FISIOLOGÍA HUMANA-398

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intracelular tiene un catión predominante, el K+, mientras
que sus concentraciones de Na+, Cl– y CO3H
– son relati-
vamente bajas. Los aniones más importantes de este com-
partimiento son los fosfatos orgánicos, como el ATP, y las
proteínas. Existe una serie de factores que influye en esta
composición. Uno de los más importantes es la acción 
de la enzima Na+-K+-ATPasa, presente en la membrana
celular. Esta enzima transporta activamente el K+ al inte-
rior celular y el Na+ al exterior, manteniendo concentra-
ciones elevadas de K+ y bajas de Na+ en el interior de la
célula. Otro factor importante es el efecto Gibbs-Donnan a
través de la membrana celular, dada la casi nula permeabi-
lidad de dicha membrana a las proteínas. Este efecto, una
vez conseguido el equilibrio, puede explicar las diferen-
cias de concentraciones iónicas entre los compartimientos
intracelular y extracelular, así como el mantenimiento de
la neutralidad eléctrica entre ambos compartimientos.
Cantidad total de sodio y potasio
La medida de la cantidad total de los principales iones
de los líquidos orgánicos (Na+, K+, Cl–) puede hacerse uti-
lizando métodos de dilución. Se utiliza como marcador un
isótopo radiactivo del propio ion a medir. De esta forma,
es posible cuantificar el llamado «pool intercambiable» de
un ion. Este «pool» o masa intercambiable de un determi-
nado ion (y no su concentración) constituye, en realidad,
la mayor parte del contenido total de dicho ion en el orga-
nismo.
Para determinar la masa intercambiable del Na+ y del
K+ suelen utilizarse los isótopos 23Na y 42K, respectiva-
mente. Así, en un individuo de 70 kg de peso, el Na+ total
intercambiable es de alrededor de 3000 mmol (40
mEq/kg), que corresponde a más del 70% del Na+ orgáni-
co total. El K+ total intercambiable es de 3200 mmol apro-
ximadamente (45 mEq/kg), lo que constituye más del 
90% del K+ orgánico total. Es decir, solo una pequeña par-
te del total de Na+ y K+ del organismo no es intercambia-
ble y se encuentra casi exclusivamente depositada en la
matriz del hueso.
PRESIÓN OSMÓTICA E 
INTERCAMBIO DE LÍQUIDO 
ENTRE LOS COMPARTIMIENTOS 
INTRACELULAR Y EXTRACELULAR
Presión osmótica
Los líquidos de los diferentes compartimientos no son
estáticos, sino que continuamente se está produciendo una
difusión constante de líquidos de un espacio a otro, ya que
estos espacios están separados por membranas semiper-
meables, es decir, membranas que no dejan pasar molécu-
las de soluto pero sí de agua. La sustancia que difunde en
mayor proporción es el agua, la cual difunde en todas las
direcciones. Estos intercambios se producen a tal veloci-
dad que los volúmenes de los líquidos de cada comparti-
miento no se modifican, de la misma forma que tampoco
lo hace su composición iónica. Es decir, existe una situa-
ción de equilibrio entre los compartimientos intra y extra-
celular. Sin embargo, si el equilibrio entre estos
compartimientos se altera por una serie de factores, se pro-
ducen diferencias de concentración para el agua y otras
sustancias entre ambos compartimientos. En estas circuns-
tancias tiene lugar un flujo compensatorio de agua a través
de la membrana, que restablece el equilibrio en pocos
minutos. Este proceso de movimiento o flujo neto del agua
recibe el nombre de ósmosis. Si una persona ingiere una
cierta cantidad de agua, una vez que ésta es absorbida en
el tubo digestivo produce un aumento del líquido extrace-
lular. Este aumento de líquido producirá ósmosis o paso de
agua desde el compartimiento extracelular al interior de la
célula hasta que se consigue un nuevo estado de equilibrio.
El concepto de presión osmótica puede ilustrarse
mejor con un ejemplo. En la Figura 24.3A se muestran dos
compartimientos líquidos que están separados por una
membrana semipermeable. En el compartimiento de 
la izquierda (1) existe agua pura, mientras que en el de la
derecha (2) existe una solución de cloruro sódico (ClNa).
En esta situación, el agua pasará fácilmente por ósmosis
desde el compartimiento 1 al 2, mientras que las molécu-
las del ClNa no pasan prácticamente la membrana. Es
decir, se produce un movimiento o paso neto de agua des-
de el compartimiento 1 al 2, que estará en relación con la
diferencia de concentración entre ambos compartimientos,
de tal forma que, a mayor concentración de la solución de
ClNa en el compartimiento 2, mayor cantidad de agua
pasará desde el compartimiento 1. Cuando se alcanza el
equilibrio, el volumen del compartimiento 1 habrá dismi-
nuido, mientras que el volumen del compartimiento 2
habrá aumentado (Fig. 24.3B).
Si antes de producirse esta situación de equilibrio se
aplica en el compartimiento 2 una presión creciente por
medio de un émbolo, llegará un momento en el que se
impedirá el paso del agua del compartimiento 1 al 2. A esta
presión se le denomina presión osmótica del comparti-
miento 2 (Fig. 24.3C).
Presión osmótica de los líquidos intracelulares y
extracelulares
Tanto en el compartimiento intracelular como en el
extracelular existen sustancias osmóticamente activas,
como se muestra en la Tabla 24.3. Tal y como puede obser-
varse en dicha tabla, aproximadamente las 4/5 partes de la
osmolalidad del líquido intersticial y del plasma se deben
a los iones Na+ y Cl–, en tanto que alrededor de la mitad de
la osmolalidad intracelular la originan los iones de K+, y el
resto otras sustancias intracelulares. También se aprecia
que, a pesar de las importantes diferencias en la composi-
ción de estos líquidos, su osmolalidad es esencialmente
idéntica (líquidos isoosmóticos): alrededor de 300
mOsm/L. Esto es así porque casi todas las membranas que
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