Hidratação - Homeostase e Equilíbrio Dinâmico


O equilíbrio dos fluidos dentro do corpo é mantido via mecanismos homeostáticos (1). O corpo mantém um constante estado de equilíbrio dinâmico, os fluidos podem mover-se para redistribuição sob necessidade, mas tem um limite muito restrito para a quantidade de volume e concentração que permite. O corpo tenta manter o volume exacto em todos os 3 espaços interiores.

Sede e mecanismos da fome ajudam o corpo a regular o balanço de água no dia-a-dia. Respostas neuroendócrinas, mecanismos renais e factores comportamentais sociais não regulatórios também ajudam a regular o balanço de água (2).

A água é armazenada no compartimento intracelular (60%) e no compartimento extra-cellular (40%). O compartimento extra-celular é subdividido nos compartimentos intra-vascular e intersticial. Desses 40% no espaço extra-celular, 20% da água encontra-se no compartimento intra-vascular e 80% no intersticial.

Movimentos através destes compartimentos são regulados por alterações em Forças de Starling, que incluem pressões oncóticas e hidroestáticas. No compartimento extra-celular, alterações nas concentrações de sódio alteram o fluido total enquanto que as proteínas no plasma difusam lentamente através do endotélio capilar e alteram a distribuição de fluidos: um aumento em proteínas no plasma aumenta a pressão oncótica e favorece movimento de fluidos para o plasma, e uma diminuição das proteínas no plasma aumentam o fluido intersticial (3).

Quando há uma perda de volume plasmático aguda, dinâmica de fluidos capilares ou forças de Starling ajustam-se para favorecer proteínas no plasma e movimento de fluido para fora do compartimento intersticial para o vascular, assim selectivamente restaurando o volume plasmático. A razão pela qual sódio e outros electrólitos não são agentes oncóticos tão eficazes é porque difusam livremente através do endotélio capilar e é também por isso que o sódio é mais eficaz ao alterar o fluido total extra-celular (3).

O escape transcapilar de albumina do plasma é um importante indicador da força oncótica dentro do plasma: um valor mais baixo de escapa transcapilar é geralmente associado a um aumento em albumina plasmática e pressão oncótica (3).

Água (e sódio) deve estar constantemente disponível para função cardiovascular. Volume plasmático e osmolaridade deve ser mantido num intervalo muito limitado. Isto é alcançado através da libertação de hormonas necessárias para ingerir e conservar água e sódio dentro do corpo.

Um aumento da osmolaridade atrai água das células para o sangue assim desidratando, e osmoreceptores específicos no cérebro que estimulam a sede e libertação de hormona anti-diurética (ADH)ou vasopressina. ADH reduz a perda de água através da redução de volume urinário (1).

Desidratação extra-celular (hipovolemia) estimula receptores vasculares específicos que sinalizam centros no cérebro para sede a libertação de ADH. Baroreceptores nos rins estimulam a libertação da enzima renina que inicia uma cascada de eventos para produzir angiotensina II, que também estimula sede e libertação de ADH. Isto também estimula libertação de aldosterona que reduz a perda renal de água e sódio
Ambas angiotensina II e ADH são hormonas vasoactivas que podem trabalhar para reduzir o diâmetro dos vasos sanguíneos à volta do sangue. Todos estes eventos funcionam em conjunto para que o sistema cardiovascular possa manter uma pressão de perfusão, principalmente no cérebro. Mesmo se não se beber água a ADH, angiotensina II e aldosterona são libertados (1).




O mecanismo normal de sede com ingestão mínima de água torna a vasoconstrição permanente em vez de temporária, e faz o corpo excretar pequenos volumes de urina concentrada, e é por isso que parece mais escura quando estamos desidratados (ver Hidratação: Como Avaliar o Estado da Hidratação).



Em contraste um estado de hidratação normal com ingestão de água faz excretar grandes volumes de urina diluída.



Equilíbrio no espaço intra-celular é crítico para o funcionamento celular e performance. As células precisam de água para os seus organelos, e para as milhares de reacções metabólicas que ocorrem a cada segundo. Este espaço é restritamente gerido.

O corpo pode também encolher o espaço intra-vascular quando não há sangue suficiente nas artérias, para manter a pressão sanguínea normal. No caso de desidratação (ou perda de sangue), o espaço vascular pode usar os músculos nas paredes dos vasos sanguíneos para contrair, para que o total do espaço vascular fique temporariamente mais pequeno para manter a pressão sanguínea e fluxo sanguíneo por um curto período de tempo.

Alguns factores influenciam o equilíbrio de água, como por exemplo calor e humidade. O corpo liberta água através do suor para arrefecer a temperatura, contudo o suor não evapora quando a humidade é alta, assim o corpo produz ainda mais suor. Baixa humidade é também desidratante.

Viagens de avião podem também contribuir para perda excessiva de fluidos, a humidade relativa na cabine baixa gradualmente em alta altitude e durante voos prolongados (4); é essencialmente humidade de 0% numa cabine pressurizada. Esta baixa humidade causa um aumento na osmolaridade plasmática, osmolaridade urinária indicando desidratação (5). Alguns sintomas são, e pele seca, membranas mucosas secas e olhos secos durante um voo de 3-4  horas (6). Contudo não estamos a perder água através do suor ou exercício mas através da respiração.

Os rins têm também uma função importante ao manter a homeostase ao ajudar a preservar a constância do fluido interno. Eles excretam produtos do metabolismo. Cada rim tem mais de 1 milhão de unidades funcionais conhecidas como nefrónios, são as unidades mais pequenas dentro dos rins que permitem o seu funcionamento.  

Os rins têm 3 processos na formação da urina:

1. Filtração glomerular;
2. Reabsorção tubular;
3. Secreção tubular.


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Referências:

1. Thornton SN (2010). Thirst and hydration: physiology and consequences of dysfunction. Physiol Behav 100, 15–21.
2. Michael N. Sawka, PhD, Samuel N. Cheuvront, PhD, RD, and Robert Carter III, PhD, MPH. Human Water Needs. 2005 International Life Sciences Institute doi: 10.1301/nr.2005.jun.S30–S39
3. Nina S. Stachenfeld. Sex Hormone Effects on Body Fluid Regulation. Exerc Sport Sci Rev. 2008 Jul; 36(3): 152–159.
4. Sandor T. Travel thrombosis: Pathomechanisms and clinical aspects. Pathophysiology. 2008;15(4):243–52.
5. Simons R, Krol J. Jet leg, pulmonary embolism, and hypoxia. Lancet. 1996;348(9024):416.
6. Nagda NL, Hodgson M. Low relative humidity and aircraft cabin air quality. Indoor Air. 2001;11(3):200–14.