se abre al agua, otra termina en una vesicula sensitiva (responden a estímulos eléctricos débiles).

Los electrorreceptores derivan de la linea lateral (órgano sensorial en animales marinos que detecta variaciones de movimiento).

Existen dos tipos de electrorrecepción: pasiva, en peces eléctricos y no eléctricos, los cuales detectan una variación del campo eléctrico del medio independiente del animal que lo  percibe. Por otro lado está la electrorrecepción activa, esta se encuentra en cuentra únicamente en 5% de los peces, estos emiten electricidad por su órgano electrogénico o eléctrico (OE), con

 

 

función de atacar a una presa o para disuadir a un depredador. Emiten descargas estereotipadas con forma de onda (específicas de cada especie) y gracias a los receptores tuberosos, responden de forma selectiva a la onda.

El mecanismo de la célula sensorial es un misterio. La estructura del órgano eléctrico varía en especies e incluso el mismo pez. La frecuencia de descarga varía con el estado de excitación del pez (no es constante el valor medio de una corriente transmitido en una unidad de tiempo).

En medios acuáticos existe una poca funcionalidad de otros órganos sensoriales, por lo que evolucionó este mecanismo de recepción, además por la buena conducción de este medio. Es de suma importancia para la localización, comunicación, depredación y defensa de los organismos que los presentan.

ELECTRORRECEPCIÓN? ÓN?  ¿CÓMO FUNCIONA LA ELECTRORRECEPCI Todo animal capaz de usar la electrorrecepción posee unas estructuras que reciben el nombre de receptores ampulares, pero los tiburones y las rayas cuentan con ampollas de Lorenzini en la zona del hocico. En el caso de los peces la electrorrecepción es factible a partir de un sistema mecanosensorial, pero en los monotremas el sentido es posible gracias a glándulas cutáneas localizadas en el hocico. De todos los monotremas, el ornitorrinco es la especie con el sentido de electrorrecepción más agudo. Él puede sentir los campos eléctricos de sus presas aunque se encuentren bien escondidas en el fondo de las aguas lodosas o con vegetación acuática.   Los tiburones son famosos animales que usan la electrorrecepción para detectar los

›

campos eléctricos generados por el movimiento de las presas.

 

 

Cada vez que un animal se mueve, se generan cargas eléctricas que viajan a través del agua salada que contiene iones de sodio y cloro. La tensión eléctrica detectable es resultado del intercambio de electrones entre la carga del agua salada y la de las células vivas de los  peces. Los tiburones son famosos animales que usan la electrorrecepción para detectar los campos Los tiburones eléctricos generados por el movimiento de las presas. Son altamente sensibles pues pueden descubrir las señales de la contracción del músculo de un pez. Los órganos sensoriales de los tiburones son las ampollas de Lorenzini. Se trata de estructuras que se encuentran en los peces cartilaginosos y que se ubican en el hocico formando grupos. Desde una distancia prudente, las ampollas semejan simples puntos negros, pero cada una consiste en un poro cutáneo con un canal relleno de una sustancia gelatinosa que conduce a la célula sensorial localizada en la base del canal. Éste se encuentra unido a un nervio que transporta la señal hasta el cerebro. En presencia de campos eléctricos las ampollas detectan la diferencia de voltaje entre el poro y la base del canal lleno de gel del poro. Es un sentido que funciona en más animales marinos que terrestres ya que el agua es un elemento que conduce mejor la electricidad.

 

 

ELECTROLITO Electrolito es un término médico científico para las sales especialmente los iones. El término electrolito significa que este ion está cargado eléctricamente y se mueve para otro electrodo negativo (cátodo) o positivo (ánodo): Los iones que se mueven hacia el cátodo (cationes) son cargados positivamente Los iones que se mueven para el ánodo (aniones) son cargados negativamente Por ejemplo los fluidos de su cuerpo –  sangre,  sangre, plasma, fluidos intersticiales (fluido entre las células)  –   son son como el agua del mar y poseen una gran concentración de cloruro de sodio (NaCl) Los electrolitos en el cloruro de sodio son: Ion de Sodio (Na+) –  Catión  Catión Ion de Cloruro (Cl – ) –  Anión  Anión En el cuerpo los principales electrolitos son: Sodio (Na+)

Potasio (K +)

Cloruro (Cl – )

Calcio (Ca2+)

Magnesio (Mg2+)

Bicarbonato (HCO3 – )

Fosfatos (PO42-)

Sulfatos (SO42-)

Los electrolitos son importantes porque son lo que sus células (especialmente nervios, corazón, músculos) utilizan para mantener el voltaje alrededor de las membranas celulares y para cargar los impulsos eléctricos (impulsos de los nervios, contracciones musculares) a través de ellas hacia otras células. Los riñones trabajan para mantener las concentraciones de electrolitos constantes en la sangre, a pesar de las alteraciones de su cuerpo. Por ejemplo, cuando una persona se ejercita mucho, pierde electrolitos a través del sudor, particularmente sodio y potasio. Estos

 

 

electrolitos deben ser substituidos para mantener las concentraciones de los electrolitos de los fluidos corporales constantes.

CÓMO FUNCIONAN LOS ELECTROLITOS: Cuando aplicamos una diferencia de potencial en un material el polo positivo comienza a atraer los electrones de este material que llegando al polo, caminan por el circuito hasta llegar a la otra punta, el polo negativo, donde pueden ser re insertos en el material. Aunque parezca complicado, vamos a pensar directamente en los electrolitos para clarificar la explicación. Pensemos en una solución de cloruro de sodio en agua. Sabemos que la sal se disociará en iones Na+  e Cl – . Cuando sumergimos dos cables en la solución, uno conectado al polo  positivo y otro al negativo de una pila, el positivo comienza a atraer los iones de carga negativa –  en  en el caso del cloruro (Cl – ) –  por  por poseer cargas eléctricas opuestas. Al alcanzar el polo positivo el electrón excedente del ion es capturado por el polo haciendo que el Cl –   se vuelva Cl. El polo negativo atrajo los iones Sodio (Na +) y el electrón capturado recorre todo el circuito hasta llegar al polo negativo, encontrando entonces el ion. Como el ion es positivo, tiene falta de electrones, por tanto el captura el electrón disponible en el polo negativo y también deja de ser un ion, neutralizándose.

 

 

 SODIO Se conocía la importancia del sodio y del potasio en el equilibrio hídrico y la función muscular, también definida como la capacidad de contracción de los músculos durante un esfuerzo físico. Desde ahora se sabe que lo son todo en la función recuperadora; es decir, en la capacidad del organismo (y con más razón de los músculos) para recuperarse de un esfuerzo físico intenso y de larga duración.

El sodio El sodio en el origen del equilibrio hídrico El sodio es un electrólito (Na+); es decir, una sal mineral que circula por el organismo, en el cual desempeña un papel preciso. En el organismo, este electrólito no circula libremente. Su existencia se limita al único medio extracelular; es decir, a los líquidos que bañan nuestras células, y sobre todo al plasma sanguíneo (la fase líquida de la sangre). La concentración en sodio de los diversos compartimentos líquidos de nuestro organismo influye en el volumen de agua retenido en el mismo, y por tanto en el volumen total de agua del cuerpo. Cuando se trata del plasma, su concentración en sodio modula el volumen de agua retenido en la sangre, y en consecuencia la “presión” ejercida sobre las paredes de las membranas (la

 presión sanguínea). Por lo tanto, el sodio es indispensable para mantener la distribución del agua (equilibrio hídrico) en el organismo y un nivel estable de la presión sanguínea. El sodio, pilar de la función muscular La presencia del sodio en los compartimentos líquidos del organismo no se limita a la regulación de los movimientos del agua. El sodio, localizado en la superficie de la membrana

celular,

donde

asegura la correcta transmisión de los impulsos nerviosos mediante un complejo mecanismo de intercambios de iones, permite la contracción muscular.

 

 

El sodio es indispensable para asegurar la transmisión de los impulsos nerviosos en las membranas celulares y la contracción muscular, lo que se conoce como función muscular. Mantenimiento de la concentración plasmática de sodio y recuperación La concentración de sodio en el exterior de las células está regulada con exactitud por la función renal. Y es que el sodio que baña el exterior de las células tiende a desplazarse al interior de las mismas. De ahí la existencia de un sistema en las membranas celulares para mantener  permanentemente la concentración co ncentración de sodio en el exterior de la célula: se trata de la bomba de sodio-potasio. El esfuerzo físico de larga duración, incrementado por importantes pérdidas de sudor atribuibles a la intensidad o al entorno climático, se halla en el origen de perturbaciones significativas que afectan en especial a la distribución del sodio en el organismo. El nivel de sodio en los compartimentos líquidos extracelulares (y sobre todo en el plasma) tiende a descender debido, por un lado, a pérdidas de sudor importante, y por otro a una fuga del sodio hacia el interior de la célula, porque la bomba de sodio-potasio desempeña su cometido con menos eficacia. Esta situación entraña un riesgo de hiponatremia (insuficiencia de sodio en el plasma) y de hipotensión. Dicho riesgo aumenta con la ingestión de grandes cantidades de agua natural, tanto durante el esfuerzo como en la fase de recuperación. Por lo general, el organismo se previene contra este riesgo mediante el aumento

de

la

diuresis (orina) para preservar una concentración de sodio plasmático límite. En estas circunstancias, el consumo de bebidas enriquecidas con sodio (o de alimentos sólidos que lo aportan), tanto durante el esfuerzo como en la fase de recuperación, permite compensar válidamente el descenso de los niveles de sodio en el organismo, y esencialmente del plasmático (natremia). Dicho consumo también limita la diuresis excesiva. Cuando se trata de la recuperación propiamente dicha, el consumo de grandes volúmenes de agua (hasta un 150 % de las pérdidas por sudor) con elevados contenidos de sodio constituye la estrategia de recuperación más eficaz. Permite restaurar rápidamente el

 

 

volumen de agua en el plasma, así como favorecer una irrigación más eficaz de los tejidos y mejorar la función cardíaca. En cantidades suficientemente elevadas (mediante la bebida o la ingestión de sólidos que lo contienen), el sodio es indispensable en la dietética de recuperación para restaurar el equilibrio hídrico y la función muscular, incluida la cardíaca.

POTASIO El potasio es el compañero del sodio. Se retiene en los medios inversos del sodio; es decir, al otro lado de la barrera celular, en el interior mismo de las células. También es un electrólito (K+) que no circula libremente. Su concentración en el interior de la célula  permite contener la presión del sodio a las puertas de la membrana celular y, por consiguiente, los movimientos de agua que podrían acompañarlo. Gracias a la acción de la bomba de sodio-potasio a un lado y otro de la membrana celular, el potasio es indisociable del sodio para asegurar, también, la transmisión de los impulsos nerviosos y la contracción muscular. En este sentido y a semejanza del sodio, el potasio es indispensable para mantener el equilibrio hídrico y un nivel estable de la presión sanguínea, así como para asegurar la transmisión de los impulsos nerviosos y la contracción muscular (sobre todo cardíaca). Restauración de los niveles celulares de potasio y recuperación El esfuerzo físico de larga duración trastorna las concentraciones de potasio en el interior de las células. Pero este fenómeno se acentúa verdaderamente después del esfuerzo, por efecto de las pérdidas urinarias potencialmente abundantes (y de ahí la necesidad de adoptar una estrategia que permita limitarlas). Durante el esfuerzo, el nivel de potasio tiende a disminuir por efecto de una fuga del mismo hacia el exterior de la célula (las pérdidas por sudor son limitadas). Como en el caso del sodio, esta fuga se debe a una menor eficacia de la bomba de sodio-potasio, aunque

 

 

también a la contracción muscular repetida y a la degradación del glicógeno (en la célula, el  potasio está ligado al glicógeno, reserva energética degradada por el esfuerzo). Así, el  potasio contenido en los líquidos extracelulares se elimina mediante las pérdidas urinarias,  potencialmente abundantes abund antes tras el esfuerzo, sin posibilidad ddee recaptación conveniente por p or el riñón, que prefiere la recaptación del sodio para restaurar los niveles plasmáticos. La ingestión de grandes volúmenes de agua natural forma parte de las circunstancias que  potencian el aumento de la diuresis posterior al esfuerzo, y de las pérdidas de potasio concomitantes. Y al contrario: el consumo de bebidas de bebidas enriquecidas con sodio (o de sólidos), por ayudar a reducir la diuresis, permite prioritariamente evitar la eliminación urinaria de grandes cantidades de potasio. Por otra parte, la incorporación concomitante de potasio a este tipo de bebidas contribuye a facilitar el retorno a los niveles iniciales de potasio y la nueva formación del glicógeno muscular con el cual se combina en la fibra muscular (agua y  potasio). El potasio, combinado con el sodio en concentraciones suficientemente elevadas, es importante en la dietética de recuperación (mediante la bebida o la ingestión de sólidos que lo contienen) para restaurar el equilibrio hídrico, la función muscular (incluida la cardíaca) y el glicógeno celular.

CALCIO

El vocablo calcio, etimológicamente derivado del latín “calx” significa cal, la cual forma al

combinarse con el oxígeno. Los romanos la usaban como mortero. Es un elemento químico muy abundante en la naturaleza . Es

un metal cuyo color es blanco brillante. Ca. Es su símbolo químico, siendo su

 peso atómico 40,08 y su número atómico 20. Lo hallamos combinado en los silicatos, como el feldespato de anortita; en los carbonatos como por ejemplo en la dolomita, en la calcita y en el aragonito; en los sulfatos como

 

 

ocurre con el yeso y la anhidrita; en el fluoruro (en la fluorita); y en los fosfatos, como el apatito. El carbonato de calcio o caliza puede hallarse en las piedras calizas como el mármol y la creta; en las conchas y en la cáscara de huevo. Se usa en la  la industria como componente del yeso, la fluorita y la dolomita; como aditivo de los metales fundidos, para separar el oxígeno, el azufre, los halógenos y el fósforo. En química orgánica se utiliza como reductor o deshidratador. El calcio se encuentra en organismos vegetales y animales. La dieta humana debe contener calcio para fortalecer huesos y dientes y cumplir otras  otras  funciones  vitales: es necesario como coagulante sanguíneo, regula el liberación de

sistema nervioso, 

el neuromuscular, interviene en la

hormonas y encimas, etcétera.

Lo hallamos en los huesos, dentadura, en el líquido intercelular y en los músculos. Aproximadamente se necesita ingerir 800 mgs. Diarios de calcio para evitar carencias. Su falta puede producir descalcificación, raquitismo y

osteoporosis. La

hipercalcemia también

es perjudicial para el organismo.

CLORO Elemento químico, símbolo Cl, de número atómico 17 y peso atómico 35.453. El cloro existe como un gas amarillo-verdoso a temperaturas y presiones ordinarias. Es el segundo en reactividad entre los halógenos, sólo después del flúor, y de aquí que se encuentre libre en la naturaleza sólo a las temperaturas elevadas de los gases volcánicos. Se estima que 0.045% de la corteza terrestre es cloro. Se combina con metales, no metales y materiales orgánicos para formar cientos de compuestos. Propiedades: El cloro presente en la naturaleza se forma de los isótopos estables de masa 35 y 37; se han preparado artificialmente isótopos radiactivos. El gas diatónico tiene un peso molecular de 70.906. El punto de ebullición del cloro líquido (de color amarillo-oro) es  –  34.05ºC a 760 mm de Hg (101.325 kilo pascales) y el punto de fusión del cloro sólido es  –  100.98ºC. La temperatura crítica es de 144ºC; la presión crítica es 76.1 atm (7.71 mega

 

 

 pascales); el volumen vo lumen crítico es de 1.745 ml/g, y la densidad d ensidad en el punto crítico es de 0.573 g/ml. Las propiedades termodinámicas incluyen el calor de sublimación, que es de 7370 (+) 10 cal/mol a OK; el calor de vaporización, de 4878 (+-) 4 cal/mol; a – 34.05ºC; 34.05ºC; el calor de fusión, de 1531 cal/mol; la capacidad calorífica, de 7.99 cal/mol a 1 atm (101.325 kilo  pascales) y 0ºC, y 8.2 a 100ºC.   El cloro es uno de los cuatro elementos químicos estrechamente relacionados que han sido llamados halógenos. El flúor es el más activo químicamente; el yodo y el bromo son menos activos. El cloro reemplaza al yodo y al bromo de sus sales. Interviene en reacciones de sustitución o de adición tanto con materiales orgánicos como inorgánicos. El cloro seco es algo inerte, pero húmedo se combina directamente con la mayor parte de los elementos. Fabricación:  El

primer proceso electrolítico para la producción de cloro fue patentado en

1851 por Charles Watt en Gran Bretaña. En 1868, Henry Deacon produjo cloro a partir de ácido clorhídrico y oxígeno a 400ºC (750ºF), con cloruro de cobre impregnado en piedra  pómez como catalizador. Las celdas electrolíticas modernas pueden clasificarse casi siempre como pertenecientes al tipo de diafragma y de mercurio. Ambas producen sustancias cáusticas (NaOH o KOH), cloro e hidrógeno. La política económica de la industria del cloro y de los álcalis incluye principalmente la mercadotecnia equilibrada o el uso interno del cáustico y del cloro en las proporciones en las que se obtienen mediante el  proceso de la celda electrolítica.