Objetivos de aprendizaje
Al final de esta sección, podrá:
- Explicar cómo los niveles de agua en el cuerpo influyen en el ciclo de la sed
- Identificar la ruta principal por la que el agua sale del cuerpo
- Describir el papel de la ADH y su efecto en los niveles de agua del cuerpo
- Definir la deshidratación e identificar li>
En un día típico, el adulto promedio consumirá aproximadamente 2500 mL (casi 3 cuartos de galón) de fluidos acuosos. Aunque la mayor parte de la ingesta llega a través del tracto digestivo, aproximadamente 230 mL (8 onzas) por día se generan metabólicamente, en los últimos pasos de la respiración aeróbica. Además, cada día, aproximadamente el mismo volumen (2500 ml) de agua sale del cuerpo por diferentes rutas; la mayor parte de esta agua perdida se elimina en forma de orina. Los riñones también pueden ajustar el volumen de sangre a través de mecanismos que extraen agua del filtrado y la orina. Los riñones pueden regular los niveles de agua en el cuerpo; conservan el agua si está deshidratado, y pueden hacer que la orina se diluya más para expulsar el exceso de agua si es necesario. El agua se pierde a través de la piel a través de la evaporación de la superficie de la piel sin sudar abiertamente y del aire expulsado de los pulmones. Este tipo de pérdida de agua se llama pérdida de agua insensible porque una persona generalmente no es consciente de ella.
Regulación de la ingesta de agua
La osmolalidad es la relación de solutos en una solución a un volumen de disolvente en una solución. La osmolalidad del plasma es, por lo tanto, la relación de solutos con agua en el plasma sanguíneo. El valor de osmolalidad del plasma de una persona refleja su estado de hidratación. Un cuerpo sano mantiene la osmolalidad del plasma dentro de un rango estrecho, mediante el empleo de varios mecanismos que regulan tanto la ingesta como la salida de agua.
el agua Potable se considera voluntaria. Entonces, ¿cómo se regula la ingesta de agua por el cuerpo? Considere a alguien que está experimentando deshidratación, una pérdida neta de agua que resulta en agua insuficiente en la sangre y otros tejidos. El agua que sale del cuerpo, como aire exhalado, sudor u orina, finalmente se extrae del plasma sanguíneo. A medida que la sangre se vuelve más concentrada, se desencadena la respuesta a la sed, una secuencia de procesos fisiológicos. Los osmorreceptores son receptores sensoriales en el centro de la sed en el hipotálamo que controlan la concentración de solutos (osmolalidad) de la sangre. Si la osmolalidad de la sangre aumenta por encima de su valor ideal, el hipotálamo transmite señales que dan lugar a una conciencia consciente de sed. La persona debe (y normalmente lo hace) responder bebiendo agua. El hipotálamo de una persona deshidratada también libera hormona antidiurética (HAD) a través de la glándula pituitaria posterior. La HAD indica a los riñones que recuperen el agua de la orina, diluyendo eficazmente el plasma sanguíneo. Para conservar el agua, el hipotálamo de una persona deshidratada también envía señales a través del sistema nervioso simpático a las glándulas salivales de la boca. Las señales dan como resultado una disminución en la producción acuosa y serosa (y un aumento en la producción de moco más pegajoso y grueso). Estos cambios en las secreciones dan como resultado una» boca seca » y la sensación de sed.
Figura 1. Haga clic para ver una imagen más grande. La respuesta a la sed comienza cuando los osmorreceptores detectan una disminución en los niveles de agua en la sangre.
La disminución del volumen sanguíneo resultante de la pérdida de agua tiene dos efectos adicionales. En primer lugar, los barorreceptores, receptores de la presión arterial en el arco de la aorta y las arterias carótidas en el cuello, detectan una disminución de la presión arterial que resulta de la disminución del volumen sanguíneo. En última instancia, se indica al corazón que aumente su frecuencia y/o fuerza de las contracciones para compensar la disminución de la presión arterial.
En segundo lugar, los riñones tienen un sistema hormonal renina-angiotensina que aumenta la producción de la forma activa de la hormona angiotensina II, que ayuda a estimular la sed, pero también estimula la liberación de la hormona aldosterona de las glándulas suprarrenales. La aldosterona aumenta la reabsorción de sodio en los túbulos distales de las nefronas en los riñones, y el agua sigue a este sodio reabsorbido de vuelta a la sangre.
Si no se consumen líquidos adecuados, se produce deshidratación y el cuerpo de una persona contiene muy poca agua para funcionar correctamente. Una persona que vomita repetidamente o que tiene diarrea puede deshidratarse, y los bebés, debido a que su masa corporal es tan baja, pueden deshidratarse peligrosamente muy rápidamente. Los atletas de resistencia, como los corredores de distancia, a menudo se deshidratan durante las carreras largas. La deshidratación puede ser una emergencia médica y una persona deshidratada puede perder el conocimiento, estar en coma o morir si su cuerpo no se rehidrata rápidamente.
Regulación de la salida de agua
La pérdida de agua del cuerpo se produce predominantemente a través del sistema renal. Una persona produce un promedio de 1.5 litros (1.6 cuartos de galón) de orina al día. Aunque el volumen de orina varía en respuesta a los niveles de hidratación, hay un volumen mínimo de producción de orina requerido para las funciones corporales adecuadas. El riñón excreta de 100 a 1200 miliosmoles de solutos por día para liberar al cuerpo de una variedad de exceso de sales y otros desechos químicos solubles en agua, especialmente creatinina, urea y ácido úrico. El hecho de no producir el volumen mínimo de orina significa que los desechos metabólicos no pueden eliminarse eficazmente del cuerpo, una situación que puede afectar el funcionamiento de los órganos. El nivel mínimo de producción de orina necesario para mantener la función normal es de aproximadamente 0,47 litros (0,5 cuartos de galón) por día.
Los riñones también deben hacer ajustes en caso de ingestión de demasiado líquido. La diuresis, que es la producción de orina en exceso de los niveles normales, comienza aproximadamente 30 minutos después de beber una gran cantidad de líquido. La diuresis alcanza su pico después de aproximadamente 1 hora, y la producción normal de orina se restablece después de aproximadamente 3 horas.
Papel de ADH
Figura 2. La HAD se produce en el hipotálamo y es liberada por la glándula pituitaria posterior. Hace que los riñones retengan agua, contrae las arteriolas en la circulación periférica y afecta algunos comportamientos sociales en los mamíferos.
La hormona antidiurética (ADH), también conocida como vasopresina, controla la cantidad de agua reabsorbida de los conductos colectores y túbulos del riñón. Esta hormona se produce en el hipotálamo y se administra a la hipófisis posterior para su almacenamiento y liberación (Figura 2.). Cuando los osmorreceptores en el hipotálamo detectan un aumento en la concentración de plasma sanguíneo, el hipotálamo señala la liberación de ADH de la hipófisis posterior a la sangre.
La HAD tiene dos efectos principales. Contrae las arteriolas en la circulación periférica, lo que reduce el flujo de sangre a las extremidades y, por lo tanto, aumenta el suministro de sangre al núcleo del cuerpo. La HAD también hace que las células epiteliales que recubren los túbulos colectores renales muevan las proteínas del canal de agua, llamadas acuaporinas, desde el interior de las células hasta la superficie apical, donde estas proteínas se insertan en la membrana celular. El resultado es un aumento en la permeabilidad al agua de estas células y, por lo tanto, un gran aumento en el paso del agua de la orina a través de las paredes de los túbulos colectores, lo que lleva a una mayor reabsorción de agua en el torrente sanguíneo. Cuando el plasma sanguíneo se vuelve menos concentrado y el nivel de ADH disminuye, las acuaporinas se eliminan de las membranas celulares de los túbulos recolectores, y el paso del agua de la orina a la sangre disminuye.
Figura 3. La unión de la ADH a los receptores en las células del túbulo colector resulta en la inserción de acuaporinas en la membrana plasmática, que se muestra en la célula inferior. Esto aumenta drásticamente el flujo de agua fuera del túbulo y hacia el torrente sanguíneo.
Un diurético es un compuesto que aumenta la producción de orina y, por lo tanto, disminuye la conservación del agua por el cuerpo. Los diuréticos se usan para tratar la hipertensión, la insuficiencia cardíaca congestiva y la retención de líquidos asociada con la menstruación. El alcohol actúa como diurético al inhibir la liberación de ADH. Además, la cafeína, cuando se consume en altas concentraciones, actúa como diurético.
Revisión del capítulo
La homeostasis requiere que la ingesta y la salida de agua estén equilibradas. La mayor parte de la ingesta de agua llega a través del tracto digestivo a través de líquidos y alimentos, pero aproximadamente el 10 por ciento del agua disponible para el cuerpo se genera al final de la respiración aeróbica durante el metabolismo celular. La orina producida por los riñones representa la mayor cantidad de agua que sale del cuerpo. Los riñones pueden ajustar la concentración de la orina para reflejar las necesidades de agua del cuerpo, conservando el agua si el cuerpo está deshidratado o diluyendo la orina para expulsar el exceso de agua cuando sea necesario. La ADH es una hormona que ayuda al cuerpo a retener agua al aumentar la reabsorción de agua por parte de los riñones.
Autocomprobación
Responda la(s) pregunta (s) a continuación para ver qué tan bien entiende los temas tratados en la sección anterior.
Las preguntas de pensamiento crítico
- Describen el efecto de la HAD en los túbulos colectores renales.
- ¿Por qué es importante que la cantidad de agua que se ingiere sea igual a la cantidad de agua que se produce?
Glosario
la hormona antidiurética (ADH): también conocida como vasopresina, una hormona que aumenta el volumen de agua de reabsorción de los túbulos colectores del riñón
la deshidratación: estado de contenido insuficiente de agua en sangre y otros tejidos
diuresis: producción excesiva de orina
osmolalidad del plasma: relación de solutos con un volumen de disolvente en el plasma; la osmolalidad del plasma refleja el estado de hidratación de una persona