Si tenemos dos recipientes con agua y abrimos canales entre ellos por los que ésta pueda pasar libremente, veremos que las moléculas de agua van a pasar a través de los canales en la misma proporción en ambas direcciones o sea que su flujo neto en cualquier dirección va a ser cero y el volumen de agua en los recipientes va a permanecer constante.
Si añadimos a uno de los recipientes un soluto como el sodio, qué atrae a las moléculas de agua, o sea, que es osmóticamente activo, Y éste soluto no puede atravesar los canales, en el recipiente donde está el soluto van a quedar menos moléculas de agua libres para pasar a través de los canales, lo que llevará a que pasen más cantidad de moléculas de agua del sitio donde no hay soluto hacia el que sí tiene soluto hasta que la proporción de moléculas de agua en ambos recipientes sea nuevamente igual y el flujo neto de agua vuelva a ser cero. Así el volumen en el compartimiento con más soluto aumentará y el del volumen sin soluto disminuirá hasta que la proporción de moléculas de agua libre en ambos sea igual.
En biología, el paso de agua entre dos compartimientos, de donde hay más moléculas de agua libre hacia dónde hay menos moléculas de agua libre a través de una membrana permeable al agua, pero no permeable al soluto se denomina osmosis. Y la osmolaridad es la concentración de partículas osmóticamente activas en una solución expresada en miliosmoles por litro.
Por último, la capacidad de una solución extracelular para hacer que el agua entre o salga de la célula por osmosis se conoce como tonicidad, así si una solución tiene una osmolaridad igual a la del interior de la célula y sus solutos no pueden atravesar libremente la membrana, esa solución se conoce como solución isotónica; si su osmolaridad es mayor que la de la célula se considerará hipertónica y si es menor será hipotónica.
Hagamos más visibles las moléculas de soluto y adicionemos igual cantidad a ambos recipientes con agua aumentando su osmolaridad. Si adicionamos más soluto a uno de los compartimientos las moléculas de agua se les unirán y quedarán menos moléculas de agua libre, lo que hará que pasen más moléculas de agua desde el recipiente con menos soluto, aumentando el volumen del sitio donde se adicionó el soluto y disminuyendo el del otro.
Si cerramos los canales, el volumen y la osmolaridad en los recipientes se mantendrá constante en cada uno; Si sacamos agua sin solutos de uno de ellos, su volumen disminuirá y su osmolaridad aumentará, o sea, que se hará hipertónico con respecto al otro. Si reabrimos los canales el agua pasará en mayor proporción hacia el sitio con más soluto hasta que la osmolaridad en ambos compartimientos sea nuevamente igual.
Cerramos nuevamente los canales y esta vez agregamos agua libre o eliminamos solutos; ahora este compartimiento será hipotónico con respecto al otro y una vez abramos los canales, el flujo neto de agua se hará nuevamente hacia el compartimiento con más soluto hasta que la osmolaridad en ambos sea igual.
Si llevamos esto a nivel celular, las soluciones hipotónicas harán que el agua vaya hacia el interior de las células y las soluciones hipertónicas van a sacarla.
Veamos algunos ejemplos en donde vamos a quitar el color y dejar solamente tonalidades de azul para que podamos enfocarnos solamente en la osmolaridad.
Si utilizamos solución salina normal al 0.9%, que tiene una osmolaridad similar a la del plasma y las células o sea cercana a trescientas miliosmoles por litro y la infundimos en forma rápida hacia el espacio intravascular esta se repartirá luego entre el resto del espacio extracelular e intracelular sin provocar grandes variaciones de volumen al interior de la célula, esta es la razón por la que las soluciones isotónicas pueden infundirse en forma rápida y en grandes cantidades durante la reanimación.
Si utilizamos una solución hiperosmolar, en este caso solución salina hipertónica al dos punto siete por ciento, con una osmolaridad cercana a novecientas miliosmoles por litro y la pasamos en forma rápida, vemos que la osmolaridad plasmática aumentará, lo que va a hacer que salga agua de la célula deshidratándola. Por eso, soluciones como está se utilizan entre otras cosas para manejar el edema cerebral.
Volvamos a la osmolaridad normal y utilicemos una solución hipotónica como la dextrosa al cinco por ciento en agua destilada. Si la infundimos rápidamente nos va a disminuir la osmolaridad plasmática, haciendo que el flujo neto de agua vaya hacia el interior de la célula edematizándola. De allí que la complicación más peligrosa al utilizar líquidos hipotónicos en forma rápida o prolongada sea el edema cerebral que puede llevar a la muerte.
En nuestro último ejemplo tenemos una solución hipertónica: La dextrosa al cinco por ciento en solución salina normal, con una osmolaridad cercana a quinientas cincuenta miliosmoles por litro que es la solución más usada como líquido de mantenimiento en pediatría. ¿Por qué la utilizamos si es hipertónica?
22 авг 2024
