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La estabilidad hídrica
El agua es el primer constituyente del organismo.
Un ser humano adulto se compone de 66% de agua, lo que representa 50 k de agua, para un hombre de 75 k (2/3 de su peso).
A temperaturas ambiente moderadas y a un nivel de actividad moderado, la masa hídrica permanece relativamente constante. El equilibrio hídrico del cuerpo, que se define como la diferencia neta entre la suma del consumo de agua y la producción de agua endógena, menos la suma de las pérdidas, es en efecto estrechamente controlado para reaccionar ante las variaciones de consumo y de pérdidas, y para mantener la homeostasis.
Las pérdidas de agua se producen principalmente a través de la orina, el sudor, las pérdidas insensibles (piel y pulmones) y las heces. La producción de agua metabólica sólo compensa una pequeña parte de estas pérdidas, que por lo tanto deben compensarse con alimentos y líquidos para alcanzar el equilibrio hídrico.
En el líquido del cuerpo se distingue el agua extracelular y el agua intracelular:
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El agua extracelular es un agua libre y circulante que compone la mayor parte de la linfa et de la sangre. Representa el 20% del total, sea 14 litros, repartidos en 10,5 litros de linfa (15%) et 3,5 para el plasma (5%).
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El agua intracelular, es un agua sujeta, representa el 46%, sea 32 litros más o menos.
Este valor promedio varía de un individuo a otro, principalmente debido a las diferencias en la constitución del cuerpo humano: mientras que la concentración de la masa magra es constante en los mamíferos, en un 73 %, sólo se encuentra alrededor del 10 % de agua en los tejidos adiposos (masa grasa). Por lo tanto, el porcentaje de masa grasa condiciona directamente la masa hídrica total del cuerpo. Esto explica la influencia de la edad, el sexo y la condición física en la masa hídrica total del cuerpo: las mujeres y las personas mayores tienen una masa total de agua inferior, ya que tienen una masa magra menor. Por el contrario, los atletas tienen una masa hídrica total relativamente alta.
Concentración de agua en los diferentes órganos
El agua está repartida en el conjunto del cuerpo y de los órganos. El nivel de agua de los diferentes órganos depende de su composición, y varía de 83% en la sangre a sólo 10% en el tejido adiposo.
Repartición entre los diferentes compartimientos del cuerpo
Como bien dijimos anteriormente el agua se distribuye en el cuerpo en dos compartimentos principales: intracelular y extracelular. El compartimento intracelular es el más importante, ya que representa aproximadamente dos tercios de la masa hídrica. El compartimento extracelular, que representa aproximadamente un tercio de la masa hídrica, contiene el líquido plasmático e intersticial. El líquido del plasma y el líquido intersticial tienen una composición electrolítica similar, cuyos iones más numerosos son el sodio y el cloruro.
Otros compartimentos también contienen agua, como la linfa, el líquido del globo ocular y el líquido cefalorraquídeo, por ejemplo. Estos compartimentos representan un volumen de agua relativamente pequeño y se consideran generalmente como parte del líquido intersticial.
Absorción del agua y repartición en el cuerpo
Después de la ingestión, el agua es absorbida en el tracto gastrointestinal. Luego penetra en el sistema vascular, va a los espacios intersticiales, y es transportada hasta cada célula. El agua intracelular contiene el 65% de toda la masa hídrica del cuerpo.
Después de salir del estómago, el agua se absorbe principalmente en los primeros segmentos del intestino delgado, el duodeno y el yeyuno. Una pequeña parte de toda la absorción de agua se produce en el estómago y en el colon: el intestino delgado absorbe 6,5L/día, frente a 1,3L/día para el colon. Estas cantidades corresponden al agua ingerida diariamente, además del agua producida por las secreciones de las
glándulas salivales, el estómago, el páncreas, el hígado y el propio intestino delgado. El proceso de absorción es muy rápido: un estudio publicado recientemente muestra que el agua ingerida aparece en los plasmocitos y las células sanguíneas sólo 5 minutos después de su ingestión..
El agua pasa del lumen intestinal al plasma principalmente por transporte pasivo, regulado por los gradientes osmóticos. Las moléculas de agua se transportan a través de la circulación sanguínea para distribuirse por todo el cuerpo, en los líquidos intersticiales y en las células. El agua se mueve libremente en el compartimento intersticial y se desplaza a través de las membranas celulares a través de las vías específicas del agua, las aquaporinas. El intercambio de líquidos entre los compartimentos está regulado por la presión osmótica e hidrostática, y el agua circula según los cambios de osmolalidad del líquido extracelular.
La velocidad a la que la reserva de agua del cuerpo se renueva depende de la cantidad de agua ingerida: en cuanto más bebemos, más rápido se renueva el agua del cuerpo. En una persona que bebe 2L de agua al día, una molécula de agua permanece en el cuerpo en un promedio de 10 días, y el 99% de la reserva de agua del cuerpo se renueva en 50 días.
La renovación del agua del cuerpo es mantenida por el agua ingerida, que compensa las pérdidas constantes a las que éste debe hacer frente. Esto permite al cuerpo mantener su equilibrio hídrico.
Pérdidas de líquido corporal
Las principales fuentes de pérdida de agua para el cuerpo son la orina y el sudor. Estas pérdidas varían ampliamente según el consumo de líquidos, la dieta, la actividad física y la temperatura. El cuerpo también pierde agua de manera insensible, a través de la piel, los pulmones (respiración) y las heces.
→ Pérdidas insensibles de agua
Las pérdidas insensibles de agua, llamadas así porque generalmente no son percibidas por el sujeto, incluyen las pérdidas de agua debidas a la evaporación cutánea y a la respiración.
La difusión del agua en la epidermis es esencial para el funcionamiento normal de la piel, ya que este proceso fisiológico favorece la hidratación de sus capas superficiales. Finalmente conduce a una cierta evaporación del agua a la superficie de la piel. En adultos, la difusión insensible a través de la piel es de aproximadamente 450 ml/día. Esta cifra varía según la temperatura ambiente, la humedad, las corrientes de aire o la vestimenta.
La pérdida de agua también se produce a través de la evaporación pulmonar, durante la respiración. En personas sedentarias, esta pérdida es de aproximadamente 250 a 300 ml/día. Aumenta con el nivel de actividad física, así como con el aumento del volumen ventilador: las personas activas a nivel del mar presentan pérdidas respiratorias de entre 500 y 600 ml/día. Esta pérdida de agua también se intensifica con la altitud, especialmente cuando la temperatura y la humedad son bajas. Las pérdidas respiratorias son aproximadamente iguales a la producción de agua metabólica, independientemente del nivel de actividad física.
→ Pérdidas de agua fecal
Las pérdidas de agua fecal son relativamente bajas en adultos sanos, aproximadamente 200 ml/día en condiciones normales. Esta cantidad puede aumentar considerablemente en caso de diarrea, de 5 a 8 veces por encima de lo normal en los lactantes.
→ Producción de sudor
La producción de sudor es extremadamente variable: Aunque es baja en personas sedentarias expuestas a temperaturas moderadas, puede alcanzar varios litros al día en caso de actividad física intensa, temperatura ambiente elevada y/o humedad elevada. El cuerpo adapta la producción de sudor para mantener su temperatura central.
El sudor se produce en la dermis por las glándulas sudoríparas. Procede del agua intersticial y se filtra en profundidad en el túbulo de las glándulas sudoríparas antes de ser reabsorbida en distal.
El sudor se compone generalmente de agua al 99%, con un pH entre 5 y 7. Contiene aproximadamente 0,5% de minerales (potasio y cloruro de sodio) y 0,5% de sustancias orgánicas (urea, ácido láctico).
El sudor es el principal mecanismo de termorregulación en las personas activas. Durante la actividad física, por ejemplo, el coeficiente de utilización metabólica de los músculos es de aproximadamente el 20%, con una liberación del 80% de energía en forma de calor. La evaporación sudoral es particularmente eficaz en este proceso: la evaporación de 1 litro de sudor a 30°C produce una pérdida de 580 kcal en forma de calor.
Sin embargo, la evaporación sudoral está influida por varios factores, como la temperatura, la humedad, las corrientes de aire, la intensidad del sol y la vestimenta. Mientras más alta es la humedad, menos sudor se evapora y enfría el cuerpo. El uso de ropa impermeable, es decir, que no permita la evaporación sudoral, aumenta las pérdidas sudorales eimpide el enfriamiento del cuerpo. Por el contrario, las corrientes de convección alrededor del cuerpo favorecen la evaporación sudoral.
La producción de sudor durante la actividad física puede diferir mucho dependiendo de factores tales como el deporte considerado y la intensidad (entrenamiento o competición), y dependiendo de factores personales y ambientales. La tasa de sudoración varía entre 0,3 y 2,6 l/h.
Tasa aproximada de sudoración en hombres que practican diferentes deportes.
Por lo tanto, las pérdidas sudorales pueden tener un impacto importante en el equilibrio hídrico, y el consumo de agua debe ajustarse en función de las actividades y las pérdidas sudorales que se derivan.
→ Pérdidas de agua urinarias
Desde el punto de vista cuantitativo, las pérdidas urinarias representan generalmente la mayor pérdida de agua en los adultos sanos que no practican ejercicio físico. Sin embargo, el volumen de orina puede variar considerablemente, desde aproximadamente 500 ml hasta aproximadamente varios litros al día. La mayoría de las otras pérdidas de agua no están reguladas y se producen independientemente del estado de los líquidos corporales; los aportes también están parcialmente regulados. Por el contrario, el volumen de orina está estrechamente controlado y sirve como medio para regular estrechamente el equilibrio hídrico del cuerpo, además de su otra función de excreción de residuos (solutos).
La orina es en realidad el resultado de las dos principales funciones renales; la excreción de los solutos y la regulación de los volúmenes de líquidos corporales. En la mayoría de los casos, estas funciones se pueden realizar independientemente: por ejemplo, en caso de que se deba eliminar una cantidad importante de agua, no se producirán cambios sustanciales en la cantidad total de solutos por eliminar.
Esto se basa en la capacidad de los riñones para producir un amplio rango de concentración urinaria, desde 50 mOsm/L a 1200 mOsm/L. Esta osmolaridad urinaria máxima constituye un límite más allá del cual las dos funciones renales no pueden coexistir: define un volumen obligatorio mínimo estrictamente necesario para la excreción de la carga en solutos, cualquiera que sea el estado del equilibrio hídrico del cuerpo. La mayor parte de la carga de solutos eliminada por los riñones procede de los alimentos ingeridos, ya sea como tales (p.ej., minerales), ya como resultado del metabolismo (por ejemplo, urea).
Por ejemplo, en una dieta que contenga 650 mOsm (concentración de solutos), el volumen mínimo de orina obligatoria será de 500 ml, si los riñones están en su máxima concentración. El agua eliminada además de este volumen mínimo obligatorio corresponde al exceso de agua eliminada durante la regulación del equilibrio hídrico.
Aportes de agua en el cuerpo
Para compensar la pérdida diaria de agua, los aportes de agua son necesarios. El cuerpo produce una pequeña cantidad de agua por el hecho de su actividad metabólica, pero la mayoría de los aportes de agua provienen de la alimentación (alimentos y líquidos).
→ Producción de agua metabólica
El agua metabólica se produce por la oxidación del substrato que contiene hidrógeno o nutrientes generadores de energía. La oxidación lipídica es la que produce más agua por gramo.
La producción de agua metabólica es proporcional al aporte energético. Se estima que la producción de agua metabólica representa en promedio entre 250 a 350 ml/día en las personas sedentarias, pero puede alcanzar 600 ml/día en caso de actividad física intensa.
→ Aporte alimentario
Los aportes alimenticios totales en agua constituyen, de lejos, la fuente de agua la más importante para el cuerpo. Como la producción de agua por el cuerpo es limitada, los aportes alimenticios deben compensar la mayoría de las pérdidas.
El agua se consume bajo forma de agua pura, refrescos y de agua contenida en los alimentos. Pero el agua pura y las bebidas (se entiende como bebidas: té, tisanas y todos los refrescos naturales) representan la mayoría de los aportes totales en líquidos, en promedio entre 70 y 80%, mientras que el agua contenida en los alimentos sólo representa entre el 20 y el 30%.
Esta repartición varía según el régimen alimenticio: mientras más se consume alimentos ricos en agua (frutas, verduras o sopas), los aportes en agua contenidos en los alimentos son más altos. Las frutas y verduras son efectivamente la categoría de alimentos que contienen la mayor cantidad de agua, de por ejemplo, un 96% en un pepino a un 72% en una palta (aguacate), la mayoría contienen más del 85% de agua.
Se notará que la mayoría de las frutas tienen más o menos la misma cantidad en agua (en términos de %) que la mayoría de los líquidos.
Las sopas representan la categoría que contiene el segundo nivel más alto de agua con valores comprendidos entre 82 y 95% según las recetas.
Los productos secos como los cereales para el desayuno, las galletas y los chocolates tienen a menudo un nivel inferior al 5% de agua.
Los aportes de agua a través del agua pura y de otros líquidos varían
ampliamente de un individuo al otro.
Las costumbres en materia de consumación de líquidos igualmente parecen diferenciarse entre un país y otro.
Los aportes y pérdidas de agua dependen de numerosos factores, los cuales son muy variables.