Farmacología: ¿Cómo se explica el equilibrio de Gibbs Donnan de una manera fácil?

Según el equilibrio de Gibbs-Donnan cuando dos soluciones ionizadas están separadas por una membrana semipermeable en equilibrio

1. Cada solución debe ser eléctricamente neutra, es decir, las cargas totales en los cationes serán iguales a las cargas totales en los aniones.
2. El producto de iones difusibles en el lado de la membrana será igual al producto de iones difusibles en el otro lado de la membrana.

Para entender mejor, consideremos M es una membrana semipermeable que separa dos soluciones ionizadas de NaCl A y B (consulte la imagen a continuación). Luego, de acuerdo con el equilibrio de Gibbs Donan-

1. Cada solución es eléctricamente neutra, es decir (cationes) A ​​= (aniones) A ​​y (cationes) B = (aniones) B o (Na +) A = (Cl-) A y (Na +) B = (Cl-) B
2. El producto de iones difusibles en ambos lados será igual, es decir (cationes difusibles) A ​​x (aniones difusibles) A ​​= (cationes difusibles) Bx (aniones difusibles) B o [(Na +) A x (Cl-) A] = [( Na +) Bx (Cl-) B].

Por lo tanto, la relación de concentración de iones difusibles en equilibrio será la siguiente:

[(Na +) A / (Na +) B] = [(Cl-) A / (Cl-) B].

Por lo tanto, habrá distribución simétrica de iones en equilibrio. Pero si uno o más iones X no difusibles están presentes en un lado de la membrana (en este caso en el lado A), entonces en este caso según el equilibrio de Gibbs-Donnan, la distribución del ion difusible será la siguiente:

1. Ambas soluciones serán eléctricamente neutrales, es decir,

(Na +) A = (X -) + (Cl-) A y (Na +) B = (Cl-) B entonces

(Na +) A + (X -) + (Cl-) A> (Na +) B + (Cl-) B (vamos a llamar esto como ecuación a)

2. El producto de iones difusibles en dos lados será igual

[(Na +) A x (Cl-) A] = [(Na +) Bx (Cl-) B]. (Llamemos esto como ecuación b)

De la ecuación a y b se encuentra que

1. [(Na +) A> (Na +) B]
2. [(Cl-) A <(Cl-) B]

Por lo tanto, existe una distribución desigual de iones difusibles. En equilibrio (Na +) siendo mayor en el lado donde el anión no difusible X- (lado A) está presente y el lado C1 es mayor en el otro lado (lado B). Sin embargo, su relación de concentración es igual.

Si esta condición se extrapola a sistemas biológicos como el fluido intracelular que contiene aniones no difusibles como proteínas y fosfato orgánico, según Gibbs-Donnon equlibrium debería haber una distribución asimétrica de iones difusibles a través de la membrana celular.

Fuente- Libro de texto de Fisiología Médica para estudiantes de pregrado por Indu Khurana