Composición de los líquidos corporales en el organismo:

El agua es, cuantitativamente, el principal componente del cuerpo humano. Ya que supone entre un 55 y un 60% de la masa corporal del varón adulto; ésta proporción es ligeramente inferior en las mujeres debido a su mayor contenido en grasa. Entre 40 y 45 litros de agua se distribuyen de manera no uniforme en los fluidos biológicos, los cuales tienen composición química diferente y características fisiológicas distintas. Este porcentaje puede cambiar con la edad, el sexo, y el grado de obesidad. Conforme aumenta la edad, el porcentaje de peso corporal que es líquido disminuye paulatinamente. Esto se debe, en parte, al hecho de que el envejecimiento suele asociarse a un aumento del porcentaje de grasa del peso corporal, y ésta, a su vez, disminuye el porcentaje de agua corporal.

De la totalidad del líquido corporal se pueden diferenciar dos tipos de fluidos que cumplen funciones diferentes. El fluido intracelular está separado del líquido extracelular por una membrana celular selectiva que es muy permeable al agua, pero no a la mayoría de los electrolitos del cuerpo, es el que contienen las células. En su composición predominan los cationes potasio y magnesio, mientras que como aniones predominan el fosfato, las proteínas, los aniones orgánicos y el sulfato. Esta composición iónica tan distinta de la del líquido extracelular se mantiene en contra de un gradiente de concentración gracias, fundamentalmente, a la acción de proteínas de membrana, que transportan iones potasio al interior celular a cambio de iones sodio, que son expulsados; su funcionamiento depende de la hidrólisis enzimática del ATP. El volumen del fluido intracelular está comprendido, aproximadamente, entre 25 y 30 litros, lo que supone entre un 60 y 65% de toda el agua del organismo.

Se denomina fluido extracelular al resto del líquido que contiene el organismo, es decir, el 35-40% restante, que incluye el líquido intersticial, el plasma y diversos fluidos del organismo. El líquido intersticial comprende el líquido de los tejidos intersticiales, el del tejido de sostén y la linfa. Su composición se aproxima a la del plasma, exceptuando la concentración de proteínas, que es sustancialmente inferior. El plasma, contenido en el sistema vascular, representa sólo el 8% del agua del organismo y en su composición iónica predominan los iones sodio sobre los de potasio, calcio y magnesio, en tanto que la composición aniónica está dominada por el cloruro y el hidrogenocarbonato, y en menor extensión por los grupos cargados negativamente de las proteínas y ácidos orgánicos. El resto del fluido extracelular, denominado fluido transcelular, comprende el líquido cefalorraquídeo, el líquido sinovial, los líquidos intraoculares y los líquidos torácico-abdominales, tales como el líquido pleural, pericárdico y peritoneal. Su participación en el volumen total es pequeña de aproximadamente 1 a 2 litros, pero puede llegar a ser importante en determinados procesos patológicos, y tanto su volumen como su composición pueden tener valor semiológico.

La frontera que delimita los distintos espacios corporales está compuesta por capas de células, y la permeabilidad molecular a través de estas capas está regulada por procesos fisiológicos.

En el líquido extracelular se encuentran los iones y nutrientes que necesitan las células para mantener la vida celular. Por tanto, todas las células viven esencialmente en el mismo medio, el líquido extracelular, razón por la cual este recibe el nombre de medio interno del cuerpo.

Las células son capaces de vivir, crecer y desarrollar sus funciones especiales en tanto dispongan de las concentraciones correctas de oxígeno, glucosa, diferentes iones, aminoácidos, sustancias grasas y otros constituyentes en el medio interno.

Diferencias entre los líquidos extracelular e intracelular:

El líquido extracelular contiene grandes cantidades de iones sodio, cloruro y bicarbonato, además de nutrientes para las células, tales como oxígeno, glucosa, ácidos grasos y aminoácidos. Contiene también dióxido de carbono en proceso de transporte desde las células a los pulmones para ser expulsado, además de otros productos celulares que están siendo transportados a los riñones para su excreción.

El líquido intracelular difiere significativamente del líquido extracelular: contiene, en particular, grandes cantidades de iones potasio, magnesio y fosfato, en lugar de los iones sodio y cloruro del líquido extracelular. Existen mecanismos especiales para el transporte de los iones a través de las membranas celulares que mantienen dichas diferencias. Además, las células contienen gran cantidad de proteínas, casi cuatro veces más que en el plasma.

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Cuadro. COMPOSICIONES QUÍMICAS DE LOS LÍQUIDOS INTRACELULAR Y EXTRACELULAR.

Líquido extracelular Líquido intracelularNa 142 mEq/L 10 mEq/LK 4 mEq/L 140 mEq/LCa 2.4 mEq/L 0.0001 mEq/LMg 1.2 mEq/L 58 mEq/LCl 103 mEq/L 4 mEq/LHCO3 28 mEq/L 10 mEq/LFosfatos 4 mEq/L 75 mEq/LSO4 1 mEq/L 2 mEq/LGlucosa 90 mEq/L 0 – 20 mEq/LAminoácidos 30 mEq/L 200 mg/dL ¿Colesterol

0.5 g/dL 2 – 95 g/dLFosfolípidosGrasas neutrasPO2 35 mm Hg 20 mm Hg ¿PCO2 46 mm Hg 50 mm Hg ¿pH 7.4 7.0Proteínas 2 g/dL (5 mEq/L) 16 g/dL (40 mEq/L)

El intersticio y el líquido intersticial:

Aproximadamente una sexta parte del cuerpo consiste en espacios entre las células, que en conjunto se denominan intersticio. El líquido de estos espacios es el líquido intersticial. Tiene dos tipos principales de estructura:

1. Los haces de fibras de colágeno.2. Los filamentos de proteoglucano.Los haces de fibras de colágeno se extienden a grandes distancias en el

intersticio. Son extremadamente fuertes y, por tanto, proporcionan la mayor parte de la fuerza tensional de los tejidos. Por otra parte, los filamentos de proteoglucano son moléculas helicoidales muy finas, compuestas en alrededor de 98% por ácido hialurónico y en un 2% por proteínas. Éstas moléculas son tan delgadas que no se pueden ver con un microscopio óptico y son difíciles de demostrar incluso con el microscopio electrónico. Sin embargo, forman una maraña de filamentos reticulares muy finos, descritos acertadamente como una "masa en cepillo".

"Gel" en el intersticio:

El líquido del intersticio deriva de la filtración y difusión de los capilares. Contiene casi los mismos constituyentes del plasma, aunque con concentraciones mucho más baja de proteínas, porque estas no atraviesan con facilidad los poros de los capilares. El líquido intersticial está principalmente atrapado en los espacios mínimos existentes entre los filamentos de proteoglucano. Esta combinación de filamentos de proteoglucano y líquido atrapado dentro de ellos tienen las características de un gel y, por tanto, se llama gel tisular.

Debido al gran número de filamentos de proteoglucano, los líquidos no pueden fluir con facilidad a través del gel tisular. Por el contrario, difunden sobre todo a través del gel; es decir, se mueven molécula a molécula de un lugar a otro mediante movimientos cinéticos, en lugar de, por el movimiento simultáneo de un número elevado de moléculas. La difusión a través del gel se produce con una rapidez aproximadamente igual al 95 a 99% de la existente a través de un líquido libre. Para las distancias cortas entre los capilares y las células tisulares, esta difusión permite un transporte rápido a través del intersticio no sólo de moléculas de agua, sino también de electrolitos, nutrientes de bajo peso molecular, restos del metabolismo celular, oxígeno, dióxido de carbono y otros.

Líquido "libre" en el intersticio:

Aunque, en condiciones normales, casi todo el líquido del intersticio se halla atrapado dentro del gel tisular, en ocasiones, también hay pequeños riachuelos y pequeñas vesículas de líquido "libre", lo que significa líquido que está libre de moléculas de proteoglucanos, y por tanto, puede moverse libremente. Cuando se inyecta un pigmento en la sangre circulante, a menudo se le puede ver fluir a través del intersticio en los pequeños riachuelos, habitualmente discurriendo junto a las superficies de las fibras de colágeno o de las células. La cantidad de líquido "libre" presente en los tejidos normales es pequeña, habitualmente mucho menor del 1%. Por el contrario, cuando los tejidos desarrollan edema, estos pequeños espacios y riachuelos de líquido libre sufren una gran expansión, hasta que la mitad o más del líquido fluye con libertad, independiente de los filamentos de proteoglucano.

Volumen sanguíneo:

La sangre contiene líquido extracelular (el que forma el plasma) y líquido intracelular (alojado en los hematíes). Sin embargo, a la sangre se la considera como un compartimiento líquido separado porque se encuentra en su propia cámara, es decir, el aparato circulatorio. El volumen sanguíneo es especialmente importante para regular la dinámica cardiovascular.

El volumen sanguíneo en los adultos normales es en promedio de un 7% del peso corporal, es decir unos 5 litros. Por término medio, el 60% aproximadamente de la sangre es plasma y el 40% son hematíes, pero estas cifras pueden variar considerablemente de unas personas a otras, según su peso, el sexo y otros factores.

Las composiciones iónicas del plasma y el líquido intersticial son similares:

Como el plasma y los líquidos intersticiales están separados únicamente por membranas capilares que son muy permeables, la composición iónica de ambos medios es parecida. La diferencia más importante que existe entre estos dos compartimentos es la mayor concentración de proteínas que tiene el plasma; los capilares son poco permeables a las proteínas del plasma y, por tanto, sólo se escapan pequeñas cantidades de proteínas hacia los espacios intersticiales en la mayoría de los tejidos.

Debido al efecto Donnan, la concentración de los iones con carga positiva (cationes) es ligeramente mayor (un 2% aproximadamente) en el plasma que en el líquido intersticial; el efecto Donnan consiste en lo siguiente: Las proteínas del plasma están, en conjunto, cargadas negativamente y, por tanto, tienden a unirse a los cationes, como son los iones sodio y potasio, con lo cual hay cantidades suplementarias de estos cationes que quedan retenidas en el plasma unidos a las proteínas plasmáticas. A la inversa, los iones cargados negativamente (los aniones) tienden a estar algo más concentrados en el líquido intersticial que en el plasma, porque las cargas negativas de las proteínas plasmáticas repelen a los

aniones cargados también negativamente. Sin embargo, a efectos prácticos, se considera que la concentración de los iones existentes en el plasma y el líquido intersticial es aproximadamente la misma.

Valores normales de algunos constituyentes importantes del líquido extracelular:

Cuadro. ALGUNOS CONSTITUYENTES IMPORTANTES DEL LÍQUIDO EXTRACELULAR. RANGO NORMAL DE CONTROL Y LÍMITES NO LETALES APROXIMADOS DURANTE PERÍODOS CORTOS.

Valor normal Rango normal Límites no letales

aproximados

Unidades

Oxígeno 40 35 – 45 10 – 1000 mm HgCO2 40 35 – 45 5 – 80 mm HgIon sodio 142 138 – 146 115 – 175 mmol/LIon potasio 4.2 3.8 – 5.0 1.5 – 9.0 mmol/LIon calcio 1.2 1.0 – 1.4 0.5 – 2.0 mmol/LIon cloruro 108 103 – 112 70 – 130 mmol/LIon bicarbonato

28 24 – 32 8 – 45 mmol/L

Glucosa 85 75 – 95 20 – 1500 mg/dLTemperatura corporal

37.0 37.0 18.3 – 43.3 °C

Ácido-base 7.4 7.3 – 7.5 6.9 – 8.0 pH

El cuadro relaciona los constituyentes más importantes y las características físicas del líquido extracelular junto con sus valores normales, los rangos normales y los límites máximos sin que se produzca la muerte durante períodos cortos. Se puede observar la estrechez del rango normal de cada uno. Los valores que se salen de estos límites suelen ser el resultado de una enfermedad. Aún más importancia tienen los límites más allá de los cuales las anomalías pueden provocar la muerte. Por ejemplo, un aumento de la temperatura corporal de sólo 7 °C por encima de lo normal puede provocar un círculo vicioso de aumento del metabolismo celular que destruye literalmente las células. Obsérvese también el estrecho rango para el equilibrio acido-básico del cuerpo, con un valor de pH normal de 7.4 y valores letales de tan sólo 0.5 a ambos lados del valor normal. Otro factor importante es el ion potasio, ya que cuando su concentración disminuye a menos de un tercio de su valor normal, una persona puede quedar paralizada a causa de la incapacidad de los nervios para transportar las señales nerviosas. Por otro lado, si la concentración de potasio se eleva dos a tres veces su valor normal, es probable que el músculo cardiaco se deprima de forma grave. Por otra parte, cuando la concentración de calcio desciende a menos de la mitad del valor normal, es probable que una persona experimente una contracción tetánica de los músculos de todo el cuerpo, debido a la generación espontánea de impulsos nerviosos en los nervios periféricos. Cuando la concentración de glucosa

disminuye a menos de la mitad del valor normal, con frecuencia se desarrolla una irritabilidad mental extrema y a veces incluso convulsiones. 

Así pues, la consideración de estos ejemplos permite tomar conciencia del valor e incluso de la necesidad del gran número de sistemas de control que mantienen al cuerpo operando en estado de salud; en ausencia de cualquiera de dichos controles, se puede producir la enfermedad o la muerte.

Electrolito: Elemento o sustancia que cuando se funde o se disuelve en agua u otro disolvente se disocia en iones y es capaz de conducir la corriente eléctrica. Los electrolitos difieren en cuanto a sus concentraciones en el plasma sanguíneo, líquido intersticial y celular, y modifican el movimiento de sustancias entre esos compartimientos. Las cantidades apropiadas de los principales electrolitos y el equilibrio entre ellos tienen importancia crítica para la fisiología y el metabolismo normales. Por ejemplo, el calcio es necesario para la relajación del músculo esquelético y la contracción del miocardio; el potasio actúa a la inversa que el calcio, el sodio resulta esencial para mantener el equilibrio hídrico. Ciertas enfermedades, anomalías y medicamentos pueden conducir a deficiencia de uno o mas electrolitos o al desequilibrio entre ellos, como ocurre con ciertos diuréticos y la dieta pobre en sodio preescrita para la hipertensión, que puede causar hipovolemia y shock debido a pérdida de potasio.

Cuadro. CONTENIDO NORMAL DE ELECTROLITOS EN LOS LÍQUIDOS ORGÁNICOS.Electrolitros Na K C

aMg Cl HCO3 Proteínas HPO4 SO2 Ác.

OrgánicosIntravascular (mEq/L)

142 5 5 3 102

27 16 2 1 5

Intersticial (mEq/L)

146 5 3 1 114

30 1 2 1 8

Intracelular (mEq/L)

15 150 2 27 1 10 63 100 20 0

1. Líquido extracelular: Porción del líquido corporal que comprende el líquido intersticial y el plasma sanguíneo. El cuerpo de un adulto contiene alrededor de 11,2 litros de líquido intersticial que constituye aproximadamente el 16% del peso corporal y alrededor de 2,8 litros de plasma que constituye aproximadamente el 4% del peso corporal. El plasma y el líquido intersticial son muy similares químicamente y junto con el líquido intracelular ayudan a controlar el movimiento de agua y electrolitos a través del organismo. Algunos de los componentes ionizados importantes del líquido extracelular son proteínas, magnesio, potasio, cloro, calcio y ciertos sulfatos.

Plasma: Porción líquida, acuosa e incolora de la linfa y la sangre en la que se encuentran suspendidos los leucocitos (glóbulos blancos), los hematíes y las plaquetas. No contiene células y está constituido por agua, electrolitos, proteínas, glucosa, grasas, bilirrubina y gases. Es esencial para el transporte de los elementos celulares de la sangre a través de la circulación, los nutrientes, el mantenimiento del equilibrio ácido-base del organismo y el transporte de productos de desecho procedente de los tejidos. El plasma y el líquido intersticial tienen un contenido y concentración de proteínas muy similar, y por tanto el

plasma es importante para mantener la presión osmótica y el intercambio hidroelectrolítico entre los capilares y los tejidos.

Linfa: Líquido opalescente, claro, que se origina en muchos órganos y tejidos del organismo y que circula a través de los vasos linfáticos filtrándose en los ganglios. Es similar al plasma.

Líquido intersticial: Líquido extracelular que ocupa los espacios entre la mayoría de las células del cuerpo, constituyendo parte sustancial del medio líquido del organismo. Se forma por filtración del contenido de los capilares sanguíneos y es drenado por los linfáticos. Se parece en su composición al plasma, pero tiene menos proteínas.

Intersticial: Relativo o perteneciente al espacio entre tejidos.

2. Líquido intracelular: Líquido contenido por las membranas celulares (citoplásmicas), en el que se encuentran en disolución solutos esenciales para el mantenimiento del equilibrio hidroelectrolítico y el adecuado funcionamiento metabólico.

Cerca del 60% del cuerpo humano es líquido. Aunque la mayor parte de

este líquido se encuentra en el interior de las células y se denomina líquido intracelular, casi 1/3 se encuentra en los espacios externos a las células y se denomina líquido extracelular. Este líquido extracelular está en constante movimiento por todo el cuerpo. Es transportado rápidamente en la sangre circulante, y mezclado después entre la sangre y los líquidos tisulares mediante difusión a través de las paredes capilares.

Compartimientos líquidos corporales:

El total de líquidos corporales está distribuido principalmente en dos grandes compartimientos: el líquido extracelular y el líquido intracelular. El líquido extracelular se divide a su vez en líquido intersticial y plasma sanguíneo.

En un adulto normal de 70 kg de peso la cantidad total de agua corporal supone por término medio, el 60% del peso corporal, es decir unos 42 litros. Este porcentaje puede cambiar con la edad, el sexo, y el grado de obesidad. Conforme aumenta la edad, el porcentaje de peso corporal que es líquido disminuye paulatinamente. Esto se debe, en parte, al hecho de que el envejecimiento suele asociarse a un aumento del porcentaje de grasa del peso corporal, y ésta, a su vez, disminuye el porcentaje de agua corporal. Como las mujeres suelen tener más grasa corporal que los varones, ellas tienen una cantidad algo menor de agua en el cuerpo que los varones para su peso corporal. Por tanto, cuando hablamos del "promedio" de los compartimientos líquidos del cuerpo, debemos tener en cuenta que existen variaciones que dependen de la edad, del sexo y el porcentaje de grasa corporal.

Compartimiento del líquido intracelular:

Alrededor de 28 de los 42 litros de líquido del cuerpo se encuentran dentro de los 75 billones de células del cuerpo y que se denominan en conjunto líquido intracelular. Así pues, el líquido intracelular constituye el 40% aproximadamente del peso total del cuerpo en una persona "media".

Dentro de cada célula, el líquido contiene una mezcla de diferentes constituyentes, pero las concentraciones de estas sustancias en cada célula son bastante similares entre sí. En efecto, la composición de los líquidos celulares es bastante parecida incluso entre los distintos animales que van desde los microorganismos más primitivos hasta el nombre. Por esta razón, se considera que el líquido intracelular de la totalidad de las distintas células está formando un gran compartimiento líquido.

Compartimiento del líquido extracelular:

Todos los líquidos situados fuera de las células se conocen en conjunto como líquido extracelular. En total estos líquidos dan cuenta del 20% aproximadamente del peso corporal, es decir, unos 14 litros para un adulto normal de 70 kg de peso. Los dos mayores compartimientos del líquido extracelular son el líquido intersticial, que supone unas tres cuartas partes del líquido extracelular, y el plasma que representa un cuarto del líquido extracelular, es decir, unos 3 litros. El plasma es la porción de la sangre que no contiene células y se mantiene constantemente en intercambio con el líquido intersticial a través de los poros de la membrana de los capilares. Éstos poros son muy permeables a casi todos los solutos del líquido extracelular, salvo a las proteínas. Por tanto, los líquidos extracelulares están constantemente mezclándose, de modo que el plasma y los líquidos intersticiales tienen aproximadamente la misma composición, salvo las proteínas, que están más concentradas en el plasma.

Volumen sanguíneo:

La sangre contiene líquido extracelular (el que forma el plasma) y líquido intracelular (alojado en los hematíes). Sin embargo, a la sangre se la considera como un compartimiento líquido separado porque se encuentra en su propia cámara, es decir, el aparato circulatorio. El volumen sanguíneo es especialmente importante para regular la dinámica cardiovascular.

El volumen sanguíneo en los adultos normales es en promedio de un 7% del peso corporal, es decir unos 5 litros. Por término medio, el 60% aproximadamente de la sangre es plasma y el 40% son hematíes, pero estas cifras pueden variar considerablemente de unas personas a otras, según su peso, el sexo y otros factores.

Las composiciones iónicas del plasma y el líquido intersticial son similares:

Como el plasma y los líquidos intersticiales están separados únicamente por membranas capilares que son muy permeables, la composición iónica de ambos medios es parecida. La diferencia más importante que existe entre estos dos compartimentos es la mayor concentración de proteínas que tiene el plasma; los capilares son poco permeables a las proteínas del plasma y, por tanto, sólo se escapan pequeñas cantidades de proteínas hacia los espacios intersticiales en la mayoría de los tejidos.

Debido al efecto Donnan, la concentración de los iones con carga positiva (cationes) es ligeramente mayor (un 2% aproximadamente) en el plasma que en el líquido intersticial; el efecto Donnan consiste en lo siguiente: Las proteínas del plasma están, en conjunto, cargadas negativamente y, por tanto, tienden a unirse a los cationes, como son los iones sodio y potasio, con lo cual hay cantidades suplementarias de estos cationes que quedan retenidas en el plasma unidos a las proteínas plasmáticas. A la inversa, los iones cargados negativamente (los aniones) tienden a estar algo más concentrados en el líquido intersticial que en el plasma, porque las cargas negativas de las proteínas plasmáticas repelen a los aniones cargados también negativamente. Sin embargo, a efectos prácticos, se considera que la concentración de los iones existentes en el plasma y el líquido intersticial es aproximadamente la misma.

Constituyentes importantes del líquido intracelular:

El líquido intracelular está separado del líquido extracelular por una membrana celular selectiva que es muy permeable al agua, pero no a la mayoría de los electrolitos del cuerpo.

A diferencia del líquido extracelular, el líquido intracelular sólo contiene pequeñas cantidades de iones sodio y cloruro y casi nada de iones calcio. En cambio, contiene grandes cantidades de iones potasio y fosfato, además de cantidades moderadas de iones magnesio y sulfato, todos los cuales se encuentran a bajas concentraciones en el líquido extracelular. Además, las células contienen gran cantidad de proteínas, casi cuatro veces más que en el plasma.

El líquido extracelular contiene una gran cantidad de sodio, pero sólo una pequeña cantidad de potasio. En el líquido intracelular ocurre exactamente lo contrario. Asimismo, el líquido extracelular contiene gran cantidad de cloruro, mientras que el líquido intracelular contiene muy poco. Pero las concentraciones de fosfatos y de proteínas en el líquido intracelular son considerablemente mayores que en líquido extracelular. Estas diferencias son extremadamente importantes para la vida de la célula. VER TABLA 4-1 PAGINA 48.