Fenómenos biofísicos

Tensión Superficial

Cuando las moléculas de un líquido se atraen entre sí, decimos que el líquido está “cohesionado”. Cuando hay una interface, las moléculas que se encuentran justo debajo de la superficie sienten fuerzas hacia los lados, horizontalmente y hacia abajo. (Chumacero A. R., 2014)

Presión Hidrostática

La presión hidrostática en un punto del interior de un líquido es directamente proporcional a la densidad del fluido, d, a la profundidad, h, y a la gravedad del lugar. Los fluidos (líquidos y gases) ejercen también una presión, P = d·g·h, sobre cualquier cuerpo sumergido en ellos. La presión será tanto mayor cuanto más denso sea el fluido y mayor la profundidad. (Gato, 2013)
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Adhesión

La adhesión o adherencia se concibe como la fuerza de atracción entre las moléculas de distintas sustancias que entran en contacto directo. En el caso de los líquidos, las fuerzas de adherencia se llaman de dispersión (en el caso de sustancias no polares, se les llama fuerzas de dispersión de London). (Chumacero A. R., 2014)

Cohesión

En general decimos que la cohesión es una fuerza de naturaleza atractiva entre moléculas de una sustancia. Como se vio en la sección de enlaces químicos, las fuerzas intermoleculares están presentes en la formación de moléculas estables, mediante la compartición de electrones. Cabe señalar que las fuerzas intermoleculares o de atracción intermolecular o de enlace son mucho más débiles que las interatómicas. Es responsable de las propiedades como: (Chumacero A. R., 2014)
1.      Elevado punto de ebullición del agua (100 ºC) a 1 atm de presión.
2.      La alta solubilidad en agua de muchos compuestos, como el amoniaco, por el alta constante dieléctrica.
3.      Que la densidad del hielo sea menor que la del agua líquida, así como su comportamiento anómalo.
4.      Son parcialmente responsables de la estructura secundaria, terciaria y cuaternaria de las proteínas y los ácidos nucleicos.
5.      Las elevadas fuerzas de cohesión, lo que provoca la formación de una estructura compacta que la convierte en un líquido casi incompresible.
6.      Una alta capacidad térmica específica, pues se requiere más energía térmica para romper estos enlaces y cambiar la temperatura de la sustancia.
7.      Una mayor tensión superficial en comparación con otros líquidos.

Acción capilar y capilaridad.

La capilaridad es la capacidad de los líquidos para subir o bajar por un tubo capilar y depende de su tensión superficial y a su vez de la cohesión o fuerza intermolecular del líquido.
El ángulo de contacto o ángulo de mojado es un indicador de qué tanto la superficie del líquido entra en contacto directo con las paredes del tubo, lo que favorece los efectos de las fuerzas de adhesión. (Chumacero A. R., 2014)

Difusión

La difusión es el movimiento aleatorio de las partículas da como resultado un movimiento neto “a favor” de su propio gradiente de concentración, desde la región de mayor concentración a una de menor concentración.(BERG, 2013)
Difusión simple
La difusión simple es un proceso pasivo que consiste en el movimiento libre de las sustancias a través de la bicapa lipídica sin la ayuda de proteínas transportadoras de membrana. Las moléculas hidrófobas no polares atraviesan la bicapa lipídica a través de este proceso.  (J.Tortora, 2013)

Osmosis

Es un tipo especial de difusión que implica el movimiento neto de agua (el principal solvente en los sistemas biológicos) a través de una membrana semipermeable de una región de mayor concentración a una región de menor concentración. (BERG, 2013)
La presión osmótica de una disolución se define como aquella presión que debe ejercerse sobre el lado de una membrana semipermeable con la más alta con contracción de soluto, para impedir la difusión del agua (por ósmosis) desde el lado con la concentración más baja de soluto.(BERG, 2013)


Diálisis

La diálisis es definida como un procedimiento terapéutico por medio del cual se eliminan sustancias tóxicas presentes en la sangre. Como ya se ha referido, el tratamiento de diálisis consiste en dos tipos de procedimientos: La hemodiálisis y la diálisis peritoneal. El tratamiento de hemodiálisis (HD) consiste en dializar la sangre a través de una máquina que hace circular la sangre desde una arteria del paciente hacia el filtro de diálisis o dializador en el que las sustancias tóxicas de la sangre se difunden en el líquido de diálisis; la sangre libre de toxinas vuelve luego al organismo a través de una vena canulada.  (Rodríguez D. J., 2017)

Adsorción

La adsorción puede definirse como la tendencia de un componente del sistema a concentrarse en la interface, donde la composición inter-facial es diferente a las composiciones correspondientes al seno de las fases. Hay una clara diferencia entre el fenómeno de adsorción y el de absorción, en el segundo existe una penetración física de una fase en la otra; sin embargo, es factible que ambos sucedan simultáneamente, y en este caso puede ser muy difícil separar los efectos de ambos fenómenos, inclusive un fenómeno puede afectar al otro. 
En los procesos de adsorción hay dos aspectos que deben ser considerados;
·         El efecto de la adsorción sobre la energía interfacial del sistema en el equilibrio (termodinámica) .
·         La rapidez del proceso de adsorción (cinética).
Según sus características la adsorción puede clasificarse en dos tipos:
·         Adsorción física (fisisorción): fuerzas de van der Waalls, ∆H~ 20 KJ/mol, reversible desorción si T ↑ y P↓, no es de naturaleza específica (sitios activos), formación de multicapas, el adsorbato conserva su identidad.
·         Adsorción química (quimisorción): fuerzas análogas al enlace químico (atracción entre iones opuestos o coulombicas, coordinadas o covalentes), ∆H~ 200 KJ/mol, irreversible no hay desorción si T ↑ y P↓ a menos que sean cambios muy drásticos, es de naturaleza específica (sitios activos), formación de monocapas, el adsorbato puede perder su identidad.(Trejo, 2013)

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