Autor:
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Aljure, Janneth; Arias, Cesar; Baez, Humberto; Fuentes, Giovanny; Gomez,
Catalina; Lomanto, Marcela; Lozano, Alejandro; Rueda, Maria José; Silva,
Carlos.
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Título:
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Variación de los líquidos corporales y efectos de la rehidratación según
el tipo de solución ingerida durante un ejercicio en deportistas jóvenes /
Body liquid variation and rehydration.
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Fonte:
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Bogotá; s.n;
oct. 1991. 96 p. tab, graf.
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Idioma:
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Es.
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Tese:
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Apresentada a Universidad El Bosque. Facultad de Medicina para obtenção
do grau de Médico Cirujano.
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Resumo:
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Dieciseis futbolistas, estudiantes universitarios de Educación Física,
con edades que oscilaron entre 17 y 26 años (X=21.31 años) fueron sometidos a
una prueba de una hora de duración sobre banda sin fin, en recinto cerrado
(temperatura ambiental= 18.4 grados centigrados; índice WBGT,(2600 ms sobre
el nivel delmar) a una velocidad que corresponde al umbral aeróbico
anaeróbico de cada uno de ellos, establecido previamente según protocolo de
Kindermann (4mol/lt, ácido láctico en sangre). Se repartieron en 4 grupos a
saber: Grupo 1 sin solución hidratante (grupo control), grupo 2 agua mineral
(Agua Manantial marca registrada); grupo 3 solución comercial de
rehidratación oral, isoosmolar, con contenido de sodio 30 mEg/lt (Pedialyte,
marca registrada); y grupo 4 Coca Cola (marca registrada). A cada uno de los
sujetos se les cuantificó peso, hematocrito, temperatura oral, tensión
arterial sistólica (TAS), tensión arterial diastólica (TAD), frecuencia
cardíaca (FC), al inicio y al final de la prueba. Se hidrataron oralmente los
grupos correspondientes cada 15 minutos, con 120 cc de solución hidratante.
Los resultados pre y post ejercicio en el grupo control, arrojaron
diferencias significativas para la variación promedio de la temperatura, TAD
y peso. La FC alcanzó el 92 por ciento de la FC cardíaca máxima calculada.
Las diferencias promedio de las diferentes variables, comparadas entre los
grupos, no fueron estadísticamente significativas exceptuando la TAD y el
peso entre el grupo 1 y 2, y 1 y 4
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Descritores:
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Hidratação |
Tipo de Publicação:
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Responsável:
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CO1.1
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CO120.1
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Indice
El agua es el disolvente general del organismo que condiciona los fenómenos osmóticos, mantiene el estado coloidal del protoplasma y transporta los elementos nutritivos y de desechos de la actividad celular. La inmensa mayoría de las reacciones químicas del metabolismo se realizan en disoluciones acuosas, participando el agua directa ó indirectamente. Los organismos vivos varían en su contenido de agua. En general los tejidos jóvenes le contienen en mayor proporción. Varía también la proporción de agua de un tejido a otro entre los humanos. Con el siguiente esquema lo podremos apreciar mejor:
TEJIDOS
|
% AGUA
|
Esmalte
dentario
Esqueleto Corazón Riñón Cartílago Hígado Sangre Líquido cefalorraquídeo |
0,2
22 79,3 83 55 70 79 99 |
* Calor latente de vaporización: la
cantidad de calor que se le ha de aportar a un gramo de líquido para
transformarlo en vapor, a su temperatura de ebullición. Calor latente de evaporación del agua: 536 calorías. |
El volumen total de agua que contiene un sujeto de 70 Kg es de unos 40 las (57% de su peso corporal). La obesidad reduce estos porcentajes hasta en un 45%.
Ingresos
|
Pérdidas
|
Líquidos
1200 ml
Comida 1000 ml Metabólica 350 ml (?) |
orina
1500 ml
Pérdidas insensibles 900 ml sudor 50 ml heces 100 ml |
Ingresos
|
Pérdidas
|
Líquidos
1200 ml
Comida 1000 ml Metabólica 350 ml |
orina
500 ml
sudor 5000 ml Pulmones 700 ml |
Los líquidos corporales pueden dividirse en extracelulares e intracelulares, las diferencias básicas entre ellos se producen a través del transporte en la membrana celular. Su estudio es de vital importancia para comprender la regulación del volumen de líquido corporal, constituyentes del líquido extracelular, el equilibrio ácido básico y el intercambio macroscópico entre ellos gobernado por el equilibrio osmótico.
4. Equilibrio Osmótico. Osmolaridad de los líquidos corporales y conservación del equilibrio osmótico
Como el lector ya sabe, la presión necesaria para evitar la ósmosis a través de una membrana semipermeable se denomina presión osmótica. Cuanto mayor concentración de sustancias no difusibles a un lado de la membrana, menor es la tendencia del agua a difundir por ella. El agua intenta mantener las concentraciones estables por lo que tiende a difundir a los lugares de mayor concentración del soluto. Cada molécula no difusible disminuye de esta forma el potencial químico del agua en una cantidad determinada. Asimismo, la presión osmótica de la solución es proporcional a la concentración de moléculas no difusibles, sea cual sea su peso molecular. Por ejemplo una molécula de albúmina tiene el mismo efecto osmótico que una de glucosa siendo sus pesos moleculares 70000 y 180 respectivamente. Este concepto es de vital importancia para comprender el equilibrio osmótico. Los iones causan el mismo efecto osmótico que las moléculas, si se encuentran en la misma concentración. Cuando una molécula se disocia en uno ó más iones cada uno de ellos ejerce presión osmótica de acuerdo a su presencia molar individual.
5. Isotonía, hipertonía e hipotonía
Las células expuestas a una solución con gradiente osmótico menor que el de su interior, ganan agua para facilitar el equilibrio necesario, lo que logran cambiando su volumen inicial. Las células expuestas a una concentración mayor que su interior pierden agua en favor del equilibrio. En el primer caso estamos frente a una solución hipotónica, que en relación a los líquidos corporales, es toda aquélla con menos de 0,9 % de concentración de ClNa. En el segundo caso estaríamos frente a una solución hipertónica, que es toda solución con más de 0,9% de ClNa en relación a los líquidos corporales, finalmente una solución isotónica es aquélla en la que no existe cambio en el equilibrio osmótico y por tanto no afecta al volumen celular. Una solución de este tipo tiene una concentración aproximada de 0,9% de ClNa ó 5% de glucosa.
6. La sed
Este es un mecanismo que juega un importante papel como regulador de las concentraciones de sodio corporal y la osmolaridad total. La sed es el deseo consciente de agua. El centro de la sed esta localizado en una pequeña zona delante de los núcleos supraópticos del hipotálamo, en el área preóptica lateral. Las neuronas de esta zona funcionan como osmorreceptores. Por tanto un aumento de la presión osmótica del líquido extracelular dispara el mecanismo. La deshidratación intracelular provoca cambios en la osmolaridad extracelular y causa sed. La pérdida de potasio corporal disminuye la concentración intracelular del mismo, reduce el volumen de la célula y provoca sed.
7. Agua y Ejercicio Físico
En la actividad física el equilibrio hídrico es un elemento fundamental en la consecución de un rendimiento óptimo. Después de ver cual es el mecanismo de regulación del agua y de los principales solutos, el lector puede concluir, y con razón que en el ejercicio físico las situaciones descriptas se disparan a valores a veces críticos y que algunos sistemas de regulación, como el descripto en la sed, son del todo ineficaces para mantener el equilibrio hídrico. El ejercicio tiene valores distintos, según la intensidad de su ejecución. En el ejercicio intenso la pérdida de agua puede alcanzar valores que suben hasta el 6% de la masa corporal total. Pero veamos cómo se producen estos fenómenos.
donde: E: Producción de energía.
PrC: Producción de calor.
PC: Pérdida total de calor.
EV: Pérdida por evaporación.
R+C: Pérdida de calor por radiación y convección.
ER: Pérdida de calor por evaporación de los pulmones.
Composición
del sudor: Pérdida de 4 lts
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SOLUTO
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Composición media del sudor
|
Cantidad de soluto en
líquido extracelular
|
Cantidad de soluto eliminada
|
Cantidad de soluto después
de la pérdida de 4 lts
|
|
MMol/lts
|
Meq/lts
|
Meq/lts
|
Meq/lts
|
||
Na
|
47,9
|
217,5
|
191,6
|
198,3
|
|
K
|
5,9
|
60
|
23,6
|
36
|
|
Cl
|
40,4
|
157,5
|
161,6
|
148,3
|
|
Bicarbonato
|
|
24
|
|
|
|
Osmolaridad
|
94,20
|
254
|
94,2
|
312,1
|
Es recomendable la ingestión de agua antes, durante y después del ejercicio. Antes no más de 250-300 ml de agua fresca. Una ingestión mayor podrá producir molestias gastrointestinales por problemas de vaciado y malograr el rendimiento. Si el ejercicio es continuo pero moderado (por debajo del 75% del Vo2), con temperaturas que no sobrepasen los 25 ºC la reposición debe realizarse cada 15 minutos y no sobrepasar los 250 ml. Una ingestión mayor causaría los problemas gastrointestinales señalados. Es importante recordar que los fluidos fríos. Por ejemplo a 5ºC, son vaciados del estómago más rápido que los que están a temperatura corporal. Teniendo en cuenta que el agua ingerida será calentada por la temperatura interior del organismo, es recomendable que la reposición hídrica no se haga con agua a temperatura ambiente, sino con agua fresca a la temperatura indicada. En cuánto a las aportaciones de carbohidratos en los fluidos de reposición, el lector debe recordar que si no nos enfrentamos a ejercicios de alta intensidad, donde se pongan en acción las reservas de glucógeno, aportar azúcares, en especial glucosa, no solo no nos beneficia para la acción inmediata, sino que retrasa la absorción del agua que necesitamos. La glucosa que llega al estómago en disolución marca un importante retraso en el vaciado del estómago de agua libre. Sin embargo en pruebas dónde la acción se prolonga a altas intensidades puede ser recomendables la ingestión de preparados glucosados. Se han encontrado útiles, concentraciones de 30 a 60 gr/hr. en 625 a 1250 ml/hr de fluido ó bebidas preparadas al 4 - 8% de concentración de carbohidratos.
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La regulación del equilibrio hídrico
durante la practica de ejercicios físicos
1.
Introducción.
2.
Agua corporal total.
3.
Líquidos corporales.
4.
Equilibrio Osmótico.
5.
Isotonía, hipertonía e hipotonía.
6.
La sed.
7.
Agua y Ejercicio Físico.
8.
Reposición Hídrica.
9.
Bibliografía.
1. Introducción
Su conductividad térmica nos permite,
mejor que ningún otro líquido orgánico, regular la temperatura corporal, ya que
por ella se conduce fácilmente el calor y por lo tanto iguala con rapidez la temperatura
de distintos sectores del medio interno y el de las células. Su elevado calor
específico contribuye a sostener de forma estable la temperatura corporal. Si
las 3000 Calorías, que por término medio, libera un sujeto normal en 24 hs. se
hiciesen en presencia de otro disolvente, distinto del agua, la temperatura
corporal se elevaría hasta 100-150 Cº. Su alto calor latente de vaporización*
permite al vapor de agua mantener el organismo a temperatura más baja que la
del ambiente.
El organismo pierde constantemente agua
por la piel, los pulmones (pérdida insensible) y la evaporación del sudor
absorbe mucho más calor que si el disolvente fuese otro. Este fenómeno es de
especial importancia en el ejercicio.
El balance de agua, lo podemos determinar
sobre unos 2,5 lts diarios, de la siguiente forma:
Sin duda en el ejercicio la pérdida de
agua corporal es mucho más sensible alcanzando proporciones elevadas con
respecto a los valores dados. Estas pérdidas están condicionadas por la
intensidad del ejercicio, la temperatura y la humedad ambiente. La idea se
puede resumir en el siguiente esquema:
Alrededor de unos 25 lts de los 40 lts que
hay en el organismo están dentro del compartimento celular: es el líquido
intracelular. A pesar de no ser un líquido estrictamente homogéneo, se le
considera un gran compartimento líquido.
Los líquidos que se reúnen fuera de las
células se les denomina líquidos extracelulares y constituyen el medio interno.
En conjunto alcanzan un volumen de 15 lts. Pueden dividirse en:
·
Líquido intersticial: es
el que se encuentra en los espacios intercelulares. La mayor parte de él se
encuentra en forma de gel en estos espacios.
·
Plasma: es la porción no
celular de la sangre. Comunica permanentemente con el líquido intersticial a
través de los poros capilares, por lo que las sustancias disueltas y el agua
difunden libremente y permiten una mezcla casi constante. Las proteínas no
difunden y su presión coloidosmótica ayuda a mantener los niveles plasmáticos.
Su volumen es de unos 3 lts .
·
Componentes de los líquidos intra y
extracelular: los distintos componentes de los líquidos corporales están
disueltos en ellos y relacionados en milimoles ó miliequivalentes por litro. Un
milimol es la milésima parte de un mol. Un mol se define como el peso molecular
de una sustancia expresado en gramos. El miliequivalente es la milésima parte
de un equivalente. Aquí hablamos de equivalente eléctrico que se define como un
mol de una sustancia ionizada divido por su valencia.
Por ejemplo
un Equiv. de Na es 23/1=23 un Equiv. de Ca es 40/2=20.
Si los consideráramos por masa las
proteínas y las sustancias no electrolíticas suponen casi el 90% de las mismas
en el plasma, el 60% en el líquido intersticial y 97% en el intracelular. Los
porcentajes similares del plasma y el líquido intracelular nos permite afirmar
que estas sustancias se encuentran en similares proporciones en ambos lados de
la membrana, con la excepción de algunos compuestos grasos que existen en el
plasma en partículas grandes como las lipoproteínas. En el líquido extracelular
existen grandes cantidades de iones Na+ y Cl-, cantidades
considerables de ion bicarbonato y pequeñas cantidades de iones Ca++,
K+, Mg++, HPO4--, SO4-- y ácidos
orgánicos, además en el plasma existen grandes cantidades de proteínas, no así
en el líquido intersticial, tal como ya se comentó. El líquido intracelular
contiene pequeñas cantidades de iones Na+ y Cl-, casi
nada de HPO4--, cantidades moderadas de Mg++, SO4--
y cuatro veces más proteínas que en el plasma.
La presión osmótica se expresa en osmoles.
Un osmol es una medida de concentración de moléculas que equivaldrían al peso
molecular de sustancia no difusible y no ionizable. La actividad osmótica en
soluciones corporales se suele determinar en miliosmoles.
Cuando estas concentraciones se expresan
en osmoles/ lts de agua se les conoce por osmolaridad. Cuando se expresan en
osmoles/ kg de agua se las denomina osmolaridad.
La actividad osmótica en los líquidos
corporales está condicionada casi en su totalidad por los iones. En el plasma y
el líquido intersticial el Na+ y Cl- ejercen las cuatro
quintas partes de la presión osmótica, en el espacio intracelular casi la mitad
de la actividad osmótica la realizan los iones K+. La osmolaridad
total de cada uno de los tres compartimentos es de 300 miliosmoles, en tanto
que la del plasma es de 1,3 miliosmoles/litro más que los otros dos
compartimentos, sin embargo la diferencia se marca sobre el líquido
intersticial ya que tal diferencia es debida a la presión óncotica de las
proteínas plasmáticas. La idea clara de la presión la obtenemos si consideramos
a la presión en Torr.
Presión
osmótica = 19.3 * Osmolalidad (miliosmoles/litro)
De esta forma podemos determinar que la
presión osmótica de los compartimentos corporales equivale a una tremenda
presión frente a una membrana con agua pura. Algo más de 5400 Torr. Por lo
tanto mantener el equilibrio osmótico es de vital importancia, ya que esta
fuerza desequilibrada queda con un enorme potencial para desplazar agua, lo que
afectaría sensiblemente a la homeostásis.
Es necesario decir que el equilibrio
osmótico tiende a restablecerse siempre. Sin embargo hay que considerar que en
una situación normal los líquidos se incorporan al organismo por vía
gastrointestinal y después son distribuidos por la sangre al resto del cuerpo.
Esto supone que el equilibrio osmótico puede tardar en restablecerse casi 30
min. aunque este último extremo también depende del tipo de desequilibrio
producido. Durante el ejercicio se produce una importante pérdida de agua. Este
agua proviene del líquido extracelular. A esta pérdida le sigue una salida de
agua del interior de la célula para restablecer el equilibrio osmótico. Se
produce una deshidratación. Si en ese momento restablecemos el líquido perdido
con una solución isotónica, el líquido se absorbe desde el tracto
gastrointestinal hacia el plasma desde dónde la mayor parte de este pasa al
líquido intersticial. El agua y la sal permanecen en él y en el plasma, no
entran en la célula, debido a la protección que ejercen las bombas de Na de la
membrana celular, (el Na no entra en ella y por tanto el agua tampoco), de esta
forma se restablece el volumen de líquido extracelular sin afectar al
equilibrio osmótico. Si la solución aportada es hipotónica, la dilución del
líquido extracelular será severa con respecto al gradiente de presión creado en
el interior de la célula por lo que pasará mucha más agua para restablecer el
equilibrio, cambiando el volumen celular y generando pérdida del líquido
extracelular, aunque el mayor peligro de esta situación radica en la lisis celular.
Es una deshidratación hipotónica. Si la solución aportada es hipertónica, la
célula responderá dejando fluir agua para restablecer el equilibrio osmótico,
lo que afectará a su volumen y estructura. Estamos ante una deshidratación
hipertónica. Es relativamente común ver situaciones peligrosas en el
restablecimiento del equilibrio hídrico de algunos deportistas.
Volveremos a tratar la deshidratación más
adelante.
Para comprender la importancia del
mantenimiento del equilibrio osmótico que ejercen los líquidos corporales,
baste decir que los riñones filtran diariamente, aproximadamente 180 lts/día de
plasma. La capacidad de resorber los nutrientes necesarios y eliminar por esa
vía los desechos es fundamental para la vida, todo ello se produce sin variar
apenas la concentración osmótica de los líquidos corporales, que se sostiene en
una constante de 300 miliosmoles/litro.
Un dato importante es el hecho de que no
bebemos nunca cantidades incontroladas de agua por mucha sed que tengamos. La
razón estriba que al beber, el agua ingerida pasa al tubo gastrointestinal y
allí se produce un alivio parcial de la necesidad de beber. Podemos lograr este
mismo efecto insuflando un balón en el estómago. El agua tardará entre 20 a 30
minutos para distribuirse en el organismo, de manera que si bebiéramos una gran
cantidad de líquido crearíamos una importante hipoosmolaridad del líquido
extracelular.
En el deporte, el mecanismo descripto tiene
una importancia crítica, ya que el tiempo que transcurre para igualar las
concentraciones osmolares una vez que se ha disparado el mecanismo de la sed es
demasiado largo. A ello hay que sumar una sustancial pérdida de agua corporal
por lo que aún se hace más ineficaz el mecanismo de la sed para solventar el
desequilibrio que no es otro que la deshidratación. Por tanto en el deporte es
importante la bebida realizada sin sed. Lo ideal son reposiciones de poco
volumen, que no provoquen incomodidad gastrointestinal y ayuden a un vaciado
rápido. En este sentido hay que recordar que el agua fresca abandona antes el
estómago. Sin el sistema de la sed combinado con la ADH el control de la
concentración de sodio se hace extremadamente difícil.
El trabajo intenso, como es el caso del
ejercicio, produce un aumento significativo de la temperatura y que tiene una
estricta proporcionalidad, con la intensidad del trabajo realizado, pero
también con la eficacia mecánica íntrinseca de la tarea y de quien la realiza.
Gran parte del trabajo produce calor, que debe ser disipado en orden a mantener
la homeostásis y por tanto el rendimiento. Existen varias formas de
termoregulación: radiación, convección y evaporación. La radiación depende de
la diferencia de la temperatura del individuo y del entorno. El calor se pierde
hacia dónde existe un gradiente de temperatura negativo. El cuerpo pierde calor
por convección con el ambiente, mientras más aire frío circule, más calor
disipamos. Sin embargo es por evaporación dónde se registran las mayores
pérdidas de calor. Cuando la temperatura ambiente es menor que la de la piel,
la pérdida de calor se facilita por la suma de la convección y la radiación. En
el ejercicio la carga de calor es tan grande que este mecanismo, todo y con ser
el primero en activarse, no alcanza para eliminar el calor circulante, que la sangre
ha llevado hasta la piel. En este momento se activan las glándulas sudoríparas
(tenemos más de dos millones en todo el la superficie de la piel y no todas
actúan con las mismas tasas de calor). Sin embargo no existe salida de sudor
hasta que no se produce un tercio de la capacidad máxima de transpiración en
las glándulas activadas. Podemos generalizar en cuanto a que la eficacia del
cuerpo humano para realizar trabajo es de aproximadamente un 25%, por tanto el
75% de la energía total utilizada para dicho trabajo, se convierte en calor.
Mientras más intenso es el trabajo, más calor se produce. En general las
pérdidas de ese calor están mediadas por la evaporación, ya que las pérdidas
por las sumas de la radiación y la convección se mantienen constantes. El
aumento de la intensidad del ejercicio aumenta esta dependencia para la
termorregulación, según podemos apreciar en la siguiente gráfica.
Es pues sin duda la evaporación la forma más
eficaz que el organismo tiene para disipar el calor. Durante el ejercicio, la
posibilidad de realizar este trabajo de termoregulación con eficacia es crucial
para el deportista. En ambientes húmedos y calurosos, dónde la saturación del
aire por vapor de agua es muy alta, la evaporación y por tanto la refrigeración
del organismo se produce con dificultad y las pérdidas de agua en estas
condiciones pueden ser muy severas. Es aconsejable pues, la precaución en el
tipo de ejercicio y la intensidad en esas condiciones.
Hay que decir que una adaptación al
ejercicio intenso se manifiesta en la tasa y en el tipo de sudor producido. En
general los deportistas entrenados pueden gastar hasta 2,5 veces más energía
que los no entrenados para una misma temperatura corporal absoluta, lo que
implica que para intensidades submáximas la cantidad de sudor será menor. Sin
embargo cuando el ejercicio se acerca a la máxima intensidad la capacidad de
termoregulación del atleta entrenado produce mayores cantidades de agua y por
tanto mayor cantidad de sudor. Un consumo de oxígeno de 4 lts producen 0,36
moles de agua, que suponen 648 ml. La composición del sudor es también un
índice importante. En general el deportista adaptado producirá un tipo de sudor
mas diluido que el no entrenado, manteniendo a pesar del ejercicio los
equilibrios osmóticos en valores de fácil reposición. En la figura adjunta se
hace referencia a la pérdida de la osmolaridad en un ejercicio intenso, después
de un pérdida absoluta de cuatro Kg.
Los problemas más comunes en relación a la
producción y acumulación excesiva de calor pueden quizás resumirse en los
siguientes:
·
Espasmo
muscular de la masa muscular activa, probablemente producido por una pérdida
del equilibrio electrolítico.
·
Agotamiento
por calor. Aumento en picos de la frecuencia cardíaca, hipotensión
ortoestática, dolor de cabeza, debilidad general. El sudor puede estar
reducido. Existe una importante pérdida del volumen plasmático y por tanto
reducción del gasto cardíaco.
·
Golpe
de calor. Esta es la complicación más seria relacionada con el aumento de la
acumulación de calor corporal. La temperatura sube a límites muy peligrosos
(recuerde el lector que una temperatura nuclear de 41ºC desnaturaliza la mayor
parte de la actividad enzimática metabólica), el sudor cesa, la piel está seca
y muy caliente. El cuadro puede terminar en lesiones irreversibles del sistema nervioso,
colapso circulatorio y eventualmente la muerte.
En conclusión, es importante recordar que el
fenómeno a atajar en el ejercicio es la deshidratación y que esta se previene,
en parte, con las siguientes pautas prácticas:
·
Astrand.
Rodhal. Fisiología del trabajo físico. Ed. Panamericana. 1986.
·
Guyton.
Tratado de fisiología médica. Ed. Interamericana. 1988.
·
Jiménez
Vargas. Macarulla. Fisicoquímica fisiológica. Ed. Interamericana. 1971.
·
J. Appl. Physiol. 5, 759-768.
·
McArdle. Katch.
Katch. Exercise Physiology. Lea & Febiger. 1994.
·
Pivarnik. Leeds.
Wilkerson. Effects of endurance exercise on metabolic water production and
plasma volume. American
Physiological Society.
·
Vander
A. Fisiología renal. McGraw. Hill. 1985.