Los alimentos salados, los dulces e incluso ciertas soluciones médicas pueden provocar sed porque sus iones o azúcares disueltos actúan como osmoles activos. Cuando estas sustancias se disuelven en fluidos corporales (principalmente suero sanguíneo), alteran el movimiento del agua a través de las membranas celulares, un proceso regido por el concepto de presión de turgencia.
La concentración se expresa más comúnmente como masa por unidad de volumen (p. ej., gramos de glucosa por decilitro de suero, g/dL). Para solutos que atraviesan membranas, la métrica relevante es la molaridad (M) , el número de moles por litro. La molaridad tiene en cuenta el peso molecular del soluto y el número de Avogadro (6,02 × 10 23 partículas por mol). Por ejemplo, 90 g de glucosa en 400 mL de agua corresponden a 0,5 mol de glucosa, lo que produce una molaridad de 1,25 M.
La ósmosis es el movimiento pasivo del agua a través de una membrana semipermeable hacia el lado con mayor concentración de soluto. La fuerza impulsora se llama presión osmótica . Los solutos que contribuyen a esta presión se denominan osmoles activos. El agua se comporta como un soluto, pasando de una concentración de soluto baja a una alta para igualar las concentraciones en ambos lados de la membrana.
La concentración relativa de una solución comparada con otra se describe como:
Cuando una célula se coloca en un ambiente hipertónico, el agua sale de la célula (plasmólisis), lo que reduce la presión de turgencia y potencialmente causa contracción. En un ambiente hipotónico, entra agua, lo que aumenta la presión de turgencia y corre el riesgo de lisis celular. Estos principios sustentan la cuidadosa formulación de soluciones intravenosas, que deben igualar o superar ligeramente la osmolaridad del plasma humano para evitar daño celular.
Los atletas de resistencia a menudo dependen de la reposición de líquidos para mantener el rendimiento. Sin embargo, una bebida deportiva hipertónica (con más azúcar que el líquido extracelular del cuerpo) puede hacer que el agua regrese al intestino, lo que ralentiza la absorción. Las investigaciones muestran que las bebidas hipotónicas se absorben más rápido, mientras que las bebidas isotónicas o hipertónicas se absorben más lentamente. Es por eso que las bebidas deportivas populares como Gatorade y Powerade están formuladas para ser ligeramente hipotónicas.
El agua de mar contiene altas concentraciones de iones:
Cl
-
: 19,4 g/kg
Na
+
: 10,8 g/kg
Sulfato: 2,7 g/kg
Magnesio: 1,3 g/kg
Calcio: 0,4 g/kg
Potasio: 0,4 g/kg
Bicarbonato: 0,142 g/kg
La mayoría de los organismos marinos son isotónicos al agua de mar, pero los tiburones son una excepción. Mantienen la sangre hipertónica reteniendo urea y produciendo orina muy diluida, lo que les permite prosperar en un ambiente hipertónico.
En resumen, comprender los principios de presión de turgencia, ósmosis e hipertonicidad es esencial para la práctica médica, el rendimiento deportivo y la biología marina.
