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.
El balance hídrico y de sodio (Na) dependen uno del otro. El agua corporal total representa alrededor del 60% del peso corporal en hombres (entre 50% en individuos obesos hasta 70% en personas delgadas) y cerca del 50% en mujeres. 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).
Compartimentos líquidos en un hombre promedio de 70 kg
Agua corporal total = 70 kg × 0,60 = 42 L (280 mOsm/kg [280 mmol/kg]). |
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 el agua produce la osmolaridad (cantidad de soluto por litro de solución) que, en los líquidos corporales, es similar a la osmolalidad (cantidad de soluto por kg de solución). La osmolalidad plasmática puede medirse en el laboratorio o estimarse de acuerdo con la siguiente fórmula
Estimación de la osmolalidad plasmática en unidades convencionales (mOsm/kg) =
donde el sodio sérico (Na) se expresa en mEq/L, y la glucosa y el nitrógeno ureico en sangre (BUN) se expresan en mg/dL.
La osmolalidad plasmática estimada en unidades SI es 2[Na sérica] + glucosa + urea, donde todos los valores se expresan en mmol/L.
La osmolalidad de los líquidos corporales oscila, en condiciones normales, entre 275 y 290 mOsm/kg (275 y 290 mmol/kg). El sodio es el principal determinante de la osmolalidad plasmática. Los cambios aparentes en la osmolalidad calculada pueden ser el resultado de errores en la medición del sodio (que puede ocurrir en pacientes con hiperlipidemia o hiperproteinemia extrema porque el lípido o la proteína ocupa espacio en el volumen de suero tomado para el análisis; la concentración de sodio en el suero no se afecta. Los métodos más nuevos de medición de electrolitos séricos con electrodos selectivos de iones directos eluden este problema. Hay una brecha osmolar cuando la osmolalidad medida excede la osmolalidad estimada por ≥ 10 mOsm/kg (≥ 10 mmol/kg). Es causada por sustancias osmóticamente activas no medidas presentes en el plasma. Los más comunes son los alcoholes (etanol, metanol, isopropanol, etilenglicol), manitol y glicina.
El agua cruza las membranas celulares libremente desde áreas con baja concentración de solutos hacia áreas con elevada concentración de éstos. En consecuencia, la osmolalidad tiende a igualarse a través de los diversos compartimentos hídricos corporales gracias al movimiento del agua más que al de los solutos. Los solutos como la urea, que se desplazan libremente a través de las membranas celulares, ejercen un efecto escaso o nulo sobre los desplazamientos de agua (actividad osmótica escasa o nula), mientras que los solutos limitados principalmente a un solo compartimento hídrico, como el sodio y el potasio, ejercen la máxima actividad osmótica.
La tonicidad, u osmolalidad efectiva, refleja la actividad osmótica y determina la fuerza que conduce al agua a través de los compartimentos hídricos (fuerza osmótica). Otras fuerzas pueden oponerse a la fuerza osmótica. Por ejemplo, las proteínas plasmáticas ejercen un leve efecto osmótico que tiende a movilizar agua hacia el plasma; en condiciones normales, este efecto osmótico es contrarrestado por las fuerzas hidrostáticas vasculares que atraen el agua fuera del plasma.
Ingesta y excreción de agua
La ingesta promedio de líquido es de alrededor de 2,5 L por día. La cantidad necesaria para reemplazar las pérdidas eliminadas por la orina y otras fuentes oscila entre 1 y 1,5 L/día en adultos sanos. 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
Personas mayores
Las personas con diabetes insípida, algunos trastornos renales, hipercalcemia, restricción significativa de sal, hiperhidratación 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. En presencia de fiebre, pueden perderse entre 50 y 75 mL/día adicionales por cada grado centígrado de elevación de la temperatura por encima del valor normal. 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.
La ingesta de agua está regulada por la sed. Este mecanismo se desencadena en respuesta a la estimulación de los receptores en la cara anterolateral del hipotálamo por el aumento de la osmolalidad plasmática (desde tan sólo 2%) o la disminución del volumen hídrico corporal. En raras oportunidades, una disfunción hipotalámica reduce la capacidad del paciente de experimentar sed.
La excreción renal de agua está regulada principalmente por la vasopresina (ADH [antidiuretic hormone]). 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 secreción de vasopresina puede verse comprometida tras la ingestión de algunas sustancias (p. ej., etanol, fenitoína), por tumores o trastornos infiltrativos que afectan la neurohipófisis y por un traumatismo encefálico. En lmuchos casos, no puede identificarse una causa específica.
La ingesta de agua disminuye la osmolalidad del plasma. La baja osmolalidad del plasma inhibe la secreción de vasopresina y permite a los riñones producir orina diluida. En los adultos jóvenes, la capacidad de dilución de los riñones normales es tal que la ingesta máxima de líquido puede alcanzar hasta 25 L por día; mayores cantidades descienden rápidamente la osmolalidad plasmática.
