Balance hídrico (seres vivos)
El balance hídrico describe la absorción y liberación de agua en sistemas biológicos como células , tejidos o seres vivos en su conjunto.
Balance hídrico biológico
El agua es el componente principal de las células vivas . No solo sirve como disolvente universal , sino que también se produce en el metabolismo celular y se requiere como sustrato en la fotosíntesis . Por tanto, el equilibrio hídrico es un problema central para las células vivas. Básicamente, las plantas tienen mecanismos algo diferentes para regular su equilibrio hídrico que los animales y los humanos.
Balance hídrico de las plantas
Equilibrio hídrico en animales
En los animales que habitan en el agua, el equilibrio hídrico se combina con la regulación del contenido de sal en los tejidos. Aquí los zoólogos diferencian entre dos estrategias diferentes: osmoconformadores y osmorreguladores. Los animales osmoconformes son isotónicos al agua de mar circundante. A menudo no pueden influir activamente en la salinidad ( osmolaridad ) del agua de sus tejidos. Estos organismos marinos incluyen los organismos unicelulares y muchos invertebrados , como. B. caracoles. Los osmorreguladores, por otro lado, tienen fluidos corporales que no son isotónicos con el agua circundante. Puede influir activamente en su osmolaridad. Esto está relacionado con la presencia de órganos excretores como los riñones y las nefridias , como los que ya poseen los anélidos y los cangrejos . En los peces óseos , el exceso de sal también se libera al agua circundante a través de las branquias . Los osmorreguladores necesitan parte de su energía metabólica para la osmorregulación. Este es el precio por la fiabilidad funcional del metabolismo celular , los músculos , los sentidos y los nervios .
Los animales terrestres tienen otros problemas con su equilibrio hídrico: dependiendo de su hábitat y las condiciones climáticas, están amenazados de deshidratación y, por lo tanto, de muerte, o su reproducción se ve restringida si esto vuelve a ocurrir en el agua. Al igual que con las plantas, la evolución ha desarrollado numerosos mecanismos para ello. Esto incluye una superficie corporal que inhibe la evaporación con pelaje , plumaje , escamas o placas de cuerno . Además, varios sistemas de recuperación de agua para limitar la humedad en el aire exhalado , el agua en la orina o en las heces .
En este sentido, se conoce el ejemplo de las ratas canguro australianas , que no tienen que beber durante meses porque pueden cubrir su balance hídrico casi en su totalidad a partir del agua de oxidación de la glucosa y la respiración de grasas .
Balance hídrico en humanos
El contenido de agua del cuerpo humano puede ser bastante diferente dependiendo de su constitución personal. En las personas con bajo peso es hasta el 70% del peso corporal, mientras que las personas con sobrepeso solo contienen un 45% de agua. Entonces, cuanto mayor es la cantidad de grasa corporal , menor es. La razón es que la grasa es la parte más variable del cuerpo, pero al mismo tiempo el componente con menor cantidad de agua.
El cuerpo absorbe agua a través de bebidas, a través del agua contenida en los alimentos y a través del agua oxidada de la combustión de nutrientes.
La exportación de agua del cuerpo se produce a través de la orina, las heces, la piel (como el sudor y la pérdida transepidérmica de agua ) y a través del tracto respiratorio. Esta liberación de agua es esencial porque se excretan productos metabólicos como la urea y las sales, pero el calor también puede liberarse del núcleo del cuerpo a altas temperaturas exteriores.
Para un hombre adulto, se considera una liberación mínima de agua de alrededor de 1,5 litros por día (de los cuales poco menos de 1 litro por respiración y evaporación de la piel), que debe compensarse con una ingesta adecuada de agua. En promedio, necesita unos 2 litros al día.
El líquido corporal se encuentra en las células, es decir, intracelularmente , pero también fuera de las células en la sangre y en los espacios intercelulares, es decir, extracelularmente y transcelularmente , es decir, separados de la sangre por capas epiteliales . Estos incluyen los líquidos en el estómago y los intestinos , en la vesícula biliar en las grandes cavidades del cuerpo , el lubricante de las articulaciones y el líquido cefalorraquídeo .
Si el aumento de las pérdidas de agua a través del sudor o la diarrea no se repone rápidamente , aumenta el valor osmótico, la osmolaridad en el área extracelular. Por el contrario, el aumento de la ingesta de agua conduce a una disminución del valor osmótico. Sin embargo, normalmente un organismo sano compensa rápidamente estas desviaciones a corto plazo cambiando la cantidad de agua excretada por los riñones . La hormona antidiurética y su efecto sobre los riñones juegan un papel importante en esta regulación .
literatura
- Rüdiger Wehner , Walter Gehring : Zoología. 24ª edición completamente revisada. Thieme Verlag, Stuttgart et al.2007 , ISBN 978-3-13-367424-9 .
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- Klaus D. Mörike, Eberhard Betz, Walter Mergenthaler: Biología humana. 15ª edición, reimpresión corregida de la 14ª edición revisada y actualizada. Quelle y Meyer, Wiebelsheim 2001, ISBN 3-494-01297-0 .
Evidencia individual
- ↑ Suceden cosas debajo de nuestra piel de las que no tenemos ni idea. 5 de marzo de 2018, consultado el 11 de agosto de 2021 .
- ↑ Sobrevivir sin beber. Recuperado el 11 de agosto de 2021 (alemán).
- ↑ La liberación diaria de vapor de agua por una persona físicamente inactiva es de alrededor de 850 - 1000 ga una temperatura ambiente de 20 ° C según la directriz VDI 2078; citado en: Klaus Usemann, Horst Gralle: Bauphysik: Problemas, tareas y soluciones , p. 18, Springer Verlag; consultado en enero de 2017