Regulación del medio
químicoCapítulo 43. Homeostasis I: excreción y balance de agua
Balance hídrico
El balance del agua es un problema común del que no escapa ningún ser vivo. El agua es esencial para la vida. En ciertos ambientes tiende a perderse con demasiada facilidad y en otros tiende a ingresar dentro de los organismos hasta un punto en el que puede peligrar la vida.
El agua se mueve de un lugar a otro por ósmosis § a causa de una diferencia de potencial osmótico §. Los organismos más primitivos probablemente tenían una composición de sales y minerales muy semejante a la del ambiente en el cual vivían y eran, seguramente isotónicos §, de modo que el agua no tendía a entrar ni a salir del cuerpo de estos organismos por ósmosis. En algún momento, ciertos organismos se trasladaron al agua dulce (un medio hipotónico §) y debieron afrontar el problema de que el agua dulce tendía a penetrar en sus cuerpos.
Vías por las cuales el agua y los solutos se ganan y se pierden en un pez de agua dulce.
Dado que los fluidos corporales son hipertónicos respecto al medio exterior, el agua tiende a entrar al cuerpo del pez por ósmosis, a través del epitelio branquial. El exceso de agua es eliminado del cuerpo por los riñones y excretada en la orina, que está mucho más diluida que los fluidos corporales. Aunque los riñones reabsorben el grueso de los solutos esenciales, algunos se pierden, no obstante, en la orina y otros abandonan el cuerpo por difusión, a través de las branquias. Estos solutos son reemplazados principalmente por la acción de células especializadas en la absorción de sales que se encuentran en las branquias y, en menor grado, por la dieta.
Cuando algunos peces se trasladaron a los mares se enfrentaron con la posible pérdida de agua hacia el medio ambiente, principalmente por ósmosis a través de las superficies respiratorias de las branquias §.
Algunos peces mantienen los fluidos corporales con una concentración de sales similar a la de las aguas oceánicas que los rodean. El exceso de sales se secreta principalmente por medio de una glándula rectal.
Los peces óseos tienen fluidos corporales hipotónicos con respecto al medio marino y estarían en peligro constante de perder tanta agua que sus células podrían morir deshidratadas.
Vías por las cuales el agua y los solutos se ganan y se pierden en un pez óseo marino.
Como los fluidos corporales son hipotónicos con respecto al medio externo, el agua deja el cuerpo del pez por ósmosis, a través de las branquias. También se pierde agua en la orina en la que se disuelve la urea eliminada de la sangre por los riñones. El pez mantiene sus niveles de fluidos internos bebiendo agua de mar, que contiene solutos. Los iones sodio y cloruro en exceso se eliminan de la sangre y se excretan por acción de células branquiales especializadas; los iones magnesio y sulfato son eliminados por los riñones y excretados en la orina.
Dado que los animales terrestres no siempre tienen un fácil acceso al agua dulce o salada, regulan el contenido de agua de otras maneras, equilibrando las ganancias y las pérdidas. Ganan agua bebiendo líquidos, comiendo alimentos que contienen agua y en el producto final de ciertas reacciones metabólicas, como los procesos oxidativos que ocurren en las mitocondrias §. Algunos animales pueden obtener toda el agua necesaria de su alimento y de la oxidación de las moléculas de nutrientes y, por lo tanto, no requieren líquidos.
El agua se pierde desde los pulmones en forma de aire húmedo exhalado, por evaporación en la piel, por eliminación con las heces y por medio de la orina.
El cuerpo de los vertebrados tiene tres compartimientos hídricos principales: 1) el plasma, 2) el líquido intersticial y la linfa § y 3) el fluido intracelular, el fluido existente dentro de las células. El agua se mueve constantemente de un compartimiento a otro.
Los compartimientos de fluidos del cuerpo humano, mostrando las principales rutas de intercambio entre ellos.
El fluido intersticial forma el ambiente en el cual las células del cuerpo viven y se multiplican. Las flechas indican intercambios entre varios compartimientos. Un volumen plasmático relativamente constante es de importancia extrema en el mantenimiento de la presión sanguínea estable y en el funcionamiento cardíaco normal.
Diversos factores afectan el movimiento de agua entre los compartimientos. La deshidratación y funcionamientos fisiológicos defectuosos llevan a la acumulación de fluidos intersticiales.
