Cuando decimos que el 50-70% del cuerpo humano es agua, en realidad deberíamos decir que es agua en la que se encuentran disueltos diferentes electrolitos.
¿Qué son los electrolitos?
Los electrolitos son iones con carga eléctrica, tanto positiva (cationes) como negativa (aniones) y que en el caso del organismo humano son fundamentales para mantener la homeostasis además de para otras importantes funciones.
El líquido total del organismo se encuentra dividido en dos compartimentos fundamentales: el líquido intracelular y el líquido extracelular; en este último, distinguimos además el compartimento instersticial y el vascular. El líquido (agua) pasa de unos compartimentos a otros para mantener el equilibrio entre ellos.
La distribución de los electrolitos es bastante estable, de manera que existen electrolitos predominantemente intracelulares como el catión potasio (K+) y el catión magnesio (Mg+) y electrolitos extracelulares como el anión cloruro (Cl-), el bicarbonato (HCO3-), el calcio (Ca+) o el fosfato y el principal de los electrolitos extracelulares, el catión sodio (Na+).
Equilibrio hídrico
Aunque a continuación hablaremos de cada uno de estos electrolitos y sus principales funciones, hay que mencionar que el conjunto de todos ellos y, sobre todo, su equilibrio es fundamental para mantener el equilibrio hídrico y para el control del pH sanguíneo.
El pH de la sangre debe oscilar estrictamente entre 7.35 y 7.45 para que tengan lugar de manera adecuada todos los procesos metabólicos, así como el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono entre las células y la sangre, por lo tanto, los desequilibrios hidroelectrolíticos pueden ocasionar graves trastornos en el funcionamiento general del organismo que, en casos graves, pueden llevar a la muerte.
El sodio
Comencemos hablando del principal catión extracelular que además es el principal responsable de la osmolaridad del líquido instersticial y por tanto, el mayor condicionante de la distribución de agua entre los distintos compartimentos. Nos referimos por supuesto al sodio.
Recordemos que la osmolaridad es el número total de partículas osmóticamente activas, que se encuentran en cada litro de solución. La osmolaridad debe estar equilibrada entre el interior y el exterior de las células y esto solo puede hacerse de dos maneras, o con el paso de un espacio a otro de solutos, o con el paso de disolvente.
El sodio no puede atravesar de manera fácil la membrana citoplasmática y, además, si lo hiciera, se desequilibraría el contenido de cargas eléctricas a un lado y otro de la membrana. Por eso, la osmolaridad se mantiene igual en ambos compartimentos gracias al paso de agua de uno a otro territorio, de manera que el líquido siempre va hacia el compartimento con mayor osmolaridad.
Hiponatremia e hipernatremia
Cuando la cantidad de sodio en plasma se sale de los parámetros establecidos, hablamos de hiponatremia o hipernatremia (utilizamos el concepto de sodio plasmático porque es la forma fácil de medirlo y de aquí extrapolamos cuál será la situación en el espacio instersticial).
La hiponatremia ocurre cuando la cifra de sodio plasmático está por debajo de 135mmol/L. Un sodio bajo condiciona una baja osmolaridad y por tanto el agua irá a la zona de mayor osmolaridad, o sea al interior de la célula, produciendo células edematosas (que pueden llegar a estallar y morir), además de hipotensión y taquicardia.
Por el contrario, la hipernatremia (Na+ > 145 mmol/L) produce deshidratación celular con edemas e hipertensión. La hiponatremia se produce siempre por un déficit en la excreción renal de agua, mientras que la hipernatremia puede ocurrir por falta de ingesta de agua o por aumento de las pérdidas, tanto por el riñón como por pérdidas extrarrenales.
Potasio
El potasio es el principal catión intracelular, encontrándose en un 98% en el interior de la célula y en un 2% en el exterior. Está acoplado al sodio a través de la bomba sodio/potasio, que trasporta a ambos iones fuera y dentro de la célula respectivamente aún en contra de gradiente de concentración.
El potasio, al igual que el sodio y el cloro, es muy importante para el equilibrio ácido-base. La cantidad total en el organismo, está controlada por el riñón, de manera que aumenta o disminuye su excreción renal dependiendo de las necesidades.
El potasio es fundamental para la activación de los tejidos excitables, tanto músculo liso, como estriado como cardíaco.
La hipopotasemia
La hipopotasemia (<3.5 mEq/L) puede deberse a pérdidas renales como por ejemplo por la toma de diuréticos (tiazidas), a pérdidas digestivas, como las que ocurren en vómitos y diarreas intensas o por el consumo de laxantes, o también puede haber pérdidas cutáneas como las que ocurren en los grandes quemados. La hipopotasemia produce alteraciones de la contracción muscular, incluido el músculo cardíaco.
Hiperpotasemia
La hiperpotasemia (>5.5 mEq/L) en casos graves puede comprometer la vida del paciente por alteraciones de la contractilidad cardíaca.
Calcio, fósforo y magnesio
Otros iones quizás con menos repercusión a nivel de osmolaridad y equilibrio ácido base pero también con importantes funciones metabólicas son el calcio, el fósforo y el magnesio.
Calcio
El calcio tiene que ver con la excitabilidad neuromuscular, con la coagulación con la repuesta inmune y por supuesto con el mantenimiento de la estructura ósea. Su concentración en sangre está controlada por la parathormona (PTH), la vitamina D y la calcitonina.
La hipocalcemia produce aumento de la excitabilidad neuromuscular y puede ser debida entre otros a un déficit de vitamina D.
La hipercalcemia se debe habitualmente a un aumento de la función paratiroidea y cuando es grave puede producir parada cardíaca.
Fósforo
El fósforo es el principal anión intracelular y es fundamental para la actividad enzimática, para la síntesis de proteínas y para el metabolismo energético. La mayoría del fósforo se encuentra en los huesos y su concentración en sangre está acoplada a la del calcio, de manera que cuando la concentración de uno aumenta, la del otro debe disminuir. Está controlado por la PTH y la vitamina D.
Se puede producir hipofosfatemia por una ingesta inadecuada, por déficit de vitamina D en alcoholismo, por aumento de las pérdidas renales por toma de diuréticos o por disminución de la absorción intestinal como en el caso de diarreas o malabsorción.
Magnesio
Por último, el magnesio se encuentra tanto intra como extracelular y su concentración está acoplada a la del calcio y el potasio fundamentalmente por lo que sus alteraciones suelen asociarse.
Importancia de los electrolitos
Es importante comprender que todos los electrolitos guardan entre sí un sutil y dinámico equilibrio, en el que tienen que coordinarse las concentraciones de todos ellos así como sus cargas eléctricas. Además de las importantes funciones de cada uno de ellos, el conjunto de todos tiene que ver con el metabolismo del agua y con el equilibrio ácido-base.
Distintas enfermedades renales o metabólicas pueden alterar uno o varios de estos electrolitos, pero también diferentes fármacos pueden romper el equilibrio.
La pérdida de agua y electrolitos a través de una sudoración profusa o más comúnmente por vómitos y/ o diarrea son una causa aguda de desequilibrio hidroelectrolítico que puede alterar la homeostasis y llegar a producir la muerte del paciente. En este caso, la reposición de líquidos e iones es fundamental para el mantenimiento de las funciones del organismo.
Referencias
http://www.semesandalucia.es/wp-content/uploads/2016/05/libro-electrolitos-segunda-edicion.pdf
https://www.chospab.es/area_medica/medicinainterna/PROTOCOLOS/equilibrio.htm
https://seup.org/pdf_public/gt/manual_deshidratacion.pdf
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