Primera Ley De Fick En La Difusión

Primera ley de Fick en la Difusión
Iliana de la C. García Dalby, 5to Ing. Biomédica, FIE-ISPJAE
Abstract—No electric field is required for diffusion to occur as diffusion is not an electrical phenomenon. Rather diffusion arises as a consequence of the pronounced random motion of molecules that occurs at ordinary temperatures. This random motion scatters the blue ink. Primary hypertensionresults from the interaction of diverse factor. This article explains the repercussion of the excess of sodium and the deficit of potassium in the development of hypertension.

Index Terms—diffusion, hypertension, sodium, potassium

I. INTRODUCICÓN
L
A difusión es un proceso irreversible, el cual ocurre de manera espontánea. En este las partículas materiales se introducen en un medio queinicialmente estaba ausente, aumentando la entropía del sistema formada por el soluto y el medio donde se difunde (disolvente).
Para que tenga lugar el fenómeno de la difusión, la distribución espacial de moléculas no debe ser homogénea, debe existir una diferencia, o gradiente de concentración entre dos puntos del medio [2]. El proceso de difusión no requiere de aporte energético por lo que es muyfrecuente como forma de intercambio celular.
El aumento sostenido de la presión arterial es la mayor causa de muerte y la segunda causa de discapacidad, sólo comparable a la malnutrición infantil, en el mundo [5].

II. LA LEY DE FICK EN LA DIFUSIÓN
De manera general el proceso de difusión de se puede cuantificar principalmente a través de la primera ley de Fick. Esta ley en forma de ecuacióndiferencial describe diversos casos de difusión de materia o energía en un medio en el que inicialmente no existe equilibrio químico o térmico.
La ley de Fick en una dimensión afirma que la densidad de corriente de partículas es proporcional al gradiente de concentración [2]. Se expresa de la siguiente manera para iones positivos:

El signo menos es para los iones negativos. La densidad decorriente de partículas J, es decir, número efectivo de partículas que atraviesan en la unidad de tiempo un área unitaria perpendicular a la dirección en la que tiene lugar la difusión, expresada en ampere/unidad de área, es causada por el gradiente de concentración. Como se muestra en la figura 1 la constante de proporcionalidad se denomina coeficiente de difusión D y es característico tanto delsoluto como del medio en el que se disuelve. C es la concentración de iones en función de la distancia, y su unidad de medida típicamente es el mol/litro además es un número positivo, x es la posición [3].

Figura. 1. Curva típica de difusión.

III. BOMBA DE NA+/K+ EN LA REGULACIÓN DE LA TENSIÓN ARTERIAL
La bomba de sodio- potasio cumple un rol muy importante en la producción y transmisiónde los impulsos nerviosos y en la contracción de las células musculares. El sodio tiene mayor concentración fuera de la célula y el potasio dentro de la misma. La proteína transmembrana “bombea” sodio expulsándolo fuera de la célula y lo propio hace con el potasio al interior de ella.
Este mecanismo se produce en contra del gradiente de concentración gracias a la enzima ATP'asa, que actúa sobreel ATP con el fin de obtener la energía necesaria para que las sustancias puedan atravesar la membrana celular. En esencia la bomba de sodio y potasio actúa de la siguiente manera:
1.- tres iones de sodio (3 Na+) intracelulares se insertan en la proteína transportadora (como muestra la figura 2).
2.- el ATP aporta un grupo fosfato (Pi) liberándose difosfato de adenosina (ADP). El grupo fosfatose une a la proteína, hecho que provoca cambios en el canal proteico.
3.- esto produce la expulsión de los 3 Na+ fuera de la célula.
4.- dos iones de potasio (2 K+) extracelulares se acoplan a la proteína de transporte.
5.- el grupo fosfato se libera de la proteína induciendo a los 2 K+ a ingresar a la célula. A partir de ese momento, comienza una nueva etapa con la expulsión de otros...