Osmorregulación

Osmorregulación describe la igualación de la presión osmótica dentro de un organismo vivo. Se basa en la ósmosis: un proceso biológico en el que el agua se difunde a través de una membrana semipermeable. En el caso de un desequilibrio bioquímico, la osmorregulación conduce al desarrollo de edema.

¿Qué es la osmorregulación?

La regulación osmótica describe un proceso bioquímico que tiene como objetivo equilibrar la concentración de sustancias disueltas dentro de un organismo. Las membranas de las células vivas representan una superficie denominada semipermeable (semipermeable), lo que significa que permiten un intercambio parcial de líquido entre el interior de la célula y su entorno.

La osmorregulación tiene la tarea de crear un estado equilibrado y constante. Este estado de equilibrio se llama homeostasis y se refiere tanto al equilibrio a nivel celular como al equilibrio entre órganos enteros y su respectivo entorno. Un desequilibrio, por otro lado, crea una presión osmótica, que fuerza un equilibrio sobre la base de las leyes físicas de la naturaleza.

Función y tarea

La osmorregulación sigue dos principios fundamentales. Al igualar debido al gradiente de concentración, el agua se difunde hacia el lado de la membrana que tiene una mayor concentración de soluto. Por ejemplo, si una célula se encuentra en un entorno que tiene una alta concentración de sal, el agua de la célula sale de ella debido a la presión osmótica y la célula pierde líquido en su interior. Este estado dura hasta que cambia el gradiente de concentración, lo que obliga a un nuevo equilibrio: la osmorregulación es un proceso continuo que el cuerpo humano no puede inhibir ni promover.

El segundo principio de funcionamiento de la ósmosis es el equilibrio debido a la carga eléctrica. Las partículas cargadas eléctricamente, los llamados iones y aniones, juegan un papel importante en el funcionamiento de las células a nivel bioquímico. Los iones tienen carga eléctrica positiva, mientras que los aniones tienen carga negativa. Los cambios de voltaje en la celda, por ejemplo, influyen en la naturaleza de la membrana y, por lo tanto, cambian su permeabilidad para ciertas sustancias.

La osmorregulación tiene como objetivo una carga eléctrica idéntica en ambos lados de la membrana. Si, por ejemplo, prevalece una polarización negativa dentro de una célula, esto crea una presión osmótica, como ocurre con el desequilibrio de concentración, y el agua se difunde en la célula. En casos extremos, la difusión excesiva de agua en la celda puede provocar daños irreversibles o incluso su explosión. Sin embargo, una condición tan extrema es más que improbable en el cuerpo humano.

Con la ayuda de la osmorregulación, el organismo no solo equilibra la proporción de sustancias disueltas dentro y fuera de las células individuales, sino que también controla la difusión de estructuras tisulares completas a nivel macroscópico.

El órgano que es más importante para la osmorregulación del organismo en su conjunto son los riñones, porque determinan la excreción de agua en forma de orina. Están regulados por varias hormonas, incluidas la aldosterona y la angiotensina II; los riñones a su vez producen hormonas que influyen en numerosos procesos metabólicos. También se encargan de regular el valor del pH de la sangre, filtrando y almacenando energía a través de la glucosa.

Enfermedades y dolencias

La osmorregulación juega un papel en relación con diversas enfermedades subyacentes, por ejemplo, en el desarrollo de edema. El edema es una hinchazón del tejido causada por una mayor retención de agua. El almacenamiento excesivo de líquido en los espacios intercelulares (estroma), especialmente en el tejido conjuntivo o de soporte, provoca el característico aspecto hinchado del edema. Sin embargo, las inflamaciones también pueden manifestarse ocultas, por ejemplo en el cerebro, donde a veces provocan daños graves.

Por regla general, el edema no se produce de forma aislada, sino que es el resultado de otra enfermedad, como la insuficiencia renal, hepática o cardíaca. La función limitada de uno de los órganos mencionados tiene la consecuencia de que surge una presión osmótica no deseada en el tejido, lo que no está previsto biológicamente en esta forma. Debido a la osmorregulación automática, el agua fluye hacia los espacios entre las células; el sistema linfático no puede eliminar el exceso de líquido y el tejido se hincha. Dependiendo de su gravedad y localización, la hinchazón puede causar dolor y limitar la movilidad.

La hipoalbuminemia es una enfermedad subyacente debido a la cual la osmorregulación causa tales síntomas. Esta es una deficiencia en la proteína albúmina, que es la más común de todas las proteínas en el organismo humano. Las posibles razones de una deficiencia de albúmina son una dieta deficiente, daño hepático o renal y quemaduras o inflamación aguda. La hipoalbuminemia también puede aparecer durante el embarazo por razones fisiológicas.

La deficiencia de la proteína albúmina conduce a un cambio en la osmorregulación del cuerpo: a lo largo del gradiente de concentración, el agua se difunde fuera del plasma sanguíneo y se acumula de manera conocida en los espacios intercelulares.

En los países en desarrollo, las zonas en crisis y las regiones con un suministro de alimentos insuficiente, el edema provocado por el hambre (Kwashiorkor) a menudo aparece como una variante especial de la hipoalbuminemia. Su terapia consiste fundamentalmente en el aporte de alimentos ricos en proteínas para compensar la falta de proteínas.

Sin embargo, la retención de agua no es necesariamente el resultado de una enfermedad grave. La ingesta excesiva de sal a través de los alimentos también desencadena el almacenamiento no deseado de líquidos en el estroma. La ingesta de diuréticos puede cambiar la osmorregulación a favor de una mayor excreción de líquidos.