AGUA Y EQUILIBRIO

AGUA, EQUILIBRIO ELECTROLÍTICO Y EJERCICIO FÍSICO

INTRODUCCIÓN

El agua, es el elemento líquido más común de la superficie terrestre, el componente principal en peso de todos los seres vivos. Concretamente la cantidad de agua en los humanos oscila entre el 60% y el 70% del peso corporal, ésta varía en función del sexo y la edad de la persona (a mayor edad, menor cantidad de agua corporal). ¿Y por qué tal cantidad? ¿Por qué es indispensable para la vida? Pues porque en todas y cada uno los procesos biológicos que se dan en el cuerpo, de una forma u otra, de manera directa o formando parte del medio en que se realizan, interviene el agua.

En este texto veremos qué es el agua, sus propiedades y cómo influyen en el ejercicio físico. Asimismo veremos cuáles son las necesidades de agua y sus formas de pérdida.

¿QUÉ ES EL AGUA? PROPIEDADES

La estructura de la molécula de agua está dada por dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno que se mantienen unidos por enlaces covalentes. Es una molécula polar y, en consecuencia, forma enlaces (puentes de hidrógeno) con otras moléculas. Aunque los enlaces individuales son débiles -se rompen y se vuelven a formar continuamente- la fuerza total de los enlaces que mantienen a las moléculas juntas es muy grande (1).

Los puentes de hidrógeno determinan muchas propiedades del agua. Entre ellas están:

 Cohesión: es la capacidad de mantenerse unidas entre sí las moléculas, el agua tiene una gran cohesión de ahí su estado líquido a temperatura ambiente.

 Tensión superficial: es una propiedad unida a la cohesión, las moléculas al mantenerse unidas generan una alta tensión superficial.

 Calor específico: pasa del estado solidó al líquido a una temperatura de 0°C en condiciones estándar (fusión) y pasa de líquido a gaseoso a los 100°C (evaporación). Esto se debe a que es muy difícil romper los puente hidrogeno presentes en fase liquida.

 Capilaridad: el la adhesión de las moléculas de agua a las superficies.

 Imbibición: el desplazamiento de un fluido viscoso por otro fluido inmiscible con este.

 Ionización: La molécula de agua es capaz de descomponerse en iones de diferentes tipos. Una de las principales funciones de esta característica es la regulación del equilibrio ácido-base de los medios biológicos (pH).

También debido a su polaridad, el agua es un buen solvente para iones y moléculas polares. Las moléculas que se disuelven fácilmente en agua se conocen como hidrofílicas. Las moléculas de agua, a raíz de su polaridad, excluyen activamente de la solución a las moléculas no polares. Las moléculas excluidas de la solución acuosa se conocen como hidrofóbicas (esta es la base de la membrana celular)(2).

DESHIDRATACIÓN Y NECESIDADES DE AGUA

La pérdida de agua en el organismo humano es un proceso natural y continuo. Esto se debe a que aunque nosotros estemos en reposo, todo el sistema metabólico está en constante funcionamiento.

En la siguiente tabla (3) se muestra la distribución de dicha pérdida (estos datos oscilan en función de las temperatura ambiente, a mayor temperatura, mayor sudoración y evaporación pulmonar).

Proceso

Pérdida de agua

Orina

50% (1000-1500ml/día)

Sudoración

35% (500ml/día)

Evaporación pulmonar

10%

Heces fecales

5%

Si hacemos un pequeño cálculo veremos que la cantidad de agua perdida diariamente asciende a unos 2500 ml. La pérdida de un 20% de agua del cuerpo puede causar la muerte y una pérdida del 10% origina alteraciones graves. Es posible sobrevivir varias semanas sin alimento pero no es posible sin agua.

En el cuerpo no existe un depósito de agua; por lo tanto, las cantidades que se pierden cada 24 horas deben restituirse para conservar la salud y eficiencia metabólica. Una ración recomendación diaria adecuada para adultos en casi todos los casos es desde 35 ml/kg de agua para adultos hasta 50-60 ml/kg de agua para niños.

Debemos beber entre 1,5 y 2 litros de agua/día. Otros 1,5-2 litros son aportados por los llamados "sólidos", porque los alimentos en su estado natural contienen grandes cantidades de agua. Por ejemplo, la fruta y la verdura son en un 95% agua. Pero también la carne y el pescado contienen un 60-70 % de agua y el huevo un 90%.

INTERVENCIÓN DEL AGUA EN EL EJERCICIO FÍSICO

Cualquier ejercicio físico que realicemos y si nos centramos en ejercicios de intensidad moderada como puede ser el Ciclo Indoor (70-90% de VO2max) supone un aumento de la pérdida de agua. Esto es debido al aumento de las reacciones metabólicas que se traduce en un incremento de la temperatura interna lo que hace activarse el mecanismo de termorregulación que nosotros como animales homotermos disponemos (en otras especies no existe). Dicho mecanismo supone regulación de la temperatura interna por un sistema denominado de radiación/convección y en el que interviene directamente la piel la cual tiene de humedecerse para refrigerar al máximo el organismo que envuelve (sudoración). Cualquiera que realice un esfuerzo físico sabe que suda.

Pero, durante el ejercicio, ¿dónde más interviene el agua? Posiblemente en más de los que pensemos. Hagamos una breve enumeración:

 Es el vehículo de aporte de nutrientes a las células musculares ya que como vimos al principio, muchas sustancias, y en el caso de los nutrientes más, son solubles en agua.

 Interviene en la eliminación de las sustancias de desecho ya que al igual que en el caso anterior dichas moléculas son solubles en este disolvente.

 Forma parte de los líquidos articulares evitando el roce entre las masas óseas en estos puntos de unión y disminuyendo la presión a medida que aumenta el esfuerzo sobre la articulación.

 En la introducción veíamos que el cuerpo humano variaba en torno a un 60%-70%, en el cerebro, centro del sistema de coordinación, esta cifra asciende al 75% y por lo tanto es uno de los primeros órganos en verse afectado por la deshidratación extrema. Asimismo, es parte fundamental del líquido cefalorraquídeo que baña cerebro y médula, además de bañar el espacio sináptico esencial para la transmisión de impulso nervioso.

 Formas ionizadas del agua intervienen en la contracción muscular así como acondicionan el medio para la misma, regulando junto con los sistemas tampón fosfato las variaciones de pH al aparecer el ácido láctico formando parte de la ruta metabólica de la combustión de la glucosa.

Por todo lo anteriormente mencionado, el aporte de agua para las sesiones de Ciclo Indoor debe establecerse en tres fases (4):

1. Antes del inicio de la sesión: 300ml-500ml de una solución que contenga 6%-8% de hidratos de carbono.

2. Durante la sesión: 500ml-1000ml de la solución anterior a una temperatura de 10C-15ºC.

3. Tras la sesión: Una bebida con un 5%-8% de hidratos de carbono de alto índice glucémico y 30-40 mmol/l de sodio.

¿Por qué añadirle hidratos de carbono y sodio a las bebidas (electrolitos)?

EQUILIBRIO HIDROELECTROLÍTICO

En 1857, Claude Bernard definió el medio interior como los líquidos del organismo (Agua y electrolitos, cloro, sodio y potasio) en los que se bañan las células y cuya estabilidad es una de las condiciones indispensables para la vida (Heim, 1967), es decir la homeostasis (Cannon, 1968).

Un electrolito es un elemento que cuando está disuelto en agua se disocia en iones y es capaz de transmitir una corriente eléctrica. Recordemos que el impulso nervioso que es capaz de contraer nuestros músculos y permiten la coordinación de los mismos son pequeñas corrientes eléctricas.

Este acercamiento histórico y la posterior definición nos introducen en el concepto de equilibrio hidroelectrolítico. Esta expresión implica homeostasis o constancia de los líquidos corporales y de los niveles de electrolitos. Quiere decir que tanto la cantidad como la distribución de los líquidos corporales y de los electrolitos son normales y se mantienen constantes.

Para que se mantenga la homeostasis, el aporte de agua y electrolitos al organismo debe estar equilibrado con la salida de los mismos. Si entran en el organismo más agua y electrolitos de los requeridos, deben ser eliminados de forma selectiva, y si hubiese una pérdida excesiva, deberían reponerse rápidamente. El volumen de líquidos y los niveles electrolíticos de las células, espacio intersticiales y vasos sanguíneos permanecen relativamente constantes si existe homeostasis. Por lo tanto, el desequilibrio hidroelectrolítico significa que el volumen total de agua o el nivel de electrolitos del organismo o las cantidades que existen en uno o más de sus compartimientos líquidos han aumentado o disminuido por encima de los límites normales. Pongamos un ejemplo, un litro de sudor contiene 1,5 gramos de sodio (Na) y la eliminación de este mineral origina la aparición de cansancio, calambres e insomnio, mientras que la carencia de potasio (K) altera la contracción muscular, y ambos son esenciales en la excitabilidad y conductividad de los músculos (3).

En resumen es tan importante recuperar tanto la cantidad de agua como los electrolitos perdidos durante el ejercicio físico.

DESMONTANDO UN MITO: AGUA Y FLATO.

Todos hemos oído hablar a nuestros allegados eso de “no bebas agua cuando haces ejercicio que te va a dar flato” veamos brevemente si este comentario tiene algún rigor científico.

A pesar de ser uno de los síntomas gastrointestinales más frecuentes en los deportistas, la causa última del dolor en la parte alta del abdomen durante el ejercicio no está definitiva mente establecida. Si bien durante mucho tiempo se ha considerado que el acúmulo de gas en el tubo digestivo podía ser la causa de la sintomatología, actualmente la hipótesis más aceptada es que el dolor se debe a falta de aporte sanguíneo a las vísceras. Durante el ejercicio la circulación se desvía hacia los músculos activos. Como consecuencia, el flujo sanguíneo disminuye en las vísceras abdominales, lo que provoca falta de aporte vascular intestinal y dolor (isquemia) dependiente de la intensidad del ejercicio (al 70% del VO2max, el flujo vascular visceral se reduce en un 60-70%).

El tratamiento consiste en la disminución de la intensidad del ejercicio para permitir una redistribución del flujo sanguíneo que mejore la circulación en las vísceras abdominales. Las medidas preventivas necesarias es la progresión adecuada en el entrenamiento, evitar comidas pesadas en las horas previas al ejercicio y mantener un estado de hidratación óptimo.

Entonces si los médicos nos dicen que para evitar este dolor debemos permanecer debidamente hidratados. El comentario con el que hemos de inicio no tiene lógica alguna.

CONCLUSIÓN

El agua es el elemento esencial para la vida tal y como la conocemos. El ser humano está compuesto en su mayoría de este elemento. Las propiedades del agua son las que le dan esas ese carácter de “elemento” básico ya que la hace intervenir en multitud de funciones biológicas en nuestro cuerpo. Es necesario adquirir la costumbre de beber antes, durante y después del ejercicio. Con respecto a la cantidad y la composición, es necesario aportar la misma cantidad de agua que se pierde a lo largo de todo el día (incluyendo sesiones de ejercicio) con una composición adecuada para la recuperación total de los electrolitos.

Bebed antes de tener sed, esa sensación se produce cuando ya se ha iniciado el proceso de deshidratación.

BIBLIOGRAFÍA

1. Chang, R. QUÍMICA. McGraw-Hill 1998.

2. Mathews C.K., Van Holde K.E. BIOCHEMISTRY. McGraw-Hill 2002.

3. Pivarnik Leeds. Wilkerson. Effects of endurance excercise on metabolic water reduction and plasma volume. J Appl Physiol 1984;56:613-618.

4. Manual I.C.E. TOMAHAWK: ETAPA II. Barbado C., Barranco D.

5. Alberts, B., Bray D., Lewis J., Raff M. Molecular Biology of the cell. Omega 2002.

IVÁN DE ORO MARTÍNEZ

Postgrado Experto Universitario en Nutrición y Planificación dietética.

(Universidad Complutense de Madrid)

Licenciado en Biología. Especialista en Biología celular y genética molecular.

(Universidad Autónoma de Madrid)

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