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Funciones y distribución del agua en el organismo

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El agua, debido a sus múltiples características, está involucrada en numerosas funciones corporales esenciales para la vida. Las principales propiedades del agua son:

  • Transporta los nutrimentos, los desechos de las células y otras sustancias, como hormonas, enzimas, plaquetas y células sanguíneas. Esto facilita tanto el metabolismo como el funcionamiento químico celular
  • Es un excelente solvente y medio de suspensión. Muchos sustratos se disuelven o llegan a estar suspendidos en agua, lo que les permite reaccionar para formar nuevos compuestos. Este atributo también facilita la eliminación de productos de desecho y toxinas a través de la orina
  • Se combina con moléculas viscosas para formar fluidos lubricantes para las articulaciones, los tractos digestivo y genitourinario, las vísceras.También interviene en la formación de la saliva y otras secreciones que ayudan a que los alimentos pasen por el tracto digestivo
  • Absorbe el calor ante cualquier cambio de temperatura, aun cuando este sea relativamente pequeño. Dada su capacidad de almacenamiento térmico, el agua ayuda a regular la temperatura del cuerpo absorbiendo el calor y liberándolo mediante el porceso de transpiración
  • Es una unidad estructural importante del organismo, ya que mantiene la forma celular, constituye una parte integral de las membranas celulares, amortigua los órganos y ayuda a mantener la salud del cuerpo

Distribución del agua en el cuerpo

La cantidad de agua en el cuerpo humano, llamada agua corporal total (ACT), varía dependiendo de la edad, el sexo, la masa muscular y el tejido adiposo. En individuos sanos, el ACT sufre pocas modificaciones, excepto como resultado del crecimiento, el aumento o pérdida de peso, o condiciones temporales como la gestación y la lactancia. Sin embargo, la cantidad de ACT cambia significativamente de persona a persona debido a una diversidad de factores. La masa muscular en los adultos está conformada por alrededor de 70 a 75% de agua, mientras que el tejido adiposo constituye entre 10 y 40% del peso corporal. A ello se debe que las mujeres suelen tener un porcentaje de agua corporal menor que los hombres, pues poseen una proporción de grasa relativamente más alta; a medida que aumenta el tejido adiposo, la porción acuosa corporal disminuye.

Con el envejecimiento se reduce el ACT, debido sobre todo a la pérdida de masa muscular. Por ejemplo, el agua ocupa 74% del organismo en una niña recién nacida, pero esa proporción desciende hasta 47% en una mujer de 51 años; un varón de la misma edad tendrá 56% de agua. La tabla 1 muestra el efecto de la edad sobre el ACT en individuos de uno y otro sexo.

El ACT se divide en dos compartimientos. Todos los líquidos fuera de las células se denominan líquido extracelular (LEC), mientras que el agua en el interior de las células es llamado líquido intracelular (LIC). El LEC se subdivide, a su vez, en tres compartimientos: el líquido intersticial, que constituye más de tres cuartas partes del LEC, el plasma, que conforma casi una cuarta parte, y el fluido trans-celular, cuyo volumen es muy pequeño -aproximadamente de 1 a 2 litros- e incluye líquidos tales como el sinovial, el peritoneal, el pericárdico, el cerebroespinal y el intraocular.

Se conoce como LIC al conjunto de líquido que se halla dentro de cada una de las billones de células del cuerpo; por tanto, el LIC no es en realidad un solo compartimiento, sino que se denomina así a una región del cuerpo con una composición química única o un funcionamiento único. Las células de varios tejidos difieren tanto en contenido como en concentración de soluto. Sin embargo, las concentraciones de sodio y cloruro son altas en el LEC y bajas en LIC. El potasio, por otra parte, es elevado en el LIC y bajo en el LEC. Debido a esta similitud, el líquido de todas las diferentes células es considerado como un gran conjunto. El LIC es el medio en el cual ocurren los principales procesos celulares, como las reacciones enzimáticas; por tanto, el cuerpo se esfuerza por mantener un ambiente iónico estable.

El LEC funciona como conductor entre células y órganos y regula el volumen de LIC y la fuerza iónica. El líquido intersticial circula por los espacios que existen entre las células, vinculando al LIC con el compartimiento intravascular. Aunque el hueso y el tejido conectivo denso contienen aproximadamente 15% del ACT, este líquido se moviliza lentamente en comparación con los fluidos en otros compartimientos.

La cantidad de soluto dentro de un compartimiento determina el volumen o tamaño de este. El intercambio de agua entre los dos compartimientos es controlado no solo por diferencias osmóticas, sino por un balance de presiones oncóticas e hidrostáticas en ambos compartimientos (la presión oncótica es la presión osmótica debida a las proteínas plasmáticas que aparece entre el compartimiento vascular e intersticial). La presión oncótica se genera por coloides (principalmente proteínas plasmáticas) que son retenidos normalmente dentro del sistema vascular.

La presión oncótica sobrepasa la presión hidrostática, lo que da como resultado que pequeñas cantidades de líquido atraviesen la barrera vascular. En la homeostasis (característica de cualquier sistema, ya sea abierto o cerrado, que le permite regular el ambiente interno para mantener una condición estable), el tamaño de cada compartimiento se mantiene en equilibrio. La composición de los líquidos en los diferentes compartimientos de fluido corporal es variable, como muestra la tabla 2.

ab El cálculo se basa en la suposición de que el pH del líquido extracelular es 7.4 y el pK de H2PO4 es 6.8. c La concentración molar intracelular de fosfato se calcula asumiendo que el pK de los fosfatos orgánicos es 6.1 y el pH intracelular es 7.0. El cálculo se basa asumiendo que cada mmol de proteína intracelular tiene un promedio de 15 mEq, pero la naturaleza de las proteínas celulares.
d no se conoce con claridad. Se asume que todos los aniones orgánicos son univalentes.
Fuente: Oh y Uribarri 1999.

Regulación de la hidratación

Para el mantenimiento de la función celular es importante regular la hidratación y el volumen celular. Las células se adaptan a la presión osmótica externa mediante la acumulación de iones inorgánicos de bajo peso molecular y osmolitos orgánicos. Los iones inorgánicos clave son el sodio, el potasio, el cloruro y el bicarbonato. El sodio, principal ion extracelular, es el osmolito primario que mantiene el volumen total de agua corporal y la relación entre el volumen de líquido extra e intracelular.

Los volúmenes de líquido de los compartimientos extracelulares principales –plasma y líquido intersticial- dependen más del sodio corporal total y de sus aniones correspondientes (principalmente cloruro y bicarbonato). Estos constituyen de 90 a 95% de las partículas totales osmóticamente activas en el líquido extracelular. Las alteraciones del contenido de sodio corporal total se manifiestan por cambios en el volumen extracelular. Por otra parte, la alteración del contenido de agua corporal se expresa como una perturbación en la concentración del sodio sérico.

Si bien debido a su peso las proteínas del plasma son un componente principal de este (aproximadamente 70 g/L), su contribución a la osmolalidad (concentración molecular de todas las partículas osmóticamente activas contenidas en una solución, expresada en osmoles o en miliosmoles por kilogramo de solvente) total del plasma es menor de 1%. Como las membranas celulares son permeables al agua, el movimiento de esta entre LIC y LEC es controlado por la osmolalidad de cada compartimiento.

Además de los iones inorgánicos, algunas células acumulan o liberan compuestos orgánicos en respuesta a la hinchazón o a la contracción celular. Solo existen unas cuantas clases de osmolitos poliólicos orgánicos, como el inositol y el sorbitol, metilaminas, como la betaína y la aglicerofosfocolina, y ciertos aminoácidos, como la taurina. Estos no alteran el metabolismo celular, incluso en concentraciones elevadas.

Como el mantenimiento de la osmolalidad normal de la sangre (280 mOsm/kg H2O) es vital, el organismo tiene varios mecanismos para asegurar el equilibrio del agua. Un aumento en la osmolalidad sanguínea, incluso tan pequeño como de 1 o 2%, causa que el hipotálamo secrete vasopresina, hormona que estimula la sed y provoca una fuerte urgencia por beber. Al mismo tiempo, la glándula pituitaria secreta la hormona antidiurética, que provoca que los riñones concentren orina y minimicen el volumen de esta. El estado de hidratación y las clasificaciones de deshidratación son determinados, en parte, por la distribución de agua entre estos dos compartimientos (LIC y LEC).

Equilibrio, intercambio y desequilibrio del agua

El balance del agua corporal es el resultado del equilibrio entre el consumo y la pérdida de agua; cuando el ingreso y el gasto son iguales, este se mantiene. Asumiendo que hay líquidos disponibles, la sed provoca su consumo; y si no hay condiciones inusuales que obstruyan las principales rutas de pérdida de agua, el equilibrio se mantiene. Los términos hidratación y euhidratación se emplean para describir el estado de equilibrio de agua.

Los trastornos de menor importancia en el estado de hidratación son difíciles de medir. Puesto que el organismo procura mantener el volumen plasmático y restablecer la homeostasis, los biomarcadores son transitorios en cualquier punto durante el proceso de deshidratación e hidratación. La sensibilidad de un biomarcador dado variará de acuerdo con la duración y gravedad de la deshidratación. Diversos investigadores han tratado de medir el estado de hidratación por medio de marcadores bioquímicos pero ninguno ha identificado una correlación inequívoca o puntual ante pequeños cambios en el peso corporal.

Así como los análisis de sangre y orina son la piedra angular de la evaluación clínica de la hidratación, el cambio en el peso corporal permanece como el sustituto más universal, válido, económico y factible para medirla.

Fuente: Grandjean, A. y Campbell, S. “Hidratación: Líquidos para la vida. Monografía”, ILSI Norteamérica e ILSI México, 2006.

ILSI está reconocida por la Organización Mundial de la Salud como un Organismo Consultivo Especializado no gubernamental y como ente consultivo especializado ante la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO).

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