Equilibrio hídrico en el cuerpo: regulación, deshidratación e hiperhidratación

Equilibrio hídrico en el cuerpo humano

La cantidad de líquido dentro del cuerpo humano debe regularse y equilibrarse para mantener la homeostasis . Si se encuentra demasiado o muy poco dentro de las células, perderán su funcionalidad y afectarán todas las funciones humanas. Un suministro constante de agua, que se obtiene al beber líquidos y consumir alimentos, es vital para reponer lo que se pierde a través de la actividad regular y la función de los órganos.

El centro de control de la sed, donde consumimos la mayor parte del agua necesaria para la función diaria, se encuentra en el hipotálamo dentro del cerebro. Cuando la concentración de agua en la sangre de cada persona cambia, los osmorreceptores determinarán si las células necesitan absorber más agua para funcionar correctamente o se contraen para deshacerse de algunas. Estos receptores envían mensajes al hipotálamo de que se necesita más agua y el cerebro activa el mecanismo de la sed.

Movimiento y almacenamiento de agua

Movimiento de agua entre células

Una vez que consumimos agua, o se extrae a través de los alimentos que digerimos, viaja a través del cuerpo mediante un proceso llamado ósmosis . Este proceso tiene lugar cuando el agua se absorbe a través de membranas semipermeables de células y tejidos. Esto significa que el agua puede pasar, hasta cierto punto, según el tamaño de la sustancia. Cuando la concentración de agua es mayor en un lugar, transferirá algunas de las moléculas de agua a un área donde la concentración de agua es menor.

Ósmosis: proceso por el que el agua pasa a través de las membranas semipermeables de células y tejidos. El agua se moverá de áreas de alta concentración a baja concentración para promover la homeostasis.

Almacenamiento de agua

El agua no solo fluye a través del cuerpo, sino que se almacena en espacios llamados compartimentos disponibles para su uso. Estos compartimentos están separados o cerrados para proporcionar barreras basadas en su estructura. Los tres compartimentos en los que se almacena el agua son: líquido intracelular , plasma y líquido extracelular .

Este gráfico circular muestra la composición de los compartimentos de líquidos donde se almacena el agua en el cuerpo.

El líquido intracelular almacena agua y líquido dentro de las células, retenido por su membrana plasmática. ¡Alrededor del 60% de los líquidos (7 galones) dentro del cuerpo humano se encuentran en este compartimiento! Demasiada agua en este espacio puede hacer que las células exploten eventualmente, mientras que muy poca agua en este espacio afectará negativamente las funciones corporales y hará que las células se encojan.

El plasma constituye una porción mucho más pequeña del compartimento de almacenamiento de líquidos en el cuerpo humano, pero representa alrededor del 15-20% de la composición del líquido extracelular . Recuerde que el plasma viaja por el cuerpo para transportar nutrientes, proteínas, células sanguíneas, electrolitos y eliminar los desechos.

El líquido extracelular representa alrededor del 25-30% (2,9 galones) de todos los líquidos del cuerpo y está formado por plasma y otros líquidos. A menudo, esto también se conoce como líquido intersticial y rodea las células y llena el espacio entre nuestros tejidos y vasos sanguíneos. Este líquido tiene una gran responsabilidad en la coagulación de la sangre y la cicatrización de heridas. La otra porción del líquido extracelular es el líquido cefalorraquídeo, un líquido que rodea las articulaciones, la linfa y llena los sacos que albergan algunos de nuestros órganos principales, como los pulmones o el corazón.

Líquido extracelular que se encuentra justo fuera de la membrana basal.

Regulación hormonal y relación con el agua

Al igual que todos los mecanismos del cuerpo, debe existir una vía de comunicación para la liberación o retención de agua. La comunicación entre el hipotálamo en el cerebro y los sistemas de regulación del agua se llevará a cabo teniendo en cuenta la presión arterial, el volumen sanguíneo y la concentración plasmática actuales del cuerpo. Las hormonas como la ADH y la aldosterona desempeñarán un papel importante en estos procesos.

Cada día, el cuerpo pierde líquido de forma natural a través de la micción, la transpiración y la excreción. Tenga en cuenta que el cuerpo quiere mantener su estado homeostático para que todo funcione en todos los cilindros. En pocas palabras, cuando necesitamos más agua para mantener el equilibrio hídrico, tenemos sed y bebemos más, y cuando tenemos demasiada agua, los riñones se encienden y orinamos para deshacernos del exceso. La ADH y la aldosterona son las dos hormonas que controlarán este proceso. En resumen, cuando se liberan estas dos hormonas, el cuerpo retendrá agua y si hay demasiada agua en las células del cuerpo, se detendrá la liberación de ADH y aldosterona para permitir que se produzca la excreción a través de la orina.

Estructura del riñón

Antes de comprender cómo actúan la ADH y la aldosterona para causar aumentos o disminuciones en la función renal, primero debemos comprender las partes importantes del riñón que tendrán un papel en el proceso.

La unidad funcional del riñón se llama nefrona . Produce orina y elimina cualquier exceso de desechos que haya en la sangre a medida que circula. La cápsula glomerular , también conocida como cápsula de Bowman, se encuentra al comienzo del componente tubular de la nefrona. La ubicación rodea el glomérulo , que es un grupo de capilares que se encuentran al final del túbulo renal y es la primera parada para que la sangre comience a filtrarse y a la formación de orina. También vemos el túbulo contorneado proximal y distal , cada uno de los cuales juega un papel particular en la reabsorción (extremo proximal) y el equilibrio de electrolitos (extremo distal). Conectando estas dos porciones del túbulo, encontramos elBucle de Henle . Esta estructura ayuda a reabsorber el agua y el cloruro de sodio de la orina, lo que hace que la orina esté altamente concentrada. Y la parte final, el conducto colector , recoge la orina de la nefrona y la traslada a la eliminación de orina.

Aspectos importantes de la función renal en la retención y liberación de agua.

ADH

Cuando el volumen de sangre cae en el cuerpo debido a un balance hídrico negativo, aumenta la osmolaridad plasmática. El hipotálamo activará el aumento de la osmolaridad plasmática e instruirá a la glándula pituitaria para que libere ADH . Con la liberación de ADH, el túbulo contorneado distal y el conducto colector se vuelven abiertos o permeables para permitir que entre el agua. Esto aumentará la cantidad que se puede reabsorber para que el cuerpo la use.

La glándula pituitaria libera ADH mediante instrucciones del hipotálamo para permitir la reabsorción de agua.

Aldosterona

Cuando el volumen de sangre es bajo, no solo vemos que se libera ADH de la glándula pituitaria, sino que también se libera aldosterona . Las células dentro de las arteriolas del glomérulo detectan el bajo volumen de sangre y secretan renina (una enzima secretada por el riñón) y angiotensina del hígado. A través de algunas conversiones diferentes de estas enzimas combinadas, la sensación de sed aumenta y la aldosterona se libera de la corteza suprarrenal . Junto con la ADH, la aldosterona ayuda en la reabsorción de sodio y agua en el conducto colector y el túbulo contorneado distal , pero también la aldosterona ayuda a secretar potasio en la orina para ser expulsado del cuerpo.

Esta imagen muestra cómo renina + angiotensinógeno pasan por algunas conversiones antes de llegar a la nefrona, liberando aldosterona y aumentando la reabsorción de sodio y agua.

Nota : mientras se liberen ADH y aldosterona , el agua y el sodio se reabsorberán para el uso del cuerpo; de lo contrario, se excretará con la orina.

Esta imagen muestra cómo se produce la orina. Con la presencia de ADH y aldosterona, tiene lugar el paso 2 (reabsorción). De lo contrario

Equilibrio hídrico a nivel de órganos

Como hemos aprendido, la mayor parte del agua que necesitamos con respecto a la homeostasis y el equilibrio hídrico proviene de beber líquidos y comer alimentos que contienen agua. Casi todos los sistemas que componen el cuerpo humano están involucrados en el proceso desde el consumo hasta la excreción. Este proceso comienza en el tubo digestivo , que incluye el tracto donde la comida / bebida entra por la boca y sale por el ano. Entre ese espacio, el sistema tegumentario absorbe parte del agua en nuestro estómago y tracto digestivo y expulsa un poco a través de nuestra piel a través de la transpiración. El sistema endocrino juega un papel importante en la liberación de hormonas y se comunica con el cerebro sobre lo que debe suceder. Los riñones, que alberga la función principal de reabsorción de agua y creación de orina, tiene el papel más importante en el equilibrio hídrico.

Disfunciones del equilibrio hídrico

A menudo, escuchamos a muchos sugerir que el agua es esencial (¡y tienen razón!) Y que debemos consumir tanto como sea posible. Pero, ¿existe beber demasiado? ¡La respuesta es sí! Demasiada agua se llama hiperhidratación , mientras que no es suficiente se llama deshidratación . Ambos escenarios tienen impactos fisiológicos negativos en las funciones corporales.

Hiperhidratación

La hiperhidratación o intoxicación por agua puede tener efectos fatales en el cerebro y otras funciones corporales que sustentan la vida. Si bien no existe una cantidad específica que pueda provocar esta afección, conocer los síntomas puede ayudar con situaciones potencialmente mortales. La intoxicación por agua puede causar náuseas, vómitos, dolores de cabeza, calambres e incluso convulsiones. Esto sucede debido a un término llamado hiponatremia., cuando la concentración de sodio en sangre es demasiado baja. A medida que una persona consume demasiada agua, los riñones no pueden filtrarla lo suficientemente rápido, lo que provoca la inflamación de las células. También son comunes los problemas relacionados con la termorregulación, la reducción de la temperatura central, las tasas de esfuerzo percibidas más altas y las molestias gastrointestinales. A medida que continúa la intensidad de la hiperhidratación, los principales órganos vitales como los riñones, el hígado, el corazón y el cerebro comienzan a apagarse.

Deshidración

Hipohidratación o deshidratación, es la falta de suficiente agua en el cuerpo y es tan mala como tener demasiada. Cuando un organismo o una célula es deficiente, los procesos corporales comienzan a fallar. Con una disminución de la osmolaridad plasmática, sigue la pérdida de electrolitos y sodio. A medida que un individuo se deshidrata más debido a la sudoración excesiva y la pérdida de agua / sodio, los tejidos del cuerpo comienzan a encogerse y a funcionar mal. En estos casos, la fatiga comienza a aparecer, hay malestar gastrointestinal, se sienten dolores de cabeza y se puede ver la pérdida de la capacidad termorreguladora. A medida que la deshidratación continúa, los cambios (disminuciones) de la presión arterial afectarán la función cardiovascular. Si bien los signos y síntomas son similares a los de la hiperhidratación, ambos son igualmente peligrosos para los sistemas del cuerpo a nivel celular, funcional y metabólico.

Esta imagen muestra los síntomas comunes de la deshidratación.

Resumen de la lección

El equilibrio hídrico en el cuerpo es imperativo para el correcto funcionamiento y para llevar a cabo procesos metabólicos vitales. Nuestro principal mecanismo de sed se encuentra en el hipotálamo , pero a veces esperar hasta tener sed es demasiado tarde. A través de las membranas semipermeables de las células , el agua se puede absorber a través de un tejido y hacia otro. Se necesitan hormonas vitales como la ADH y la aldosterona para ayudar a regular la absorción de agua en los tejidos para utilizar nuestra excreción en forma de orina. ¡Y recuerde que la mayor parte de esto sucede en la nefrona , o la unidad funcional de los riñones!