¿Cómo actúa la Regulación Osmótica (RO)?

La Regulación Osmótica (RO) se lleva a cabo mediante la osmosis, en donde debe existir una gradiente de concentración que permitirá que los fluidos escurran por la membrana plasmática, en la cual su permeabilidad permitirá o no el paso de ciertos solutos hacia la región extracelular o intracelular. Pero además la regulación del agua al interior del cuerpo es realizada conjuntamente con el sistema urinario, nervioso y endocrino, en donde los riñones, el hipotálamo y distintas hormonas tienen un rol esencial.

OSMORREGULACIÓN MEDIANTE OSMOSIS

La osmosis es el movimiento de agua a través de las membranas a favor de su gradiente químico, es decir, desde donde el agua está en mayor proporción y por tanto una menor concentración de solutos, hacia donde está en menor proporción y con mayor concentración de solutos. Esto se puede dar gracias a que el agua no tiene carga, de modo que la difusión no se ve afectada por los gradientes eléctricos. Por tanto se puede decir que la osmosis es la transferencia de agua desde una solución hipotónica a una hipertónica, a través de una membrana semipermeable (Mundigo, I., 2006).

A partir de la osmosis se pueden dar diferentes soluciones, si éstas son isotónicas se tiene la misma proporción de agua y por tanto la misma concentración de solutos. Cuando se tiene una solución con diferentes proporciones de agua y concentraciones de soluto, la solución es hipotónica, en este caso, existe mayor proporción de agua y menor concentración de solutos; y por último la solución es hipertónica cuando existe menor proporción de agua y mayor de solutos (Mundigo, I., 2006).

Muchas veces cuando se tiene una célula animal en un ambiente que no es isotónico, ocurre el proceso de crenación, en este caso si se tiene un glóbulo rojo en una solución hipertónica respecto de su interior, la célula perderá agua y se arrugará. En el caso de tenerla en una solución hipotónica, le entrara agua, se diluirá su contenido y por tanto se romperá la membrana celular, produciéndose la citólisis. Si es que ocurre particularmente en glóbulos rojos, se denominará hemólisis (Mundigo, I., 2006).

En células vegetales no ocurre lo mismo, puesto que tiene una pared celular relativamente rígida que rodea y evita que estalle en una solución hipotónica. Lo que sucede en esta situación es que entra agua, atraída por la mayor presión osmótica que hay en el interior de la célula, pero a medida que el agua entra, va ejerciendo una presión cada vez mayor en sentido contrario. Esto determina que la célula podrá expandirse por la entrada de agua sólo hasta que la fuerza que atrae al agua hacia dentro se iguale con la que empuja el agua hacia fuera. A esta presión que ejerce el agua se le denomina presión de turgencia, que restringe la entrada de agua y es responsable de la posición erecta de las plantas. En una solución hipertónica el protoplasma perderá agua, despegándose de la pared, a esto se le llama plasmólisis
(Mundigo, I., 2006).

OSMORREGULACIÓN MEDIANTE SISTEMAS ENDOCRINO, NERVIOSO, URINARIO Y CIRCULATORIO

ACCIÓN DE LA VASOPRESINA (ADH)

Además del minucioso trabajo de la osmosis para la RO, el sistema endocrino contribuye a la regulación del agua corporal mediante la hormona liberada por la neurohipófisis: vasopresina –u hormona antidiurética- (ADH), la cual responde al aumento de la osmolalidad haciendo que los riñones regresen más agua a la sangre y por tanto se reduzca el volumen de orina. Esto ocurre tras deshidratación, volemia, diarrea o sudación excesiva, provocando que se activen los osmorreceptores, que son neuronas magnocelulares que se localizan en los órganos circunventriculares en el hipotálamo (en sitios como el órgano subfornical y el órgano vasculoso de la lámina terminalis –OVLT-), que detectan la presión osmótica arterial y otros impulsos excitatorios de diversas áreas encefálicas (Gonzáles, 1999). Así, los osmorreceptores activan células neurosecretoras hipotalámicas, produciéndose la síntesis (en los núcleos supraóptico y paraventricular) y liberación de ADH a los capilares sanguíneos de la neurohipófisis, para luego ser transportados por la sangre a riñones, glándulas sudoríparas y músculo liso de la pared vascular, produciendo la reducción del volumen de agua en la orina como también de la actividad secretora de las glándulas sudoríparas, y a su vez que aumente la presión arterial gracias a la contracción de la pared de las arteriolas. Al reestablecerse la presión osmótica arterial –o de otra forma, disminuyendo la osmolalidad-, se inhiben los osmorreceptores y la secreción de ADH se suspende, haciendo que los riñones retienen menos agua excretándose mayores volúmenes de orina, se incrementa la actividad secretora de las glándulas sudoríparas y se dilatan las arteriolas (Audesirk, Audesirk & Byers, 2003).

ACCIÓN DE LA FILTRACIÓN, REABSORCIÓN Y SECRECIÓN GLOMERULAR

Queda clara hasta aquí la interacción entre los sistemas y el consecuente resultado de homeostasis, pero la acción de la vasopresina es sólo el principio o una parte de este trabajo integrado. Mientras el sistema endocrino asegura el reservorio de agua, el sistema urinario se preocupa de mantener la homeostasis de la sangre, fluido que dosifica el agua hacia todo el cuerpo, por tanto, la concentración osmótica del plasma sanguíneo asegura la regulación osmótica del resto de los fluidos. Este resguardo lo hace mediante la filtración, reabsorción y secreción del agua en el tubo glomerular. En un comienzo, en la producción de orina, el agua y los solutos de la sangre pasan al túbulo renal, en donde las células reabsorben la mayor parte del agua retornándola a la sangre una vez filtrada a medida que fluye por los capilares peritubulares y los vasos rectos mientras las células del túbulo secretan el exceso de líquido y desechos que se eliminarán por la orina. Para que este proceso garantice un equilibrio de los líquidos corporales es necesario que los riñones mantengan una filtración glomerular constante, la que para hombres está en el promedio de 125 ml/min y en las mujeres en 105 ml/min (Audesirk et al., 2003, p. 936); para ello existen dos maneras de regular la filtración glomerular: una que considera un ajuste del flujo sanguíneo al interior y exterior del glomérulo, y por otra alterando la superficie capilar glomerular disponible para la filtración. De esta forma, los tres mecanismos que regulan la filtración tubular: la autorregulación renal, regulación neural y la regulación hormonal mantienen una regulación osmótica constante. La autorregulación renal lo hace mediante la contracción de las arteriolas aferentes por el incremento de la presión arterial, la regulación neural se activa al haber mayor actividad de los nervios renales simpáticos, lo cual provoca la liberación de noradrenalina, que contraen las arteriolas aferentes con la activación de receptores. A su vez el riñón regula la presión sanguínea, controlándola mediante las hormonas renina, angiotensina II y aldosterona, que responden al los bajos volúmenes de sangre y la reestablecen contrayendo las arteriolas aferentes y eferentes. Por otro lado, la regulación hormonal permite incrementar la filtración glomerular cuando el estiramiento del corazón estimula la secreción del péptido natriurético auricular (PNA), el cual incrementa la superficie capilar disponible para la filtración (Audesirk et al., 2003).

OSMOREGULACIÓN MEDIANTE LA REGULACIÓN DE LA SED

La sed, “la sensación consciente de una necesidad por agua y un deseo de beber” (Robertson, 1991 citado en Gonzáles, 1999), implica para la regulación osmótica la posibilidad de hacer partícipe al ser humano de la búsqueda de su equilibrio hídrico. La sed, está controlada por otra zona cerebral ocupada del equilibrio hídrico: el hipotálamo lateral, en donde hay osmorreceptores específicos para la sed y que responden a la irregularidad en la osmolalidad plasmática, en que la concentración de electrolitos es muy alta, por lo que llegan a las neuronas hipotalámicas, haciendo que se desencadene e intensifique la necesidad y deseo de beber agua. De esta manera, al aumentar la osmolalidad plasmática por encima del umbral osmótico se induce a ansías intensas de beber para reponer el déficit, pero si está dentro de los rangos la intensidad de la sed también disminuye y se bebe lo suficiente para reestablecer cualquier pérdida de agua, pero ésta es insensible para el sujeto. Cuando se ingiere el líquido para reponer las deficiencias, existe una retroalimentación negativa –similar a la que ocurre con la ADH-, por lo que la sensación de sed disminuye en el acto. Se ha sugerido que “distensión faríngea causa activación de los impulsos neurales al hipotálamo produciendo supresión de la sensación de sed. Esto es un sofisticado mecanismo de defensa para proteger al organismo de una sobrehidratación” (Gonzáles, 1999).

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