El cuerpo humano contiene líquido tanto dentro de sus células, llamado líquido intracelular (ICF), como fuera de sus células, llamado líquido extracelular (ECF). Los dos tipos de ECF son el plasma sanguíneo y el líquido intersticial, que se encuentra en los espacios microscópicos entre las células. Todos los fluidos corporales contienen electrolitos, que son átomos que tienen una carga positiva o negativa y son esenciales para la función del sistema nervioso y los músculos, incluido el corazón, y para mantener la presión arterial y el equilibrio ácido-base del cuerpo, o potenz hidrógeno ( pH) niveles. Los pulmones, los riñones y el hipotálamo juegan un papel importante en la regulación de los niveles de líquidos y electrolitos en el cuerpo, al igual que la ósmosis. Un desequilibrio entre los líquidos corporales y los electrolitos puede provocar una enfermedad grave o la muerte.
Hay cinco electrolitos principales en el cuerpo humano. Son sodio (Na +), que ayuda a las células nerviosas a enviarse señales entre sí y ayuda a mantener el equilibrio de electrolitos; potasio (K +), que ayuda a que funcionen los nervios y los músculos y ayuda a mantener el pH de los fluidos corporales; calcio (CA2 +), que juega un papel en la coagulación sanguínea y la función nerviosa y muscular; cloruro (Cl-), que sirve como equilibrio frente a los iones positivos; y bicarbonato (HCO3-), que ayuda a mantener el pH adecuado en los fluidos corporales. El sodio, el potasio y el calcio son cationes o iones con carga positiva, y el cloruro y el bicarbonato son aniones o iones con carga negativa. Los iones tienen carga positiva o negativa, por lo que pueden afectar el pH de los fluidos corporales. El cuerpo puede tolerar muy poca alteración del pH de sus fluidos y aún funcionar correctamente, por lo que los niveles equilibrados de electrolitos son necesarios para sobrevivir.
La deshidratación severa hace que los riñones dejen de excretar líquido en un esfuerzo por evitar una mayor pérdida de líquido. Esto provoca un desequilibrio en los electrolitos que conduce a la acidosis metabólica, una afección en la que el pH de los líquidos corporales es demasiado bajo. La acidosis causa respiración rápida, letargo y confusión, y puede provocar un shock y la muerte. Una pérdida extrema de Cl- debido a los vómitos prolongados conduce a la alcalosis metabólica, en la que el pH de los líquidos corporales es demasiado alto. Los signos y síntomas de la alcalosis incluyen confusión, contracciones o espasmos musculares, sensación de mareo, náuseas y hormigueo en las manos o la cara y coma.
Los riñones ayudan a mantener el equilibrio de electrolitos al controlar la cantidad de líquido y electrolitos que se liberan en la orina, y los pulmones eliminan el dióxido de carbono de la sangre, lo que hace que la sangre sea menos ácida. Es por eso que alguien que tiene acidosis respira rápidamente para corregir la afección y por qué la hiperventilación puede provocar alcalosis respiratoria. El uso excesivo de medicamentos sedantes puede ralentizar el proceso respiratorio lo suficiente como para causar acidosis respiratoria.
Además de mantener los niveles de líquidos y el pH, el cuerpo también debe mantener una concentración saludable de líquidos y electrolitos entre ICF y ECF. El agua se mueve a través de las membranas celulares a través de un proceso pasivo llamado ósmosis, que trabaja para mantener la misma concentración de líquido y electrolitos, especialmente Na +, dentro y fuera de la membrana celular. Si hay una mayor concentración de Na + fuera de la célula, el agua se moverá de ICF a ECF para equilibrar la concentración. Demasiado movimiento de agua hace que las células se deshidraten, la presión arterial aumente y el hipotálamo del cerebro desencadene una sensación de sed. Esto se llama sed osmótica y es la razón por la que una persona siente sed después de comer alimentos salados.
Cuando la misma persona bebe agua, la concentración de Na + en la sangre cae y el agua fluye de regreso a las células, restaurando el equilibrio de líquidos y electrolitos. A medida que una persona pierde fluidos corporales al sudar, orinar, vómitos, diarrea o sangrado, otro tipo de célula dentro del hipotálamo desencadena la sed para reponer el volumen de líquido. A esto se le llama sed hipovolémica.
El proceso pasivo de ósmosis y las funciones de los pulmones y los riñones trabajan en conjunto para mantener los niveles adecuados de líquidos y electrolitos dentro del cuerpo. Esto asegura que cada electrolito pueda hacer su trabajo de mantener el corazón latiendo y el funcionamiento del sistema nervioso. Demasiado o muy poco electrolito puede causar problemas graves. Por ejemplo, muy poco K + conduce a la acidosis y demasiado K + puede detener el corazón, que es la causa de muerte de muchos pacientes con enfermedad renal. Los pulmones y los riñones también ayudan a mantener un equilibrio de cationes y aniones para mantener el pH adecuado en los fluidos corporales para que los órganos puedan funcionar.