Conducta de Ingesta: Fisiología y Regulación de Líquidos Corporales

Fisiología de la Conducta de Ingesta

Introducción a la Homeostasis

"La constancia del medio interno es una condición necesaria para que se dé una vida libre". Esta cita se refiere a que tienen que ser capaces de hacer los organismos para poder sobrevivir en un ambiente que es hostil a las células vivas que los componen ("vida libre"). Tienen que interponer una barrera entre sus células y el medio externo (piel y mucosa). Detrás de la barrera, han de regular la naturaleza del líquido interno que baña las células.

La regulación del líquido que baña nuestras células forma parte de un proceso llamado homeostasis.

• Homeostasis: proceso por el cual las sustancias y características corporales (tales como la temperatura y el nivel de glucosa) se mantienen en su nivel óptimo. La regulación del líquido que baña las células forma parte de la homeostasis.

Los mamíferos, conseguimos el control homeostático de las características vitales de nuestro líquido extracelular mediante nuestras conducta de ingesta: la ingesta de alimentos, agua y minerales tales como el sodio.

Mecanismos de Regulación Fisiológicos

Un mecanismo regulador fisiológico es aquel que mantiene la constancia de ciertas características internas del organismo frente a la variabilidad externa; por ejemplo, mantener una temperatura corporal constante pese a los cambios de temperatura ambiental.

Un mecanismo regulador incluye 4 características fundamentales:

Variable del sistema

• La característica que se ha de regular.

Valor fijo establecido

• El valor óptimo de la variable del sistema.

Detector

• Controla el valor de la variable del sistema.

Mecanismo rectificador

• Devuelve la variable del sistema al valor fijo establecido.

Consideremos el caso de una habitación cuya temperatura se regula mediante un radiador controlado a través de un termostato: la variable del sistema es la temperatura del aire de la habitación y el detector de esta variable es el termostato.

Este dispositivo puede ajustarse de modo que los contactos del interruptor se cierren cuando la temperatura descienda respecto al punto de ajuste preestablecido (valor fijo establecido).

Termostato (detector)

Temperatura del aire (variable del sistema)

Retroalimentación negativa

Calor

Ajuste de temperatura (valor fijo establecido)

Calentador eléctrico (mecanismo de corrección)

El cierre de los contactos pone en marcha el mecanismo rectificador (las bobinas del calentador). Si la habitación se enfría por debajo del valor fijo establecido en el termostato, este pone en marcha el radiador, que, a su vez, calentará la habitación. El aumento de temperatura de la habitación hará que el termostato apague el radiador. Dicho proceso recibe el nombre de retroalimentación negativa, poque la actividad del mecanismo rectificador (la producción de calor) retroalimenta al termostato y hace que se apague el calentador. La retroalimentación negativa es una característica esencial de todos los sistemas reguladores.

Sistemas Reguladores en Conductas de Ingesta

Vamos a ver los sistemas reguladores implicados en las conductas de ingesta: beber y comer. Estas conductas constituyen mecanismos rectificadores que reponen las reservas de agua o de nutrientes almacenados en el cuerpo.

Dado el desfase entre la ingesta y la reposición de existencias en los almacenes, las conductas de ingesta están controladas por mecanismos de saciedad, así como por detectores que controlan las variables del sistema. La fisiología de nuestro aparato digestivo hace que sean necesarios mecanismos de saciedad.

Por ejemplo, supongamos que pasamos un cierto tiempo en un ambiente cálido y seco y el cuerpo pide agua. Esta pérdida de agua hace que los detectores internos pongan en marcha el mecanismo rectificador: beber-enseguida, se bebe uno o dos vasos de agua y luego dejamos de beber. ¿ Por qué si el agua no hay llegado a las células?

Ingesta de Líquidos

Mecanismos de Saciedad en la Ingesta de Agua

Cuando el agua está todavía en el aparato digestivo, aún no ha llegado al líquido que rodea a las células, donde se necesita. Por lo tanto, aunque el acto de beber lo iniciaron detectores que estiman la necesidad de agua que tiene el cuerpo, lo detuvieron otros mecanismos.

Tiene que haber un mecanismo de saciedad que realmente diga: "basta de agua, cuando el aparato digestivo la absorba en la sangre, repondrá por fin la necesidad del organismo". Pero los mecanismos de saciedad intervienen en la actividad del mecanismo rectificador (en este caso, el beber), no controlan las variables del sistema en sí mismas.

Cuando se bebe una cantidad suficiente, los mecanismos de saciedad detienen la ingesta, anticipando el restablecimiento que luego ocurrirá.

6 Se absorbe el agua; los líquidos corporales recobran el valor normal

Líquidos corporales

Detectores

Mecanismo de corrección (beber)

Estómago

Mecanismo de saciedad

1 E Se bebe

5 El mecanismo de saciedad inhibe la ingesta de líquido

Inhibición

Para poder comprender cómo se efectúa el control fisiológico de la ingesta de líquido, hay que saber algo acerca de los comportamientos de líquidos corporales y cómo se relacionan. El cuerpo contiene 4 comportamientos de líquidos:

Líquido Intracelular

• Porción fluida del citoplasma de las células.

Líquido Intravascular

• Plasma sanguíneo.

Líquido Extracelular

Líquido Cefalorraquídeo

• En el cerebro y la médula.

Líquido Intersticial

• Baña las células.

El volumen de dos de los comportamientos líquidos corporales ha de mantenerse dentro de unos límites precisos: el líquido intracelular y el líquido intravascular.

Una pérdida de agua intracelular priva a las células de la capacidad de realizar numerosas reacciones químicas, y la ganancia de agua en exceso podría provocar la rotura de las membranas.

organismo pierde agua

2 Los detectores indican pérdida de agua

4 El estómago se llena de agua y envía una señal al cerebro

Regulación del Volumen Sanguíneo

El volumen del plasma sanguíneo también ha de ser regulado con precisión debido a cómo funciona el corazón. Si la volemia (volumen sanguíneo) desciende excesivamente, el corazón no puede seguir bombeando la sangre de forma efectiva; si el volumen no se restaura, el resultado será una insuficiencia cardiaca. A este estado se le llama hipovolemia.

El aparato vascular del organismo puede llevar a cabo ciertos ajustes ante la pérdida de volumen sanguíneo, contrayendo los músculos de las paredes de las venas y las arterias más pequeñas, con lo que se reduce el espacio para la circulación de la sangre; pero este mecanismo de corrección tiene los límites definidos.

Por tanto, para que nuestro cuerpo funcione correctamente, el volumen de ambos compartimentos de líquidos-intracelular e intravascular ha de ser regulado.

Los líquidos intracelulares e intravasculares son controlados por dos conjuntos de receptores diferentes. Un único grupo de receptores no funcionaría, ya que uno de estos compartimentos de líquidos puede sufrir cambios sin que el otro resulte afectado.

Por ejemplo, una pérdida de sangre obviamente reduce el volumen de líquido intravascular, pero esto no repercute en el volumen del líquido intracelular. Por otra parte, una comida salada aumentara la concentración de soluto en el líquido intersticial, expulsando agua de las células, pero esto no ocasionará hipovolemia.

El organismo necesita dos conjuntos de receptores: uno para la volemia y otro para valorar el volumen celular. La mayoría de las veces, ingerimos más agua y sodio del que necesitamos y los riñones excretan el excedente. No obstante, si los niveles de agua y sodio disminuyen demasiado, los mecanismos de corrección (beber agua o ingerir sodio) se activan.

Tipos de Sed

La sed es la tendencia a buscar agua y a beberla. Dado que la pérdida de agua tanto del compartimento intracelular como intravascular estimula la conducta de beber, los investigadores han adoptado los términos de: sed osmótica y sed volémica para referirse a ello.

Clasificación de la Sed

Tipos de sed

Sed Osmótica

• Aumento de la presión osmótica del líquido intracelular que tiene lugar cuando una célula se deshidrata.

Sed Volémica

• Medición del volumen del plasma sanguíneo.

Se pierde agua sobre todo por evaporación, ésta deshidrata el compartimento de líquido intracelular, así como el intravascular. El agua se pierde directamente del líquido intersticial, que se vuelve algo más concentrado que el intracelular o el intravascular. El agua se extrae tanto de las células como del plasma sanguíneo.

Piel

H2O

1 1 Se pierde agua por evaporación

Aumenta la 2 concentración de líquido intersticial

H2O

H2O

Los capilares

H2O

H50

3a pierden agua por ósmosis

- HO

HAC

HO

3b Las células pierden agua por ósmosis

La pérdida de agua de las células y del plasma sanguíneo llega a ser tan intensa que provoca sed, tanto osmótica como volémica.

Sed Osmótica

Se origina cuando aumenta la tonicidad (concentración de soluto) del líquido intersticial.

La ósmosis es el movimiento del agua, a través de una membrana semipermeable, desde una región de baja concentración de soluto a otra con alta concentración.

Un aumento en la concentración de soluto intersticial expulsa el agua de las células y el volumen de éstas se reduce.

El término osmótico se refiere al hecho de que los detectores están realmente respondiendo a cambios de concentración en el líquido intersticial que lo rodea.

• Osmorreceptores: son neuronas cuya frecuencia de descarga está afectada por su nivel de hidratación.

Si el líquido intersticial que rodea los osmorreceptores se volviera más concentrado, perderían agua por ósmosis y la constricción haría que se alterara su frecuencia de descarga, enviando señales a otras partes del cerebro.

Los osmorreceptores constituyen una clase especial de mecanorreceptores que transforman cambios en el volumen de la célula en variaciones en el potencial de membrana, y con ello en la velocidad de disparo neural.

Mecanismos de la Sed Osmótica

Cuando comemos una comida salada sentimos sed osmotica. La sal se absorbe del aparato digestivo y se incorpora al plasma sanguíneo que se vuelve hipertónico, esto hace que se expulse agua del líquido intersticial, lo que provoca que dicho compartimento se haga más hipertónico, y por tanto que el agua del interior celular salga.

Los receptores son responsables de la sed osmotica se localizan en la lamina terminalis que contiene dos órganos circunventriculares especializados: el órgano vasculoso de la lámina terminal (OVTL) y el órgano subtrigonal (OST). Ambos se localizan fuera de la barrera hematoencefálica.

Se necesitan unos 20 minutos para que un sorbo de agua se absorba en la circulación general. La saciedad es un mecanismo de anticipación, que se desencadena por el hecho de beber, por lo que el descenso de la actividad de la corteza cingulada anterior parece reflejar la activación de este mecanismo de saciedad. Estudios de neuroimagen funcional confirman que la sed activa a la corteza cingulada anterior.

Un estudio del trazado de conexiones neuronales en ratas encontró que las neuronas osmorreceptivas del OVTL se conectan con la corteza cingulada a través del grupo dorsal de los núcleos de la linea media del tálamo.

Sed Volémica

Se produce cuando disminuye el volumen del plasma sanguíneo (el volumen intravascular).

Cuando se pierde agua por evaporación, se pierde de los 3 compartimentos de líquidos: intracelular, intersticial y el intravascular, por ello la evaporación produce tanto sed volémica como sed osmótica.

Por otra parte, tanto la pérdida de sangre, el vómito y la diarrea, ocasionan pérdida del volumen sanguíneo (hipovolemia) sin deshidratar el líquido intracelular.

La pérdida de sangre es la causa más evidente de sed volémica. Además, dado que la hipovolemia implica una pérdida de sodio, así como de agua, la sed volémica también produce un apetito de sal.