Equilibrio agua-electrolitos

Del Equilibrio agua-electrolitos de organismos es crucial para el curso normal de todos los procesos bioquímicos. Las reacciones químicas necesarias para la vida solo tienen lugar en un ambiente acuoso. La distribución de líquidos en el cuerpo está regulada por electrolitos. El equilibrio agua-electrolito incluye agua y los electrolitos disueltos en ella.

¿Qué es el equilibrio agua-electrolitos?

La vida surgió en el mar, que desde un principio tenía una cierta concentración y composición de electrolitos. Incluso después de que los organismos abandonaron el océano como parte de la evolución, el agua y las sales disueltas continuaron desempeñando un papel esencial en los procesos bioquímicos.

El organismo humano consta de alrededor del 60 por ciento de agua. En el agua se disuelven varias sales, que se conocen como electrolitos.

El cuerpo está formado por células. Por lo tanto, todo el organismo se divide en diferentes salas. La más conocida es la división en espacio interno celular y extracelular. Ambos espacios están separados entre sí por membranas celulares. Existen diferencias importantes en la composición de los electrolitos entre el espacio intracelular (espacio intracelular) y el espacio extracelular (espacio extracelular). Estas diferencias se mantienen permanentemente mediante procesos de transporte activo a través de las membranas celulares.

Dado que el agua puede difundirse a través de las membranas celulares, pero los iones de los electrolitos solo atraviesan las membranas mediante bombas activas, se establece la denominada presión osmótica. A pesar de la diferente composición del líquido en las diferentes habitaciones (compartimentos), la presión osmótica se iguala.

Función y tarea

Hay un intercambio constante entre los distintos compartimentos. Con un equilibrio agua-electrolito equilibrado, existen constantes diferencias de potencial entre el espacio celular interno y el espacio extracelular, ya que la composición de electrolitos es diferente en estos dos espacios.

Los electrolitos incluyen los cationes cargados positivamente de sodio, potasio, calcio o magnesio y los aniones cargados negativamente de fosfato, bicarbonato o cloruro. Hay otros iones cargados negativamente de compuestos orgánicos como las proteínas.

La diferente composición del líquido dentro y fuera de las células asegura que las reacciones importantes se desarrollen sin problemas, que solo pueden tener lugar en determinadas condiciones. A través del llamado canal de sodio dentro de las membranas, los iones de sodio y cloruro se transportan principalmente al espacio extracelular y los iones de potasio y fosfato o proteínas cargadas negativamente se transportan al espacio celular interno. Solo así pueden tener lugar los procesos bioquímicos más importantes dentro de la célula. Hay orgánulos celulares en la célula, que a su vez forman sus propios espacios y están separados del citoplasma por membranas.

En general, se desarrolla una diferencia de potencial entre el espacio celular interno y el espacio extracelular debido a la diferente distribución de la concentración. Los cambios de concentración aseguran el intercambio de información entre las células. De esta forma se puede transmitir información que es importante para la interacción de las células.

Además, los electrolitos aseguran tanto la distribución de fluidos en el cuerpo como el flujo inalterado de los procesos bioquímicos a nivel celular. Además, también juegan un papel importante en la transmisión de estímulos en las células nerviosas.

El espacio extracelular se divide en espacio intersticial y espacio intravascular. El espacio intravascular contiene el líquido en los vasos sanguíneos y linfáticos. El espacio intersticial es el espacio entre las celdas individuales. Dos tercios del agua corporal total está en las células y, por lo tanto, un tercio fuera de las células. De este tercio, tres cuartas partes del líquido se encuentran en el espacio intersticial, mientras que el espacio intravascular contiene una cuarta parte del agua en el espacio extracelular.

El equilibrio agua-electrolitos se mantiene mediante la ingesta diaria de agua y electrolitos a través de alimentos y bebidas. El cuerpo debe recibir aproximadamente 2,5 litros de líquido. La excreción de líquidos y electrolitos se produce principalmente a través de los riñones. Sin embargo, una gran parte también se pierde a través del sudor y la respiración.

La composición personal de los nutrientes debe garantizar que la cantidad necesaria de electrolitos se absorba a través de los alimentos.

Enfermedades y dolencias

Las alteraciones en el equilibrio de agua y electrolitos pueden provocar enfermedades graves. En el caso de una enfermedad renal o en ciertas situaciones extremas, la propia regulación del cuerpo del equilibrio agua-electrolitos puede colapsar. Además de las enfermedades renales, este es el caso de diarrea severa, vómitos, pérdida de sangre, sudoración profusa o deshidratación debido a la sed.

Las diversas enfermedades pueden provocar deshidratación, pero también hiperhidratación, hipo o hipervolemia, hipo o hipernatremia, hipo o hiperpotasemia e hipo o hipercalcemia. Todas estas condiciones provocan la ruptura del potencial normal entre los espacios interno y extracelular. Puede surgir una situación potencialmente mortal que debe tratarse con una infusión de electrolitos adecuada.

El sistema de equilibrio de agua y electrolitos está controlado por varios mecanismos. Estos incluyen el mecanismo de la sed, el sistema renina-angiotensina-aldosterona, la hormona antidiurética o péptidos que actúan sobre los riñones. Una alteración dentro de estos mecanismos puede provocar alteraciones graves del equilibrio agua-electrolitos.

El ion sodio es uno de los iones más importantes que mantienen todo el equilibrio de electrolitos y líquidos. Con hiponatremia (concentración de sodio demasiado baja), por ejemplo, pueden producirse calambres musculares, desorientación, letargo o incluso coma. Dependiendo de la causa específica, se debe sustituir el sodio en estos casos. Los síntomas de la hipernatremia (una concentración demasiado alta de iones de sodio) a menudo son inespecíficos y se manifiestan en sentimientos de debilidad y déficits neurológicos. El tratamiento se realiza, por ejemplo, mediante hidratación baja en sodio.