1. Osmolaridad y osmolalidad
1.1. La osmolalidad es una medida del número de partículas disueltas (moléculas o iones) en una solución.
1.1.1. ¿Cómo se calcula la osmolalidad?
1.1.1.1. 1mmol de soluto electrolítico genera una fuerza osmótica igual al número de iones liberados (disociados en solución acuosa): – 1 Mol de NaCl = 2Osmoles de NaCl (1 Osmol de Na+ + 1 Osmol de Cl-) – 1 mmol CaCl2 = 3 mOsmoles (1mOsmol del calico y 2 de Cl-)1 mmol de soluto no electrolito genera una fuerza osmóticade 1 mOsmol – 1 mmol C6H12O6 = 1mOsmol – 1 mmol Urea = 1 mOsmol
2. La presión osmótica puede ser contemplada simplemente como la fuerza que tiende a mover el agua de las soluciones diluidas a las soluciones concentradas.
2.1. Cuando una membrana es permeable a un soluto, el soluto no ejerce presión osmótica a través de la membrana, él no contribuye a la presión osmótica efectiva de la solución.
2.2. La presión osmótica efectiva de la solución depende entonces del número total de partículas en solución y de las características de permeabilidad de la membrana particular en cuestión. Cuanto mayor es la permeabilidad de una membrana a un soluto, menor es la presión osmótica efectiva de una solución de ese soluto a cualquier osmolaridad dada.
2.2.1. Una solución con una presión osmótica efectiva mayor que la del plasma se dice que es hiperosmótica con relación al plasma.
2.2.2. Una solución con una presión osmótica teórica mayor que la del plasma se dice que es hipertónica.
2.2.3. Las soluciones hipoosmótica e hipotónica son aquellas con presiones osmóticas efectiva y teórica.
3. Regulación
3.1. El equilibrio de agua y electrolitos intra y extracelulares se mantiene estrictamente regulado por medio de mecanismos de ósmosis, difusión y transporte activo. La regulación de la osmolaridad y el volumen del LEC dependen del control independiente de cada una de estas variables por el hipotálamo, el sistema renina-angiotensina-aldosterona, el factor natriurético atrial y el riñón.
3.1.1. Una disminución del volumen intravascular provoca una reducción en la actividad de los receptores de la presión sanguínea en la aorta y las arterias carótidas. La transmisión de esta información al sistema nervioso central estimula las neuronas situadas en las regiones del hipotálamo relacionadas con la entrada y la salida de agua.
4. Compartimientos de agua corporal, volumen y composición
4.1. Líquido intracelular (LIC). Incluye toda el agua dentro de las membranas celulares y constituye el medio en el cual ocurren las reacciones químicas del metabolismo celular. Constituye cerca del 40% del peso corporal y el 67% del total de agua del cuerpo (aproximadamente dos tercios del total de agua). El agua intracelular se calcula como la diferencia entre los volúmenes del agua corporal total y el líquido extra celular (LEC).
4.2. Líquido extracelular(LEC). Constituye el 33% restante del total de agua del cuerpo. Aproximadamente el 20% del peso corporal y un tercio del agua corporal total en el adulto promedio. El LEC está funcionalmente subdividido en agua extracelular fisiológica y agua transcelular.
4.2.1. Plasma. El compartimento de plasma es el único cuya composición es cuantificable directamente. Se hace la diferencia entre agua plasmática y plasma ya que el plasma está compuesto de agua, iones y macromoléculas. El agua plasmática representa sólo el 93% del total del volumen plasmático, éste último puede ser medido exactamente y es aproximadamente el 5% del peso corporal.
4.2.2. Fluido intersticial. El FI o líquido intersticial (LI), es el fluido que se encuentra en torno a las células y está separado del líquido intracelular por la membrana celular, mientras que la pared capilar lo separa del compartimiento intravascular. La mayor diferencia entre el FI y el plasma es la presencia de proteína en el plasma y su relativa ausencia en el FI. Aunque pudiera esperarse que las concentraciones de solutos que difunden libremente en el FI fueran iguales a aquellas en el agua plasmática, esto es verdad sólo para los solutos no cargados. Adicionalmente, hay espacios potenciales en el cuerpo (cavidades pericárdica, pleural, peritoneal y sinovial) que están normalmente vacíos a excepción de unos pocos mililitros de un fluido lubricante viscoso que son considerados parte del compartimento del FI.
4.3. El agua transcelular incluye el agua presente en los compartimentos extracelulares, rodeada por una membrana epitelial, cuyo volumen y composición están determinados por la actividad celular de esa membrana. Estos compartimentos heterogéneos incluyen el humor acuoso en el ojo, el líquido cefalorraquídeo (LCR) y el agua dentro de los sistemas gastrointestinal, genito-urinario y naso-respiratorio.
4.3.1. El volumen de la porción de agua transcelular del LEC no está incluida en las medidas convencionales de agua extracelular. El volumen de LIC calculado de este modo incluye el agua transcelular, el cual se ha estimado como el 1% al 3% del peso corporal
5. Electrólitos
5.1. son sustancias cuyas moléculas se disocian en iones cuando se encuentran en solución acuosa.
5.1.1. Los electrólitos con carga positiva se denominan cationes, los principales dentro del cuerpo son sodio, potasio, calcio y magnesio
5.1.2. los electrólitos que tienen carga negativa son aniones, los principales del cuerpo son cloro, bicarbonato, fosfatos, sulfatos, ácidos inorgánicos y proteínas.
5.2. Las concentraciones de electrólitos generalmente se expresan en términos de su reactividad (meq/L ó mmol/L) en vez de por peso (mg/dL). Un miliequivalente (meq) de cualquier catión se combina con un meq de cualquier anión. Esta relación no se conserva cuando la concentración se expresa en función del peso.
5.2.1. La suma de todos los cationes debe ser igual a la suma de todos los aniones. En la medicina clínica, se miden las concentraciones plasmáticas de sodio, potasio, cloruro y bicarbonato. Con los resultados de estas mediciones la suma de los cationes excede la de los aniones (si fueran los valores reales se perdería el equilibrio). Por eso, la diferencia entre la suma de los cationes medidos y la suma de los aniones medidos se conoce como el hiato aniónico y se calcula como:
5.2.1.1. [Na+] + [K+] – [Cl-] – [HCO3-] o también como [Na+] – [Cl-] – [HCO3-]
5.2.1.1.1. Un incremento del hiato aniónico es generalmente indicativo de un incremento en la concentración de uno o más de los aniones no medidos (fosfatos, sulfatos, ácidos inorgánicos y proteínas). Una disminución en el hiato aniónico sugiere la posibilidad opuesta. El uso clínico más frecuente del hiato aniónico es en el diagnóstico diferencial de la acidosis metabólica (aumento en la concentración de ácidos que disminuye el pH sanguíneo).
5.3. Los electrolitos participan en una gran cantidad de procesos fisiológicos
5.3.1. Volumen sanguíneo y regulación osmótica (sodio, cloruro y potasio)
5.3.2. Ritmo cardíaco y contractilidad (potasio, magnesio, calcio)
5.3.3. Cofactores enzimáticos (magnesio, calcio, zinc)
5.3.4. Transporte activo (magnesio)
5.3.5. Equilibrio ácido base (bicarbonato, potasio, cloruro)
5.3.6. Coagulación sanguínea (calcio, magnesio)
5.3.7. Excitabilidad neuromuscular (potasio, calcio, magnesio)
5.3.8. Producción de ATP a partir de glucosa (magnesio, fosfato)
6. Trastornos del balance de agua: Los trastornos del balance de agua (deshidratación y sobrehidratación) son el resultado de un desequilibrio en la entrada y salida de agua o la entrada y salida de sodio.
6.1. Deshidratación
6.1.1. Deshidratación simple. Definida como una disminución del agua corporal total con el sodio corporal total relativamente normal, puede ser el resultado de una insuficiencia en la reposición obligatoria de las pérdidas de agua o de un fallo de los mecanismos regulador o efector que promueven la conservación de agua por el riñón.
6.1.2. Déficit de agua y sodio. Más frecuentemente la deshidratación es el resultado de un balance negativo neto de ambos, el agua y el sodio.
6.1.3. Síntomas de deshidratación. Los signos y síntomas de deshidratación incluyen sed, membranas mucosas secas, pliegue cutáneo, disminución de excreción de orina y osmolaridad de la orina aumentada (excepto cuando es causada por una insuficiencia del riñón para mantener el agua libre), aumento del nitrógeno ureico sanguíneo y del hematocrito. Con severidad creciente puede ocurrir debilidad, letargo e hipotensión.
6.2. Sobrehidratación
6.2.1. La intoxicación hídrica se define como un incremento en el agua corporal total con el sodio corporal total normal. Raras veces ocurre debido a un consumo excesivo de agua (polidipsia).