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1. EQUILIBRIO
HIDROELECTRÓLITICO
QBP. MARICELA MEJIA BOJORQUEZ

2. Conceptos
calves
• El agua se distribuye en los compartimientos extracelular e
intracelular.
• Una solución hipertónica en el medio extracelular disminuye el
volumen celular debido al flujo de agua del espacio
intracelular al extracelular.
• Una solución hipotónica en el medio extracelular produce un
aumento del volumen celular.
• Una solución isotónica en el medio extracelular no ocasiona
cambio en el volumen celular.
• Los iones más abundantes en el líquido o espacio extracelular
son el Na+ y el C-.
• En el espacio intracelular son el K+, las diferentes formas del
fosfato y las proteínas.
• La concentración de cargas positivas es igual a la de cargas
negativas para los espacios intracelular y extracelular.

3. Homeostasis de
los líquidos
corporales
• Los líquidos corporales muestran
una gran constancia en la
concentración de sus componentes
iónicos, pH y temperatura; además,
tienen mecanismos muy eficaces
para su regulación y cuentan con
sistemas protectores contra la
pérdida de agua, como la piel y el
riñón, cuyo fin es conservar, al
grado máximo posible, la
concentración de los distintos
componentes del medio interno.

4. Equivalentes y miliequivalentes
• El concepto de equivalente se basa en el poder
de combinación de un compuesto con la
unidad de referencia (un átomo gramo de
carbono 12), en la práctica; se define un
equivalente como la cantidad de un ión (Na+,
Cl-, Ca+, NH4
+, SO4
2-, PO4
3-) que se combina
con un átomo gramo de hidrógeno con su
carga positiva o lo desplaza.
• El miliequivalente corresponda a la milésima
parte de un equivalente y se abrevia como
mEq.
Ejemplo: Un equivalente de sodio (peso atómico 23), o sea
23 g de sodio, se combina por completo con un equivalente
de cloro (peso atómico 35.5), o sea 35.5 g de cloro, para
formar 58.5 g de cloruro de sodio (NaCl).

5. Ejemplos de equivalentes de iones
El equivalente se obtiene a partir del peso molecular en gramos de un ion dividido entre su
electrovalencia.
1. El equivalente de los iones Na+ , H+ , Cl- , entre otros, es su peso atómico en gramos, ya
que su valencia es de 1.
2. El equivalente del ion NH4
+ es la suma de los pesos atómicos, en gramos, de 1 átomo de
nitrógeno y 4 átomos de hidrogeno.
3. El equivalente del Na2SO4 , es el peso molecular en gramos dividido entre 2 para dar el
equivalente, ya que la valencia es de 2 (se liberan dos Na +); la misma división debe hacerse
en el caso de los iones divalentes, como el SO4
2- y el Ca 2+ (tienen dos cargas).
En el caso del ácido fosfórico (H3PO4 que puede liberar 3H+, se debe dividir su peso
molecular entre 3 para dar el equivalente.

6. Aspectos biológicos de la presión osmótica
A partir del hecho de que la temperatura de congelación del agua baja cuando se le añade sal, se inició el
estudio más general de las propiedades de las soluciones que se modifican al añadir un soluto, propiedades
denominadas coligativas (ligadas en conjunto).
Las propiedades de las soluciones que se afectan por la adición de solutos incluyen, entre otras:
• Punto de congelación
• Punto de ebullición
• Presión de vapor y presión osmótica
La magnitud del cambio de las propiedades coligativas es directamente proporcional a la cantidad de soluto
añadida a la solución.
Ejemplo: Así, una solución molal (1 mol más 1 000 g de agua) de un no electrólito, como la glucosa, produce un
aumento de 0.5 °C en el punto de ebullición, una disminución de 1.86 °C en el punto de congelación, una baja
de 17.5 mm de Hg en la presión de vapor y un aumento de la presión osmótica capaz de sostener una columna
de agua de ¡230 m de altura!.

7. Distribución del agua en el organismo
• La distribución del agua en el
organismo esta influenciada por
el peso, edad, constitución y sexo.
• Entre 55 y 70% del peso corporal
de un individuo corresponde al
contenido de agua.
• Del 30 al 40% del peso corporal es
agua intracelular y del 16 al 20%
es extracelular.
• En obesos la masa total de agua
en el organismo es de 55%.
40%
40%
5%
15%
Agua corporal
Masa
Lìquido
intracelular
Líquido
intersticial

8. Ingesta de agua
*Es producida en la mitocondria, a nivel de la cadena respiratoria, por
la unión de los electrones provenientes del metabolismo en los
procesos oxidativos con el oxígeno.
Agua visible o
bebida
Agua oculta en los
alimentos
Agua metabólica u
oxidativa*
1500mL 800mL 300 mL

9. Excreción de agua
El riñón filtra a diario alrededor de 200 L de plasma con 142 mEq de sodio/L.
La orina excretada no pasa de un litro al día con alrededor de 100 mEq de sodio,
debido a un eficiente mecanismo de reabsorción, tanto de agua como de sodio.
El riñón tiene gran capacidad de eliminar agua y diluir los sólidos excretados; sin
embargo, su capacidad de concentración, aunque grande, tiene límite; así, la
densidad de la orina rara vez excede los 1.040 g/mL, aun en condiciones de gran
escasez de agua.
Orina
Piel
(Respiració
n)
Pulmones
(Aire
espirado)
Heces
1500 mL 600 mL 400mL 100mL
En general, se necesitan por lo
menos 500 mL de agua diarios para
eliminar los sólidos, 40 a 50 g,
derivados del metabolismo.

10. Eliminación
La piel es un mecanismo muy activo para la regulación de la temperatura corporal;
cuando la temperatura ambiente se eleva, el organismo tiende a eliminar calor, es
decir, a bajar su temperatura por medio de la sudoración, extrayendo así calor de
las masas tisulares; en situaciones de calor extremo, suelen perderse 10 L o más de
agua en un día. El sudor es una solución hipotónica que contiene, en mEq/L, las
siguientes sustancias: Na + , 48; K + , 5.9; Cl - , 40; NH4 + , 3.5, y urea 9,
Sin embargo, existen mecanismos reguladores de la salida de sales en el sudor y,
por ejemplo, en el individuo aclimatado a medios cálidos, la pérdida de sal en el
sudor es mínima.

11. • Desde el punto de vista químico, la forma adecuada de comparar las cantidades
de los compuestos es el mol, puesto que las reacciones químicas se dan entre las
moléculas (una molécula con otra molécula, con independencia de su tamaño).
Recuérdese también que la unidad internacional de concentración es la de mol/L.
• En relación al intercambio de agua hay que considerar que cada litro de agua
pura contiene 55.5 moles de agua, lo cual resulta de dividir el peso de un litro de
agua pura, 1 000 g, entre el peso molecular del agua, 18 g (1 000/18 = 55.5). Por
tanto, si en 101 promedio se ingieren 2 L de agua al día y se pierde una cantidad
igual, cada día se reciben, y a su vez se eliminan, unos 110 moles de agua.

12. Requerimientos de agua
En condiciones normales, a las temperaturas de los climas templados y sin necesidades metabólicas
especiales, la necesidad de agua oscila entre 2 000 y 2 500 mL por día. En ayunas, el requerimiento
mínimo es de unos 1 500 mL.
En el niño; en relación con el adulto, el requerimiento de agua y su intercambio es mayor; pero la
retiene con menor facilidad; así, si un niño no ingiere líquidos o los pierde, está en peligro de
deshidratación rápida.
La ingestión cotidiana de agua en los niños por lo general es de 160 mL por kilogramo de peso.
La ingestión excesiva de agua no tiene consecuencias pues se elimina con facilidad por el riñón.

14. Composición de los compartimientos líquidos
• Los líquidos del organismo comprenden el líquido intracelular, el
extracelular y, por extensión, los líquidos de las cavidades como la
pleural, peritoneal y pericárdica, entre otros.

15. Diagrama de Gamble de la
composición de electrólitos
de los líquidos del
organismo, expresados en
mEq/L.

16. Diagramas de Gamble de la
composición de electrólitos de
diversas secreciones digestivas. Con
el color azul claro en la parte inferior
se comprenden los cationes y
aniones menores. Se incluye el
plasma con fines comparativos.

17. Equiosmolaridad entre los
compartimientos extracelulares e
intracelulares
Entre los compartimientos extracelulares e intracelulares
ocurre un activo intercambio de líquidos y electrólitos,
preservador de la isotonicidad de las células con respecto
de los líquidos que las rodean.
La excepción a este hecho es la secreción de líquidos
hipotónicos, como el sudor y la saliva, entre otros, donde
entran en juego mecanismos activos de aporte energético
para retener las sales contra un gradiente de osmolaridad.

18. Intercambio de agua y electrólitos entre los
compartimientos
• La distribución del agua y de los solutos en ambos lados de una
membrana depende de diversos factores, entre los cuales destaca la
difusión de los diversos componentes, que es muy elevada para
determinadas sustancias.
Por ejemplo:
• Compuestos orgánicos no electrólitos como la urea, estas sustancias
están distribuidas de manera uniforme y no ejercen efectos
osmóticos netos en ningún lado.

19. Intercambio entre los compartimientos
vascular e intersticial
• A través de la membrana capilar ocurre el libre paso del agua y de las
sustancias de pequeño peso molecular; las moléculas grandes, como las
proteínas, pasan al líquido intersticial en mucho menor cantidad.
• La cantidad de agua aumenta en el líquido intersticial en determinadas
condiciones patológicas, como el edema y los derrames pleurales o
peritoneales, entre otras.
• En condiciones fisiológicas, en la linfa, presente en los espacios intersticiales,
se encuentran concentraciones hasta de 1 a 3% de proteínas.

20. Intercambio entre los compartimientos
intersticial e intracelular
• La membrana celular es una estructura que sólo deja pasar de manera libre el agua y
algunas moléculas, por lo común sin carga, como el CO2 y el O2 , entre otras.
• El paso de iones como Na+ , K+ , y Mg2+ de un lado a otro de la membrana un mecanismo
de transporte activo acoplado a reacciones que liberan energía.
• En el caso de los iones fosfato utilizados en la formación de compuestos orgánicos, su
concentración intracelular depende de las actividades metabólicas celulares.
• El paso de iones de un lado a otro de las membranas celulares implica la conservación de
la neutralidad eléctrica, de forma que la salida de un catión va seguida del ingreso de
otro catión a la célula; lo mismo sucede con los aniones.
• Ejemplo: Cuando sale K+ de la célula al líquido intersticial, entra Na+ a la célula. Por
ejemplo; en el túbulo renal; cuando se absorbe Na+ de la orina hacia la célula, ésta al
mismo tiempo elimina H+ o K+ .

21. Intercambio entre los compartimientos
intersticial e intracelular
• En estado normal, el Na + es expulsado de la célula de manera
activa con la energía del ATP, por medio de la “bomba de sodio”.
• Además, cuando aumenta la concentración de Na + en el líquido
extracelular, sale agua de las células para nivelar la presión
osmótica; esto suele ocurrir entre los líquidos intracelulares y
extracelulares, pues el mecanismo para mantener el ambiente
iónico y osmótico entre dichos espacios implica, sobre todo, el
paso de agua de un lado a otro.

22. Efecto de las soluciones isotónicas, hipotónicas
e hipertónicas
• La presión osmótica de las células es muy constante, hecho notable si se tiene en cuenta
la enorme movilidad del agua que entra y sale de ellas.
• La ingestión o la inyección de soluciones acuosas de distinta tonicidad ponen en marcha
mecanismos homeostáticos de ajuste muy complejos.
• El riñón es el órgano encargado de mantener la osmolaridad de los líquidos del
organismo al elaborar orina muy diluida y así perder agua, y también, dentro de ciertos
límites, al producirla más concentrada para conservar agua.
• El riñón responde a los cambios de composición del líquido extracelular por la actividad
hormonal como la aldosterona (producida en las glándulas suprarrenales- retención de
sodio y agua) y la hormona antidiurética (ADH producida en el hipotálamo-retención de
agua), entre otras.
• Ejemplo: : Cuando la osmolaridad del plasma y del líquido disminuyen, como sucedería
al administrar agua o soluciones hipotónicas, se produce orina hipotónica abundante.

23. Efecto de las soluciones isotónicas, hipotónicas
e hipertónicas
• Por el contrario, la presencia de una cantidad excesiva de sales en el compartimiento plasmático, o sea
el aumento en la osmolaridad del líquido extracelular, por ejemplo, por la pérdida de agua o por la
administración excesiva de soluciones hipertónicas, determina la eliminación de orina concentrada, en
un esfuerzo por reducir la osmolaridad de los líquidos corporales.
• El sistema nervioso central interviene en la sensación y en la respuesta a la sed; por ejemplo, en
algunas lesiones del hipotálamo se observa polidipsia (ingestión exagerada de agua) o hipodipsia.
• Otro medio de regulación es el intercambio de líquidos entre los espacios extracelulares e
intracelulares. Si el volumen del líquido extracelular está disminuido por la pérdida de agua o si, al
contrario, está aumentado por la administración de una solución hipertónica, el resultado es el mismo:
el volumen de las células disminuye porque dejan salir agua a la fase extracelular, para nivelar la
presión osmótica de ambos compartimientos.
• Los efectos de la administración de soluciones hipotónicas o hipertónicas se deben a la modificación de
la osmolaridad; en cambio, cuando se administra solución salina fisiológica (NaCl al 0.9%) u otras
soluciones isotónicas, no cambia la tonicidad de los compartimientos.

24. Efecto de las soluciones isotónicas, hipotónicas
e hipertónicas
Características Ejemplos
Deshidratación con aumento
relativo de sales
La falta de agua acompañada de aumento en
la concentración de sales.
Eliminación de glucosa urinaria en los diabéticos
que se asocia con una pérdida de agua y que se
refleja en un exceso de sales y de la osmolaridad
en el organismo.
Cuando se exagera la administración de proteína
por un intenso catabolismo; la eliminación del
exceso de urea por los riñones se logra a costa de
la excreción de cantidades importantes de agua.
Deshidratación con pérdida
de sales.
El agua se pierde menos que las sales de
forma proporcional; por lo tanto, los líquidos
extracelulares se vuelven hipotónicos.
La insuficiencia de la corteza suprarrenal. La
pérdida de sodio por la orina parece ser la causa
primaria del trastorno; aunque se pierde agua.
La insuficiencia renal crónica, cuando se pierde
con facilidad sodio por la baja capacidad del
mecanismo de reabsorción de sodio.
Deshidratación paralela a la
perdida de sales.
Los líquidos corporales permanecen
isotónicos, aunque disminuye el volumen del
líquido extracelular, en especial del líquido
intersticial, ya que el plasma contiene
proteínas que extraen líquido de los espacios
intersticiales.
Casi siempre se debe a la pérdida de los líquidos
de las secreciones del aparato digestivo
Retención de agua con
retención de sales
En la vida real estos casos son muy raros y
sólo tienen interés académico
Ingesta de agua de mar u otra solución
hipertónica y provoca así una hipertonicidad de
sus LEC, con paso de agua del compartimiento
intracelular hacia el extracelular para restablecer
el equilibrio osmótico.
Edema de tejidos blandos: Incremento del
volumen del líquido intersticial a expensas del
líquido intravascular.
Ejemplo:
Desnutrición, cirrosis, toxemia del embarazo, y
enfermedades renales, la presión oncótica del
plasma disminuye el agua pasa al liquido
intersticial.
Retención de agua sin
retención de sales
Ingesta de agua pura o solución glucosada y
además tuviera perturbado su funcionamiento
renal, lo cual permitiría la salida de sales.