El volumen hídrico corporal y la concentración de electrolitos se mantienen, en condiciones normales, dentro de límites muy estrechos a pesar de las amplias variaciones en la ingesta dietética, las actividades metabólicas y las tensiones ambientales. La homeostasis de los líquidos corporales se conserva sobre todo gracias a la acción de los riñones.
Aproximadamente el 60% del peso corporal en los hombres y aproximadamente el 50% en las mujeres se compone de agua (que varía desde aproximadamente el 50% en las personas con obesidad hasta el 70% en personas dentro o por debajo del índice de masa corporal normal). El porcentaje de peso corporal que es agua es mayor (70%) al nacer y en la primera infancia. Casi dos terceras partes del agua corporal total se encuentra en el compartimento intracelular (líquido intracelular o LIC) y el tercio restante se localiza en el compartimento extracelular (líquido extracelular o líquido extracelular). En condiciones normales, alrededor del 25% del LEC se encuentra en el compartimento intravascular y el 75% remanente corresponde al líquido intersticial (véase figura ).
Compartimentos líquidos en un hombre promedio de 70 kg
Agua corporal total = 70 kg × 0,60 = 42 L (280 mOsm/kg [280 mmol/kg]). |
La composición electrolítica de los líquidos en los diversos compartimentos del cuerpo varía. El catión intracelular principal es el potasio (K). El catión extracelular principal es el sodio (Na). Las concentraciones de cationes intracelulares y extracelulares son como sigue:
La concentración intracelular de potasio es de 140 mEq/L en promedio (140 mmol/L).
La concentración extracelular de potasio es de 3,5 a 5 mEq/L (3,5 a 5 mmol/L).
La concentración intracelular de sodio es de 12 mEq/L (12 mmol/L).
La concentración extracelular de sodio es de 140 mEq/L (140 mmol/L) en promedio.
Fuerzas osmóticas
La concentración de los solutos combinados en los líquidos corporales se expresa como osmolaridad (cantidad de soluto por litro de solución) u osmolalidad (cantidad de soluto por kg de solución). Estas dos medidas son similares en los fluidos corporales de base acuosa, dado que 1 L de agua pesa 1 kg. El agua cruza las membranas celulares libremente desde áreas con baja concentración de solutos hacia áreas con elevada concentración de éstos. La osmolalidad tiende a igualarse entre los diversos compartimentos hídricos corporales como resultado del movimiento del agua y no de los solutos. Por lo tanto, la osmolalidad de los líquidos corporales intracelulares y extracelulares es la misma. La osmolalidad normal oscila entre 275 y 290 mOsm/kg (275 y 290 mmol/kg) y puede medirse directamente en el laboratorio o estimarse de acuerdo con la fórmula.
La osmolalidad plasmática estimada se calcula en unidades convencionales (mOsm/kg)
donde el sodio sérico se expresa en mEq/L, y la glucosa y el nitrógeno ureico en sangre (BUN) se expresan en mg/dL.
La osmolalidad plasmática estimada puede calcularse en unidades SI (Sistema internacional).
Todos los valores de esta ecuación se expresan en mmol/L.
Algunos solutos, como la urea, difunden libremente a través de las membranas celulares y tienen poco o ningún efecto sobre los desplazamientos de agua. Otros solutos, incluidos varios electrolitos, están restringidos principalmente a un compartimento hídrico y tienen mayor actividad osmótica. Por ejemplo, el sodio está restringido en gran medida al compartimento extracelular y el potasio, al intracelular. Por esta razón, el sodio es el principal determinante de la osmolalidad plasmática. Los cambios aparentes en la osmolalidad plasmática estimada pueden ser el resultado de errores en la medición del sodio que pueden ocurrir en pacientes con dislipidemia o hiperproteinemia grave porque el lípido o la proteína ocupa espacio en el volumen de suero tomado para el análisis. Los médicos pueden aprovechar este error de medición comparando la osmolalidad plasmática estimada mediante la fórmula anterior con la osmolalidad plasmática medida directamente. Existe una brecha osmolal cuando la osmolalidad medida excede a la estimada en ≥ 10 mOsm/kg (≥ 10 mmol/kg), lo cual puede ser un indicio importante de la presencia en el plasma de sustancias osmóticamente activas no medidas. Esto se debe más comúnmente a alcoholes (p. ej., etanol, metanol, isopropanol, etilenglicol), manitol o glicina. Los métodos para medir las concentraciones séricas de electrolitos con electrodos selectivos directos para iones resuelven este problema.
La tonicidad es la osmolalidad efectiva de un líquido. La diferencia en la tonicidad entre los líquidos en 2 compartimientos crea una fuerza osmótica entre ellos que promueve el movimiento del agua desde el compartimiento con menor tonicidad hacia el que tiene mayor tonicidad. En condiciones normales, la actividad osmótica del líquido está equilibrada entre los principales compartimentos del cuerpo, por lo que se produce relativamente poco movimiento neto de líquido entre ellos. Por ejemplo, la fuerza osmótica, que tiende a introducir agua en el plasma, está contrarrestada por las fuerzas hidrostáticas vasculares que expulsan el agua del plasma.
Ingesta y excreción de agua
La ingesta de agua está regulada por la sed. La sed se desencadena por receptores situados en el hipotálamo anterolateral que responden al aumento de la osmolalidad plasmática o a la disminución del volumen intravascular.
La excreción renal de agua está regulada principalmente por la vasopresina (arginina vasopresina, o ADH [hormona antidiurética]). La vasopresina es liberada por el lóbulo posterior de la hipófisis y promueve la reabsorción de agua en la porción distal de la nefrona. Los estímulos para la secreción de vasopresina son:
Aumento de la osmoalidad plasmática
Disminución de la volemia
Disminución de la tensión arterial
Estrés
La homeostasis se mantiene a medida que la mayor ingesta de agua inducida por la sed disminuye la osmolalidad plasmática. La baja osmolalidad plasmática a su vez reduce la sed e inhibe la secreción de vasopresina, lo que permite que los riñones vuelvan a producir orina diluida.
La ingesta diaria promedio de líquidos es de aproximadamente 2,7 L en mujeres sanas y de hasta 3,7 L en hombres sanos. La cantidad necesaria para reponer las pérdidas a través de la orina y de otras fuentes es de aproximadamente 1 a 1,5 L/día. No obstante, en el corto plazo, un adulto joven promedio con función renal normal puede ingerir sólo 200 mL de agua por día para excretar los productos nitrogenados y otros desechos generados por el metabolismo celular. Las personas que presentan algún grado de pérdida de la capacidad de concentración renal deben ingerir más agua. La capacidad de concentración renal se pierde en:
Adultos mayores
Personas con resistencia a la arginina vasopresina o deficiencia de arginina vasopresina, muchas formas de enfermedad renal crónica (ERC), hipercalcemia, restricción grave de sal, sobrehidratación crónica o hiperpotasemia
Individuos que consumen etanol, fenitoína, demeclociclina o anfotericina B
Personas con diuresis osmótica (p. ej., secundaria a dietas hiperproteicas o hiperglucemia)
Otras pérdidas obligatorias de agua son sobre todo pérdidas insensibles a través de los pulmones y la piel, que en promedio representan entre 0,4 y 0,5 mL/kg/h o alrededor de 650 a 850 mL/día en un adulto de 70 kg; los pacientes febriles pierden agua adicional debido al aumento de la tasa metabólica. Las pérdidas gastrointestinales suelen ser mínimas, excepto en pacientes con vómitos abundantes o diarrea significativa. Las pérdidas por el sudor pueden ser relevantes en climas muy cálidos o durante el ejercicio excesivo.
En los adultos jóvenes, la capacidad de dilución de los riñones normales es tal que la ingesta máxima de líquido puede alcanzar hasta 23 L por día; mayores cantidades descienden rápidamente la osmolalidad plasmática.
Ocurre deshidratación cuando la ingesta de agua sumada a una pequeña cantidad producida por la respiración celular no es adecuada para reemplazar las pérdidas de agua (excreción y pérdidas insensibles) (véase Depleción de volumen).
Una causa poco frecuente de deshidratación persistente es la disfunción hipotalámica. Esto ocurre cuando la liberación de vasopresina está alterada por tumores o trastornos infiltrativos que afectan la hipófisis posterior, así como en ocasiones con un traumatismo craneoencefálico. En muchos casos, no puede identificarse una causa específica de la disfunción hipotalámica. (Véase también Deficiencia de arginina vasopresina.)
