La Ósmosis en La Salud: noviembre 2012

La Ósmosis:

La ósmosis es un proceso físico-químico que hace referencia al pasaje de un disolvente, aunque no de soluto, entre dos disoluciones que están separadas por una membrana con características de semi-permeabilidad. Estas disoluciones, por otra parte, poseen diferente concentración.Siendo considerada como una difusión simple puesto no utiliza energía

Una membrana semipermeable es aquella que contiene poros de dimensión molecular. Como el tamaño de estos poros es muy reducido, sólo pueden atravesar la membrana las moléculas más pequeñas, no así las de mayor tamaño.

Funcionamiento:

En éstas condiciones se observa que el disolvente tiene tendencia a atravesar la membrana en el sentido de la disolución cuya concentración es más elevada, lo que tiene como consecuencia un aumento de la cantidad de disolvente en la parte que contiene la disolución más concentrada y una disminución de la cantidad de éste en el lado en que se encuentra la disolución cuya concentración es menor. De tal forma que cuando el volumen de la solución más diluida disminuye, el volumen de la solución más concentrada aumenta. El efecto continúa hasta que la presión hidrostática consigue equilibrar dicha tendencia. Por lo tanto, se dice que la solución más diluida ejerce una presión a la que se da el nombre de presión osmótica. Este equilibrio entre la presión hidrostática y la presión osmótica permite determinar la magnitud de ésta a partir de la medición de altura que alcanza el disolvente.

El proceso osmótico depende de varios factores que determinan su eficacia; los dos principales son la solubilidad y la naturaleza de la membrana a utilizar.

A su vez, la solubilidad se encuentra determinada por los enlaces químicos que cada componente en la disolución presenta, la entalpía y la entropía de los factores y los cambios estructurales que presenten los iones de la disolucion. Por ello, antes de prepararla deben conocerse la solubilidad del soluto, tener en cuenta que la solubilidad aumenta con la temperatura, que algunas sustancias absorben o desprenden energía en forma de calor al ser disueltas y que cuando se mezcla un soluto con el solvente puede ocurrir una concentración o aumento del volumen.

En tanto que las membranas a utilizar, son más permeables con las soluciones que tengan orígenes parecidos, así una membrana animal tendrá preferencia por una solución de lípidos, mientras que una membrana de origen vegetal facilitará la acción de una solución de naturaleza glúcida.

La Ósmosis Directa e Inversa:

El fenómeno de ósmosis normal, también denominada ósmosis directa, resulta ser la solución lógica de un sistema no continuo entre dos recipientes que contienen soluciones salinas con diferentes concentraciones y que se ponen en contacto mediante una membrana semipermeable al paso de la solución.

Todo flujo osmótico se origina desde el recipiente de solución más diluida hasta el recipiente de solución más concentrada. Esto se da como un proceso espontáneo para lograr llevar el sistema a un estado equilibrado en cuanto a concentración de sales y que es un ejemplo de la ley general de entropía. Este fenómeno ocurre cuando el flujo osmótico aumenta el nivel de una columna de líquido sobre la disolución concentrada y cuyo peso produce dicha presión osmótica de equilibrio.

La segunda ley de la termodinámica garantiza que este proceso es siempre un proceso irreversible, en vista de que para devolver el sistema a su estado inicial, tiene la necesidad de efectuar activamente un trabajo mecánico neto y positivo contrario al aportado por el sistema. Dicha labor mecánica se realiza en la solución más concentrada, de tal forma que el flujo líquido del solvente ocurre en sentido opuesto al flujo líquido osmótico original tal como se describe en la ósmosis inversa. Para que tal cosa suceda es imprescindible que la presión aplicada tenga un valor mayor que la diferencia de las presiones osmóticas entre los recipientes.

En síntesis en la Ósmosis Inversa es el proceso en el cual se logra el proceso natural de la ósmosis mediante la aplicación de una alta presión al lado de la membrana

con mayor concentración de sales e impurezas. Con esto se logra que el agua pase al otro lado de la membrana logrando un disolvente puro.

La presión osmótica:

Se define la presión osmótica como la tendencia a diluirse de una disolución separada del disolvente puro por una membrana semipermeable. Un soluto ejerce presión osmótica al enfrentarse con el disolvente sólo cuando no es capaz de atravesar la membrana que los separa. La presión osmótica de una disolución equivale a la presión mecánica necesaria para evitar la entrada de agua cuando está separada del disolvente por una membrana semipermeable.

Para medir la presión osmótica se utiliza el osmómetro, que consiste en un recipiente cerrado en su parte inferior por una membrana semipermeable y con un émbolo en la parte superior. Si introducimos una disolución en el recipiente y lo sumergimos en agua destilada, el agua atraviesa la membrana semipermeable y ejerce una presión capaz de elevar el émbolo hasta una altura determinada. Sometiendo el émbolo a una presión mecánica adecuada se puede impedir que pase el agua hacia la disolución, y el valor de esta presión mecánica mide la presión osmótica.

Las leyes que regulan los valores de la presión osmótica para disoluciones muy diluídas (como las que se manejan en Biología) son análogas a las leyes de los gases. Se conocen con el nombre de su descubridor Jacobus H. Van t'Hoff premio Nobel de Química en 1901, y se expresan mediante la siguiente fórmula:

Donde:

π= Presión Osmótica (atm)

V = Volumen de la solución (L)

R = Constante de los gases ideales (0,082 L atm/ °K mol)

n = Número de moles de soluto

T = Temperatura (°K)

De acuerdo a la ecuación de Van’t Hoff , se observa que a temperatura

constante la Presión osmótica solo depende de la concentración de partículas y no de la naturaleza del soluto, de ahí que la presión osmótica es una propiedad coligativa de una solución.

La Ósmosis en la Salud:

1.- Diálisis. Cuando los riñones no funcionan adecuadamente, la sangre debe depurarse artificialmente por diálisis, que consiste en la separación de los solutos grandes de los pequeños por difusión a través de una membrana semipermeable, desde un área de alta concentración hasta otra de baja concentración (ósmosis).

La diálisis se realiza entre dos soluciones: la sangre del enfermo (con productos tóxicos y alteraciones electrolíticas) y el líquido de diálisis (solución electrolítica de composición similar a la del plasma).

Detalladamente el proceso seria el sgte:

Eliminación de los productos de desecho:

Los desechos y el agua en exceso pasan de la sangre a un líquido especial, denominado líquido para diálisis, con el fin de eliminarlos del cuerpo mediante un proceso denominado difusión.

Una capa delgada de tejido natural (en la Diálisis Peritoneal) o de material sintético (en Hemodiálisis), conocida como la membrana de diálisis, separa la sangre de la solución para diálisis (también conocida como el líquido de diálisis, o el dializado).
Las células sanguíneas son demasiado grandes para pasar a través de la membrana de diálisis, pero los desechos y el agua pueden difundirse a través de ésta (la atraviesan) hacia la solución de diálisis.
La difusión es completa. Los desechos del cuerpo han difundido a través de la membrana. Hay cantidades iguales de desechos en la sangre y la solución de diálisis.
Los desechos se eliminan al retirar el líquido de diálisis.

"Mi médico me explicó acerca de mis opciones cuando me dijo que necesitaba diálisis. Era la primera vez que escuchaba de esto. Me envió con un educador quien me dio más información sobre mis opciones" - Richard Colvin, Paciente de diálisis

Eliminación del líquido en exceso
En la hemodiálisis y diálisis peritoneal, el proceso conocido como ultrafiltración elimina el líquido en exceso. Este proceso se efectúa en la hemodiálisis y en diálisis peritoneal en formas algo diferentes. En la hemodiálisis, la máquina renal simplemente 'saca' el agua de la sangre. La cantidad de agua que se elimina durante la diálisis puede variar, dependiendo de cómo se ajuste la máquina. En la diálisis peritoneal se introduce en el peritoneo una solución con una sustancia (normalmente glucosa), la cual 'saca' el agua de la sangre utilizando un proceso denominado ósmosis. La solución para diálisis peritoneal que contiene mucha glucosa extraerá más líquido que una solución con menos glucosa.

2.- Hidrolipoclasia Ultrasónica. Es un método de aplicación no invasivo, cuyo objetivo es la reducción de adiposidades localizadas y celulitis. Consiste en infiltrar solución fisiológica (suero) o agua destilada con o sin componentes lipolíticos y lidocaina (hipotónica) a profundidad determinada en la piel, esto produce un hinchamiento de los adipositos por osmosis, condición que debilita la membrana celular; así se aplica energía ultrasónica de alta potencia, lo cual provoca el estallido de la célula grasa(lipólisis) liberando glicerol

que más tarde se eliminará a través de la orina.

3.-Talasoterapia

Del griego thalassa, mar y therapeia, cura. Debido a que la composición del agua de mar es similar a la del plasma sanguíneo, al estar un individuo en contacto con esta, a través de la de la

absorción osmótica el organismo recupera su equilibrio a través de los elementos en el agua.Si la concentración de solutos en el agua de mar es mayor que en las células del organismos (edema, hay agua de más en la célula) el agua irá de adentro hacia a fuera. Si por el contrario las células del organismo están deficientes de estos solutos, el agua irá de afuera hacia dentro, y con ella algunos componentes del agua de mar como son: sodio, potasio, calcio, entre otros, que por su bajo o medio peso molecular pueden atravesar la membrana semipermeable,nuestra piel.

La Ósmosis la podríamos considerar como una pequeña gran maravilla natural, puesto si bien el proceso es bastante simple, en este implican variados factores para que se realice optimamente tales como la presión temperatura , atmósfera y siempre respetando la entropia, siendo así un proceso mas que nada mecánico puesto no utiliza energía por lo que podría ser considerada una difusión simple, así la hace útil y barata al ser aplicada en distintos campos.Ademas consideremos el hecho de que permite la salida y entrada del disolvente desde una disolución logrando así o un equilibrio entre dos soluciones o en caso de una ósmosis inversa el resultado puro del disolvente.

Contemos también que en cualquiera de sus formas ayudan al desarrollo vital del ser humano puesto ademas de evitar que las células se vuelvan hipotonicas o hipertonicas, nos vemos rodeada de esta como en la purificación del agua gracias a la ósmosis inversa así también la realización de la diálisis circuitos de refrigeración se mi-abiertos, tintado de fibras textiles, concentrado de zumos de frutas entre otros.

Sintetizando este trabajo podríamos decir que esta presenta las condiciones para considerarse un método perfecto( con todas sus variables) de separación de soluto y solvente o lograr el equilibrio de dos disoluciones, simple y sin uso de energía, dada de manera natural.

La ósmosis es importante y eficiente.