Osmoregulación

Definitions & Key takeaways

Osmoregulation is the process by which an organism regulates its internal body water-solute concentrations. It is a crucial aspect of maintaining the proper balance of water and electrolytes in the body, as electrolytes such as sodium, potassium, and chloride are dissolved in water, and a change in their concentrations can affect various physiological processes in the body. Solute concentrations are measured in osmolarity (mOsm/L), which is the number of osmoles within a liter of solution.

In humans, the osmolarity of blood plasma in the body is normally kept around 290 to 300 mOsm/L and is tightly controlled by antidiuretic hormone (ADH). With ADH secretion, the kidney increases the reabsorption of water back into circulation and causes vasoconstriction to bring up blood pressure. These pathways are controlled by negative feedback loops which inhibit further secretion of ADH.

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Introduction0:00–0:44

La osmorregulación se refiere a la regulación de las concentraciones de solutos en los líquidos corporales. Las concentraciones de solutos se miden en osmolaridad, normalmente mOsm/l, que es el número de osmoles en un litro de solución.
Recuerde que un osmol se refiere a los iones individuales dentro de una solución. Por ejemplo, una solución de 1 mmol/l de una sal como el NaCl, que puede separarse en el agua para convertirse en Na+ y Cl-, hará que tanto el Na+ como el Cl- contribuyan a la osmolaridad.
Así, 1 mmol/l de NaCl es 2 mOsm/l. En el organismo sano, la osmolaridad del plasma sanguíneo está muy regulada y se mantiene en torno a 290 o 300 mOsm/l.

Osmolarity0:44–1:55

Los componentes principales de esta osmolaridad están formados por iones como el sodio, la glucosa y la ure Para obtener la osmolaridad real del organismo, se puede utilizar un cálculo como el siguiente: = 2[Na+] + [Glucosa]/18 + [ NUS ]/2,8, donde [Glucosa] y [NUS] se miden en mg/dl Tanto la glucosa como el NUS pueden convertirse de mg/dl a mOsm/l dividiéndolos entre 18 y 2,8 respectivamente.
Supongamos que hace un día muy soleado y se olvida de llevar agua. En primer lugar, mientras camina pierde agua constantemente a través del sudor y del vapor de agua que sale por la boca y la nariz al exhalar, estas son pérdidas insensibles de agua.
Si no bebe agua, puede deshidratarse rápidamente. Esto hace que la osmolaridad del plasma aumente porque la cantidad de líquido de la sangre disminuye, pero el número total de partículas de soluto sigue siendo aproximadamente el mismo Se producen dos cosas simultáneamente.

Osmoreceptors1:55–2:50

En primer lugar, una región del cerebro llamada hipotálamo anterior tiene un grupo de neuronas llamadas núcleos supraópticos, que tienen osmorreceptores que detectan incluso cambios muy pequeños de la osmolaridad, tan pequeños como 1 mOsm/l.
Estas neuronas siempre están tomando muestras de la sangre que pas Cuando aumenta la osmolaridad del plasma, el agua sale de la célula y provoca su contracción.
El aumento de la osmolaridad más allá del punto normal de 290 a 300 mOsm/l estimula al hipotálamo, que produce hormona antidiurética o ADH, también llamada vasopresina.
En segundo lugar, a medida que el volumen sanguíneo disminuye, también lo hace la presión arterial. Unas neuronas especializadas, denominadas barorreceptores, actúan como sensores de presión en las paredes del sistema cardiovascular, en unas pocas zonas específica Están en la pared posterior de la aurícula derecha del corazón, en el cayado aórtico y en los senos carotídeos derecho e izquierdo, que es donde la carótida común se divide para convertirse en las carótidas interna y externa.

Baroreceptors2:50–3:44

Estos barorreceptores detectan pequeños cambios en el grado de estiramiento de esas paredes, por lo que si el volumen de sangre disminuye y las paredes se estiran menor, los barorreceptores cambian su ritmo de disparo de señales al hipotálamo.
El hipotálamo percibe el cambio y comienza a producir más hormona antidiurética. Así que, en última instancia, tanto un aumento de la osmolaridad como una disminución de la presión conducen a una mayor cantidad de ADH.

Antidiuretic hormone (ADH)3:44–4:47

La hormona antidiurética es una hormona peptídica, una pequeña proteína que las células utilizan para comunicarse entre La ADH se produce dentro de los cuerpos celulares de las neuronas supraópticas, y luego se empaqueta en vesículas y se secreta a través de largos axones que se extienden hacia una hendidura sináptica en la neurohipófisis.
La ADH se libera en el líquido intersticial, se desplaza a través de las células endoteliales cercanas y llega al lecho capilar de la neurohipófisis.
A partir de ahí, la ADH viaja por todo el cuerpo y se une a los receptores de sus dos principales tejidos diana, los conductos colectores del riñón y el músculo liso que envuelve las paredes arteriales.
La unidad funcional del riñón es la nefrona, y los conductos colectores conectan esas nefronas con el cáliz menor del riñón.
Esta parte del conducto colector es normalmente impermeable al agua y a la urea. La ADH actúa sobre las células principales que se encuentran a lo largo de los conductos colectores.

Principal Cells4:47–5:44

Estas células tienen dos lados, el apical o luminal, también conocido como el lado en contacto con el líquido tubular, y el basolateral o intersticial, el lado que está en contacto con el intersticio del riñón.
La ADH viaja a través de los capilares peritubulares de los riñones y se une a los receptores V2 de la membrana basolateral de la célula principa Después de la unión a los receptores V2, las células principales incorporan las proteínas que forman los canales de agua, llamadas acuaporinas, en la membrana luminal de la célula.
Como la concentración de solutos en el intersticio es alta, el agua fluye por ósmosis, desde el lumen del túbulo por su gradiente de concentración, hacia el intersticio.
A partir de ahí, el agua también puede entrar libremente en los capilares peritubulares para ser reabsorbida de nuevo hacia la circulación sistémica.
Si hay más agua en la circulación sistémica, disminuye la osmolaridad del plasma. La ADH también hace que se contraigan los músculos lisos de las paredes de los vasos sanguíneos A medida que el diámetro del lumen del vaso sanguíneo disminuye, la presión arterial aumenta.

Resistance5:44–6:31

Si se observa la relación entre el radio de un tubo y la resistencia, se sabe que la resistencia es proporcional a 1 sobre el radio a la cuarta potencia.
Y como la presión o delta P es igual a la resistencia x el flujo, un aumento de la resistencia periférica provoca un aumento de la presión.
A medida que la osmolaridad se normaliza y la presión arterial aumenta, tanto los osmorreceptores como los barorreceptores dejan de estimular el hipotálamo anterior y, como resultado, se secreta menos ADH.

ADH Regulation6:31–7:58

Consideremos ahora una situación diferente. Supongamos que una persona empieza a beber mucha agua, mucho más de lo que suele beber.
Ese líquido extra se difunde a través del intestino grueso, llega a la sangre y disminuye la osmolaridad del plasm Esta disminución de la osmolaridad plasmática inhibe el disparo de los osmorreceptores del hipotálamo, lo que inhibe la secreción de ADH Al llegar menos ADH al riñón, los canales de la proteína acuaporina no se incorporan a la superficie apical o luminal de las células principales y no puede producirse la reabsorción de agua.
Como se excreta más agua en la orina, se acaba yendo al baño mucho más. A medida que el agua es eliminada por la orina, la osmolaridad del plasma vuelve a ser normal.
En segundo lugar, más o menos al mismo tiempo que lo primero, el aumento del líquido aumenta el volumen del plasma, que estira las paredes de los vasos sanguíneos, y los barorreceptores perciben ese estiramiento y también hacen que el hipotálamo detenga la secreción de ADH.
Sin la ADH, los músculos lisos se relajan y esto hace que el radio aumente, la resistencia disminuya y, por lo tanto, se produzca un descenso de la presión arterial Así pues, la inhibición de la ADH provoca tanto la eliminación del exceso de agua como la relajación de los vasos sanguíneos, que actúan conjuntamente para ayudar a que la osmolaridad y el volumen de la sangre vuelvan a la normalidad.
##Resumen Como breve resumen... La osmolaridad del plasma sanguíneo en el organismo se mantiene normalmente alrededor de 290 a 300 mOsm/l y está estrechamente controlada por la ADH.

Review7:58–8:24

Con la secreción de ADH, el riñón aumenta la reabsorción de agua hacia la circulación y provoca vasoconstricción para elevar la presión arterial.
Ambas vías están controladas por bucles de retroalimentación negativa que inhiben la secreción adicional de la hormona ant idiurétic