Permeabilidad

Qué es la permeabilidad

La permeabilidad es la propiedad física que expresa hasta qué punto un material, un tejido o una estructura laminar como una membrana deja pasar un fluido, un gas o una sustancia disuelta a través de sí. No describe el movimiento en sí mismo, sino la aptitud de la barrera para permitirlo: dos membranas sometidas al mismo gradiente de concentración pueden comportarse de forma muy distinta según cuál sea su permeabilidad respectiva.

El término procede del latín tardío permeabilis, formado sobre el verbo permeare (per, «a través de», y meare, «pasar»), con el sufijo de aptitud -able. El Diccionario de la Real Academia Española recoge dos acepciones completamente distintas para el sustantivo permeabilidad: la que aquí interesa, «cualidad de permeable», y otra propia de la física (una magnitud que mide la capacidad de un material para aumentar la densidad de un campo magnético en su interior, y que nada tiene que ver con el paso de fluidos). Comparten nombre y origen etimológico. La relación conceptual, sin embargo, termina ahí.

De qué depende que una sustancia atraviese una barrera

En los sistemas biológicos, la permeabilidad de una membrana depende sobre todo de tres factores: el tamaño de la molécula, su solubilidad en lípidos y su carga eléctrica. Las moléculas pequeñas y no polares, como el oxígeno, el dióxido de carbono o algunos fármacos liposolubles, atraviesan la bicapa de fosfolípidos por difusión simple, sin necesidad de ningún transportador. Las moléculas polares de mayor tamaño, los iones y buena parte de los nutrientes esenciales dependen, en cambio, de proteínas de membrana que habilitan su paso. Ese mecanismo, común a la práctica totalidad de las membranas celulares, se desarrolla con detalle en la entrada dedicada a la membrana celular de este diccionario.

No toda estructura permeable del organismo es una membrana plasmática. La pared de los capilares sanguíneos regula el paso de agua, solutos y proteínas entre la sangre y el espacio intersticial según un patrón propio, tratado en la entrada dedicada a la permeabilidad capilar. La piel, por su parte, opone una permeabilidad muy baja gracias al estrato córneo; esa barrera cutánea, y las circunstancias que la modifican, se explican en la entrada sobre la absorción percutánea.

Clasificación según el grado de permeabilidad

Atendiendo a su comportamiento frente a un fluido, una estructura puede calificarse de impermeable, semipermeable o permeable. La impermeable no deja pasar el fluido en ninguna medida apreciable. La semipermeable deja pasar el disolvente, típicamente agua, pero retiene los solutos disueltos por encima de un tamaño determinado; en ese principio se basan la ósmosis y técnicas médicas como la diálisis. La permeable, sin más calificativos, admite el paso relativamente libre de la mayoría de sustancias que entran en contacto con ella.

Existe un cuarto término, más preciso desde el punto de vista fisiológico: la permeabilidad selectiva, en la que la membrana no se limita a filtrar por tamaño, sino que discrimina activamente qué sustancias cruzan según criterios como la carga eléctrica o la identidad química de la molécula.

Diferenciación con conceptos afines

Conviene no confundir la permeabilidad con la difusión. La difusión es el movimiento neto de partículas desde una zona de mayor concentración hacia otra de menor concentración; la permeabilidad es la condición que hace posible, o no, que ese movimiento ocurra a través de una barrera concreta. Una sustancia puede tener un gradiente de concentración favorable y, aun así, no atravesar una membrana si esta le resulta impermeable. El concepto de difusión se desarrolla en su propia entrada de este diccionario.

Tampoco equivale exactamente a la porosidad, un término de uso frecuente en geología y ciencia de materiales. Un material poroso posee espacios vacíos en su estructura, pero esos poros solo se traducen en permeabilidad si están interconectados entre sí y permiten el flujo de un extremo a otro del material. Un material puede ser poroso y, si sus poros están aislados, seguir siendo prácticamente impermeable.

Preguntas frecuentes

¿De qué palabra latina procede permeabilidad?

Del latín tardío permeabilis, derivado a su vez de permeare: el prefijo per («a través de») unido al verbo meare («pasar, circular»). El sufijo -able aporta el matiz de aptitud o capacidad.

¿Es lo mismo permeabilidad que difusión?

No. La difusión es un movimiento; la permeabilidad, la propiedad de la barrera que permite o impide ese movimiento.

¿Qué significa que una membrana sea impermeable?

Que no deja pasar el fluido a través de ella en ninguna medida apreciable, con independencia del gradiente de concentración que exista a ambos lados.

¿La permeabilidad significa lo mismo en física que en biología?

No siempre. En biología designa, como en esta entrada, la capacidad de una barrera para dejar pasar sustancias. En física, la misma palabra nombra también una magnitud distinta, ligada al comportamiento de un material frente a un campo magnético, sin relación conceptual con el sentido biológico.

¿Qué determina que una sustancia atraviese o no una membrana celular?

Principalmente su tamaño, su solubilidad en lípidos y su carga eléctrica, además de la disponibilidad de proteínas de transporte específicas cuando la molécula no puede cruzar la bicapa por sí sola.

Referencias

1. Real Academia Española. Permeabilidad. Diccionario de la lengua española.
2. Real Academia Española. Permeable. Diccionario de la lengua española.
3. National Human Genome Research Institute (NIH). Membrana plasmática. Glosario de términos genéticos.
4. Online Etymology Dictionary. Permeable.