Homeóstasis y Balance Hídrico: Como sobrevivir a un naufragio y mantenerte saludable bajo el principio de la ósmosis

in #science6 years ago (edited)

¿Alguna vez te has preguntado cómo reacciona nuestro cuerpo al comer una comida sumamente salada? ¿O al beber agua de mar en un hipotético naufragio? ¿Al ingerir una bebida energizante como un gatorade sin estar realmente deshidratado? Aquí te explicamos que ocurre dentro de nuestro cuerpo ante tales situaciones.

Primero recordemos algunos detalles y conceptos básicos, nuestro cuerpo está compuesto de un 60% de agua dividido en 2 compartimientos fundamentales, el intracelular 40% y el extracelular 20% el último contiene al líquido intersticial y el plasma. El resto de nuestro cuerpo estará constituido por solutos como las sales, grasas y proteínas.

Básicamente somos una dilución de sustancias en agua

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https://www.nlm.nih.gov/exhibition/historicalanatomies/valverde_home.html

Todos al menos una vez hemos escuchado desde pequeños la famosa frase “debes tomar agua para que no te enfermes” y si, quien te lo haya mencionado tiene razón. Nuestro cuerpo debe mantener un balance hídrico dentro de sí, es decir la cantidad de líquido eliminado debe ser compensado por la cantidad de líquido ingerido y así no debe existir algún déficit. Es por ello que necesitamos ingerir como mínimo 2 litros de agua diarios, esta cifra puede variar de acuerdo al clima y actividades diarias que se realicen, además se producen internamente 300 ml de agua producto del metabolismo de los compuestos orgánicos de las células. De igual forma, diariamente el cuerpo se encargara de eliminar la misma cantidad de líquido ya sean como perdidas denominadas insensibles como la respiración o perdidas sensibles mediante el sudor, heces y orina. De tal manera que se mantenga el balance entre ingresos y egresos de agua en el organismo.


http://ual.dyndns.org/Biblioteca/Fisiologia/Pdf/Unidad%2001.pdf

Y si, si es importante beber agua!

Entonces ya mencionado nuestro volumen corporal necesitamos agregar nuestros solutos para completar la siguiente ecuación:

C=M/V

Concentración=Masa/Volumen

Como sabemos nuestro cuerpo posee cierta cantidad de sustancias que se mantienen en este mar que podemos referirnos como Medio Interno (liquido extracelular) e incluso esas mismas sustancias se encuentran dentro de nuestras células. Ahora bien, es importante que dichos elementos se mantengan en cierto equilibrio y en concentraciones adecuadas dentro y fuera de las células para el correcto funcionamiento del organismo. En una persona sana y en condiciones normales el cuerpo humano mantiene dicho equilibrio dinámico dentro de sí mediante lo que denominamos Homeostasis.

Por lo tanto dichas sustancias deben mantenerse en ciertos valores contantes, como por ejemplo en el liquido extracelular la concentración de Sodio (Na+) es de 135-145 miliOsmoles/L y en el intracelular de 14 miliOsmoles/L, el Potasio (K+) por el contrario su concentración intracelular es mayor, 140 miliOsmoles/L y en el extracelular 4 miliOsmoles/L y así ocurre con los demás elementos presentes en el organismo.

TABLA 1.png

Ahora es importante saber que en nuestro cuerpo, la concentración en total de las sustancias tanto en el medio intra y extracelular debe ser de 290 miliOsm/L, una cifra muy importante a considerar como veremos mas adelante porque si se modifica drásticamente esta cifra los mecanismos de la célula para lograr el equilibrio pueden conducirla a su destrucción.

Osmolaridad: Concentración de las partículas osmóticamente activas contenidas en una disolución expresada en miliosmoles por litro de disolvente, entiendase por partículas osmóticamente activas aquellas que no pasan la membrana plasmática (al menos no por difusión simple) de la célula por lo que solo hay movimiento del agua (se produce ósmosis). Por ejemplo la glucosa y la urea se consideran partículas osmoticamente no activas porque pasan libremente al interior celular

¿Pero cómo hace la célula para mantener un estado de equilibrio?

Recordemos rápidamente el principio de la ósmosis el cual es el movimiento o flujo de agua entre dos compartimientos separados por una membrana semipermeable (impermeable al soluto). La dirección del movimiento de agua es siempre de mayor a menor concentración y no requiere energía.

http://www.baxter.com.sg/patients_and_caregivers/therapies/renal/old_acute_kidney_treatment/continuous_renal_replacement_therapy.html![]

Es decir que nuestro organismo buscará siempre el equilibrio y el agua se moverá según su gradiente químico o de concentración para establecerlo. Por otra parte cuando hay un desequilibrio en el balance hidroelectrolítico ya sea porque aumenta o disminuye por distintas causas la osmolaridad extracelular, la célula puede deshidratarse por perdida de agua o por el contrario hincharse o edematizarse por ingresos excesivos de agua.

Entonces es importante entender cómo se comportan las sustancias que ingerimos en nuestro cuerpo. Por ejemplo el agua pura, podemos denominarla como una sustancia hipoosmolar e isotónica ya que no producirá cambios en las concentraciones de nuestros compartimientos corporales. Es decir habrá un incremento momentáneo en el volumen del líquido extracelular que será compensado con el flujo de agua al interior de la célula, manteniendo iguales las concentraciones.

Ahora si se ingiere una sustancia hipertónica e hiperosmolar, es decir altamente cargada en solutos impermeables a la membrana lo que generara una mayor concentración de solutos en el líquido extracelular y menor concentración de agua, lo que conlleva a la salida del agua desde la célula por gradiente de concentración produciendo que esta se deshidrate. Ocurriendo lo opuesto si se ingiere una sustancia hipoosmolar e hipotonica, ya que esta aumentará la concentración de solvente en el liquido extracelular disminuyendo la concentración y produciendo el flujo de agua ahora hacia el interior de la célula.


http://ual.dyndns.org/Biblioteca/Fisiologia/Pdf/Unidad%2001.pdf

Entendiendo esto, analicemos nuestros casos iniciales.

1- Lo que ocurre al ingerir una comida sumamente salada: Papas fritas


https://womanitely.com/i-ate-french-fries-week-what-happened/

De una vez asumimos que poseen una alta cantidad de cloruro de sodio (NaCl), podemos decir que este alimento es hiperosmolar, con muy alta concentración, hipotéticamente 310miliOsm/L, entonces las papas fritas ingresan a nuestro cuerpo estableciendo un aumento del nivel de iones sodio y cloruro en el líquido extracelular aumentando la osmolaridad del medio, o sea disminuyendo la concentración de agua, en esta situación nuestro cuerpo buscara la forma de establecer el equilibrio diluyendo la concentración de solutos. Obviamente la opción más sencilla es buscar el agua donde la tiene más cercana, la célula, por lo tanto el agua comienza a salir y la célula se deshidrata, ocasionando la sensación de sed. Sin mucha complicación solo debes beber agua y así establecer de nuevo las concentraciones normales en los compartimientos corporales.

2- ¿Pero qué ocurre en una situación desesperada, como ser náufrago en alta mar?

Con esas ganas insoportables de ingerir algún liquido e irónicamente te encuentras rodeado de millones de litros de agua, la sensación de sed poco a poco irá incrementando porque los egresos de agua en tu cuerpo superan los ingresos, la alta temperatura te produce una mayor sudoración de hasta 2 litros en cuestión de horas y se suma también la acción metabólica del cuerpo que aún produce orina. En resumidas cuentas todo conlleva a la deshidratación.


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Como ya hemos visto anteriormente la opción de beber agua de mar debe ser totalmente descartada. Bien sabemos que la concentración de sales en el agua de mar es groseramente alta para nosotros, al momento de ingerir del agua de mar nuestro cuerpo simplemente incrementará su osmolaridad y la deshidratación que tu cuerpo previamente ya posee, provocando la muerte. Es por ello que lo más sensato es disminuir tanto la cantidad de energía que se consume como la temperatura en tu cuerpo para reducir lo más posible la sudoración, puedes por ejemplo mojarte con el agua de mar y esperar a ser rescatado.

¿Qué ocurre con los camellos en el desierto?

Como sabemos en el desierto no es muy diferente la situación de deshidratación que en alta mar, la temperatura es sumamente alta e incluso puede ser peor, pero que ocurre con aquellos mamíferos que viven en tales condiciones (?). El camello, es un animal que posee una capacidad increíble para caminar kilómetros a esas temperaturas hasta encontrar el oasis más próximo, el secreto se encuentra en su joroba, la cual está constituida por grasa que le suministra el agua necesaria para sobrevivir. Esta grasa es metabolizada aportando lo necesario para mantener al camello hidratado y aguantar esas maratónicas horas sin líquido.


https://misanimales.com/diferencias-entre-camellos-y-dromedarios/

Siempre estamos hidratados!

3- Agua vs Gatorade

A todos nos ha provocado algo muy frio y refrescante y no necesariamente debemos estar de náufragos ni vagando por el desierto. Por lo que usualmente nos dirigimos a la tienda más cercana y compramos una bebida muy fría, quizás como un Gatorade emocionados por el sabor a frutas y ansiosos por saciar nuestra sed. El único detalle es que lamentablemente terminaremos con mas sed de lo que llegamos. Estas bebidas están altamente cargadas en glucosa y sales adicionales, por lo tanto aumentaremos las concentraciones osmolares en el líquido extracelular como en los casos anteriores y no saciaremos la sed, pero que tal si terminamos de ejercitarnos y hemos perdido mucho liquido? Pues la solución es beber agua. Pero ¿por qué? Simplemente porque nuestro cuerpo ya suele poseer las sales y sustancias necesarias adquiridas en los alimentos y luego reabsorbidas en el riñón, eliminando aquellas cantidades que no necesitamos. Por ello al ingerir alguna de estas bebidas estaremos agregando solutos innecesarios dificultando aun mas establecer el ansiado equilibrio. No obstante estas bebidas electrolíticas son eficaces para aquellos deportistas de alto rendimiento como un maratonista, nadadores y boxeadores profesionales o una persona que se entrene varias veces al día realizando ejercicios de muy alta intensidad, ya que sus pérdidas de electrolitos sumado a la exigencia física es mayor al de una persona común.


https://www.healthunit.com/drink-water-perform-better.com

Es por ello que en este articulo te inducimos a beber suficiente agua durante el día, 2 litros sin falta y si te ejercitas recuerda compensar el liquido perdido. Recuerda que no es necesario caer en el marketing de beber alguna bebida energizante para mejorar tu rendimiento, ajusta tu dieta, bebe agua y estarás sano. Eso es todo por ahora, te esperamos en nuestro próximo artículo. No olvides votar y seguirnos @amy21. Hasta la próxima.

Referencias:

Guyton y Hall. Tratado de Fisiologia Medica. 12va edición
https://www.healthunit.com/drink-water-perform-better.com
http://www.baxter.com.sg/patients_and_caregivers/therapies/renal/old_acute_kidney_treatment/continuous_renal_replacement_therapy.html

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Muy interesante tu articulo, felicitaciones

Hola me alegra mucho que te haya gustado. Muchas gracias!

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Excelente artículo, sugiero que desarrollen el tema en varios artículos secuenciales, enfocando las demandas de liquido por grupo etario y actividad, sería interesante conocer las demandas de agua para grupos específicos y las recomendaciones.

Hola muchas gracias por la sugerencia, la tomaré en cuenta para los próximos artículos.