16 minute read
Artículo
Las sales
clave en las funciones vitales
Advertisement
Imaginemos un escenario donde nuestro cuerpo está sometido a las condiciones físicamente más demandantes, aún para los atletas; nuestro trabajo lo tenemos que realizar en Marina Bay, Singapur, a 40 °C de temperatura ambiente, pero el lugar donde nos encontramos realizando nuestras actividades alcanza 50 °C y una humedad relativa del 70%. A estas condiciones la pérdida de fluidos es de 4 kg en 2 horas. Este nivel de pérdida de fluidos va más allá de la sensación de sed. El nivel reducido de electrolitos en el cuerpo conduce a frecuencias cardíacas más altas y una elevación de la temperatura corporal. Esto no sólo reduce las habilidades físicas de las personas, sino también su función mental. A medida que aumenta la pérdida de líquido, estas funciones se ven cada vez más afectadas. En el extremo, esto puede conducir al agotamiento e incluso al desmayo.
Detallando un poco más nuestro espacio de trabajo, seamos más descriptivos, trabajamos en una cabina, con un área estrecha, construida en fibra de carbono tipo sándwich, recubierta con material aislante, sólo cabe nuestro cuerpo y el acolchado interior grueso mantienen el calor contenido en el espacio reducido donde se encuentra un hardware electrónico funcionando en todo momento generando calor, además de aditamentos hidráulicos que ARTÍCULO
Carla Cervantes Camacho y Angel Contreras García
emiten mucho calor debido a que el fluido hidráulico opera a más de 120 °C. 1
La pregunta ahora es: ¿Qué clase de trabajo implica estas condiciones y por qué lo haría? Como respuesta sólo mencionaré lo siguiente. En la Revista Forbes hay una lista llamada The World's Highest-Paid Athletes y ahí se encuentra en el número 13 un tipo llamado Lewis Hamilton con ganancias de 55 millones de dólares al año y en el número 30 Sebastian Vettel con 40.3 millones de dólares al año2, ambos pilotos de Fórmula 1 en los equipos Mercedes-Benz y Ferrari, respectivamente. Por esa suma de dinero, ahora parece más atractivo un trabajo en las condiciones mencionadas en los párrafos anteriores, ¿no lo creen? Ser capaz de resistir estas condiciones es clave para un buen desempeño de los pilotos en Marina Bay y en cualquier lugar donde se realizan estas carreras, por lo que los equipos y los pilotos
deben estar bien preparados y es por eso que aunque muchos no lo vean, los pilotos de alto desempeño deben de tener regímenes de entrenamiento y cuidados de la salud de un atleta de alto rendimiento.
Ahora bien, reducir el efecto del calor en el conductor no es simplemente un caso de mayor comodidad, hay razones reales de rendimiento detrás de esta preparación ya que el estrés térmico es la principal preocupación, si el cuerpo y mente falla a 360 km/h, las consecuencias podrían ser catastróficas, y en un deporte donde una de las variables más importantes es el peso total, no es fácil colocar 4 litros de agua disponibles para el piloto, para que pueda recuperar los mismos 4 litros que perderá a lo largo de una competencia. La respuesta, como ha sido a lo largo de la historia, la da la ciencia, y en este caso la clave no es el agua disponible para la recuperación de fluidos, sino lo que contiene esa agua y la concentración en que lo contiene.
Hablemos de la importancia de las sales y minerales en el agua y entenderemos cómo algo tan simple es pieza fundamental en una actividad que mueve masas y dinero alrededor de todo el mundo.
Es interesante notar que el agua nunca se encuentra como sustancia pura en el organismo humano. Siempre está en combinación con otros componentes y cuando la eliminamos del cuerpo, se elimina junto con sales y otras sustancias.3 La importancia de las sales disueltas y los componentes minerales del agua es amplia para el organismo humano. Seguramente hemos oído historias de náufragos, donde a pesar de estar rodeados de agua, no pueden sobrevivir, ya que el agua de mar tiene una concentración de sales muy alta, alrededor de 35 g de sales por litro, y cuando es ingerida, produce deshidratación. Esta deshidratación es un desbalance homeostático en el organismo humano que no le permite la sobrevivencia. La palabra homeostasis fue acuñada por Walter B. Canon (1871-1945) del griego homeo- , constante, + stasis, mantener, para describir los mecanismos que mantienen constantes las condiciones del medio interno de un organismo.4
Así, los náufragos que han corrido con la suerte de sobrevivir, como José Salvador Alvarenga
encontrado el 30 de enero de 2014, lo lograron ingiriendo agua de lluvia, orina, y otros líquidos derivados de fluidos de peces, aves y tortugas.5 El hecho de que el agua salada de mar sea incapaz de sostener la vida humana, tal vez nos podría hacer pensar que entre menor contenido de sales tenga el agua es mejor. Esta idea quizás podría estar reforzada con los anuncios de agua embotellada que nos dicen, "baja en sales", "libre de sodio". Sin embargo, la importancia de las sales disueltas en el agua está ampliamente documentada, y de hecho la organización mundial de la salud (OMS), apoyada en evidencia de estudios en diversos países como Alemania, República Checa, Rusia y Estados Unidos, ha emitido recomendaciones sobre el contenido mínimo de sales en el agua potable, el cual no debe ser menor a 100 mg/L.6
El agua sin sales se produce naturalmente durante la evaporación del agua. El agua condensada en las nubes, que cae en forma de lluvia o nieve presenta un muy bajo contenido de sales, y no es sino hasta que empapa la tierra donde redisuelve las sales de éstos. Existen casos documentados donde se han reportado problemas de salud agudos en escaladores de montañas que preparaban sus bebidas disolviendo nieve, que como ya dijimos, no está suplementada con los iones necesarios.7 Una condición más severa, con edema cerebral, convulsiones y acidosis metabólica fue reportada en niños cuyas bebidas fueron preparadas con agua destilada o agua con bajo contenido mineral.8 Actualmente, se ha documentado ampliamente que la ingesta baja en sales causa desequilibrios en el organismo. Aquí mencionaremos sólo algunas referencias. La OMS, en su documento "Nutrients in drinking water" (2005) describe un experimento en ratas, en donde por más de un año de ingesta de agua destilada o agua con un total de sólidos disueltos totales (SDT) ≤75 mg/L, conduce a: La organización mundial de la salud (OMS), apoyada en evidencia de estudios en di“
versos países como Alemania,
nido mínimo de sales en el agua potable, el cual no debe ser menor a 100 mg/L. “ 1) Incremento en la ingesta de agua, incremento de diuresis, incremento del volumen del fluido extracelular, incremento de concentraciones de iones sodio y cloruro en suero con incremento en la eliminación de estos iones, resultando en un balance global negativo.
2) Cambios en el hematocrito y menores volúmenes de glóbulos rojos.9
3) Disminución en la secreción de tri-iodotironina y aldosterona, incremento en la secreción de cortisol, cambios morfológicos en los riñones, incluyendo una pronunciada atrofia del glomérulo y distensión/hinchamiento del endotelio vascular limitando el flujo de la sangre. Reducción en la osificación de fetos de ratas.10
Además, los resultados de experimentos en humanos voluntarios evaluados por los investigadores de la OMS, donde les suministraron agua con bajo SDT < 100 mg/L , muestran resultados sobre la homeostasis en la misma dirección que los estudios en animales.
"Agua de bajo contenido mineral: 1) Incrementan la diuresis (casi en un 20%, sobre el promedio), incrementan el volumen de agua en el cuerpo, incrementan la concentración de sodio en el suero.
2) Decremento de la concentración de potasio.
3) Incrementan la eliminación de iones sodio, potasio, cloruro, calcio y magnesio del cuerpo" .11
Agua desmineralizada artificialmente se produjo primero por destilación y más tarde por desionización o por osmosis-inversa, principalmente para procesos industriales, técnicos y de laboratorio. Procesos de desalinización de agua, como la osmosis inversa, se empezaron a popularizar en los años 1960's".12 Un
caso ilustrativo es el de poblaciones Checa y Eslovaca que empezaron a usar sistemas basados en osmosis inversa para el tratamiento de agua para beber en los grifos de sus casas en 2000-2002. En posteriores semanas y meses, la población empezó a quejarse de cansancio, debilidad, calambres musculares y desordenes cardiovasculares.13 Estos síntomas son similares a los enlistados por la Sociedad Alemana para la Nutrición quien, en su documento: "Drink destilled water?" en 1993, refuta que el agua destilada sea adecuada para el consumo humano, explicando que "La resorción del agua en el epitelio intestinal se produce por el transporte de sodio. Cuando se ingiere agua destilada, el intestino tiene que añadir electrolitos al agua primero, tomándolos de las reservas del cuerpo. Como el cuerpo nunca elimina fluidos en forma de agua “pura”, sino que siempre lo hace con sales, se debe asegurar un adecuado consumo de electrolitos. La ingestión de agua destilada conduce a la dilución de los electrolitos disueltos en el agua del cuerpo". Una inadecuada redistribución del agua entre los compartimentos puede comprometer la función de órganos vitales. Síntomas que se observan al inicio de esta condición incluyen cansancio, debilidad y dolor de cabeza; síntomas más severos son calambres musculares y problemas en el ritmo cardiaco.14
Con esta evidencia, debemos estar alertas, ya que últimamente se está popularizando más la venta de destiladores como fuente de agua para uso doméstico. El agua destilada no es adecuada para el consumo humano, ya que su contenido de sales es casi nulo, por lo que no contiene el balance de sales necesario para mantener la correcta homeostasis del organismo humano. Sin embargo, tanto los proceso de destilación como de osmosis inversa pueden ser usados como procesos de potabilización si se tiene la precaución de recuperar al agua los niveles mínimos requeridos de las sales necesarias.
Una vez que conocimos de manera un tanto fugaz, la importancia y efectos de las sales y minerales en el cuerpo humano, la siguiente pregunta es, ¿cuál es la concentración de sales
sales es casi nulo, por lo que
no contiene el balance de sales necesario para mantener la correcta homeostasis del organismo humano. “ que más le conviene al cuerpo? La OMS nos recomienda entre 200 a 400 mg/L en aguas cloruro-sulfatadas y 250 a 500 mg/L en agua bicarbonatadas; en tanto que hace énfasis en que el contenido de sales mínimo del agua de consumo humano es de 100 mg/L.15
La definición del valor recomendado para cada uno de los principales cationes (sodio, magnesio y calcio) y principales aniones (cloruros, sulfatos y carbonatos) es más controvertida. Y las actuales recomendaciones de la OMS no establecen un valor específico; sin embargo, para algunos cationes nos sugieren algunos valores:
Para el ión magnesio sugiere un mínimo de 10 mg/L, y para el ión calcio sugieren mínimo de 20 mg/L. Se ha visto que concentraciones de magnesio (20 mg/L) y calcio (40 mg/L) proveen protección contra enfermedades cardiovasculares, presión alta, dolores de cabeza, vértigo y osteoporosis.16 Adicionalmente, el calcio ayuda a reducir la capacidad corrosiva del agua y contribuye a la menor absorción de otros cationes divalentes más tóxicos como el plomo y el mercurio. Para el ión potasio sugiere una cantidad máxima de 10 mg/L, pero menciona que la cantidad promedio habitual es 2.5 mg/L. El exceso en la concentración de ión potasio es poco probable que ocurra. Se han reportado casos graves y hasta mortales por consumo excesivo de suplementos.17
En el caso del sodio, siendo su abundancia relativa mayor, como se observa en el agua de mar, donde es el catión más abundante, con un 30% de la composición de todos los iones, parece dársele menos importancia, tal vez debido a la facilidad actual con la que tenemos acceso al consumo de este catión, no se le ha asignado un valor recomendado, sino más bien un nivel máximo de 200 mg/L, valor asociado al sabor que imparte al agua. El exceso de sodio puede promover la hipertensión.
El ión sodio es un electrolito esencial para la función celular regulando el balance osmótico, la regulación de los fluidos corporales y la presión arterial, el volumen sanguíneo y el pH.
El ión sodio en el ser humano participa en múltiples transportadores transmembranales. Por ejemplo, se ha identificado la familia de proteínas co-transportadoras sodio (Na+)-glucosa SGLT (por su nombre en inglés sodium-glucose linked transporter), donde la presencia de sodio es indispensable para la transportación del azúcar desde el lumen del intestino hacia el torrente sanguíneo. Estas proteínas pueden transportar glucosa o galactosa. De esta familia, SGLT1 se encuentran predominantemente en intestino delgado y se cree que es el princi-
pal transportador de glucosa en el intestino.18 En las células del cuerpo humano, existe un modulador importantísimo del equilibrio homeostático, la proteína transportadora transmembranal conocida como "la bomba ATP /
sodio-potasio", que envía desde el interior de la célula al medio extracelular 3 iones de sodio, a la vez que ingresa 2 iones de potasio.19 Fue descubierta en tejido nervioso en 1957 por Jens christian Skou, quien recibió en 1997 el Premio Nobel de Química de manera compartida con otros por el descubrimiento de enzimas transportadoras de iones.20
Para el caso de los atletas de alto rendimiento, el riesgo es al contrario, la perdida de minerales los puede llevar a una condición llamada "Choque Hiponatrémico", el cual se produce seguido a una actividad física intensa y excesiva ingesta de líquido hipotónico, es decir, bajos en sales. Esta condición puede inducir conse-
cuencias graves (edema cerebral y encefalopatía metabólica, daño cerebral permanente) de los cuales algunos atletas no se recuperan.
Se han realizado diversas formulaciones de bebidas hidratantes, tanto para deportistas, como para el tratamiento de deshidratación en general por otras causas y enfermedades. Un ejemplo es el llamado "suero oral", que contiene agua con sales como cloruro de sodio, cloruro de potasio, una sal orgánica, el citrato trisódico y un azúcar, la glucosa.
Podríamos entonces pensar que aunque ingiramos agua baja en sales y luego suministremos suficientes sales en la dieta sólida, sería suficiente para compensar. Sin embargo, aunque resulte sumamente curioso, diversos reportes como el estudio en ratas mencionado antes, mostraron que la reducción de minerales en el agua no es compensada por la dieta sólida, aún cuando los animales fueron mantenidos con dietas estandarizadas que son fisiológicamente adecuadas en valores calóricos, nutricionales y de composición de sal.21
Ahora sabemos, el agua para beber debe contener un nivel mínimo de sales, con iones de sodio, potasio, magnesio, calcio, cloruros, sulfatos y bicarbonatos. Además, las sales ayudan a reducir la corrosividad del agua desmineralizada, y por tanto, protegen de la contaminación involuntaria de metales pesados provenientes de soldaduras de tubería, tuberías y recipientes de almacenamiento. Pero lo más importante, las sales y minerales controlan el balance homeostático del organismo humano y con él, muchas de las funciones vitales, tanto físicas como mentales.
Ahora es un poco más sencillo deducir cómo los especialistas en medicina deportiva han superado el reto de tener atletas en condiciones de deshidratación extrema con altos niveles de desempeño. Efectivamente, la respuesta está en la composición de sales y minerales que se le da a cada uno de esos pilotos, para que durante las aproximadamente 2 horas que dura una carrera y que van a perder los 4 litros de agua, no sufran ninguna consecuencia por falla en sus funciones vitales y entonces podamos disfrutar de un espectáculo deportivo. Ahora, la pregunta más interesante es, ¿cómo preparan
esas soluciones acuosas de sales y minerales para lograr el máximo desempeño? ¿Cuál es su composición? La respuesta es un secreto muy bien guardado por cada uno de los médicos de cada uno de los equipos, porque además dependerá de la fisonomía y metabolismo de cada individuo y en muchas ocasiones de la preparación previa a la carrera. Lo que se ha documentado últimamente es el uso de cuerpos cetónicos en la mejora del desempeño y capacidad de recuperación de los atletas, pero al final estos cuerpos cetónicos se introducen en el agua en forma de sales de calcio, sodio y potasio.22
Entonces, cuando vean una carrera de Fórmula 1, o a un atleta de alto rendimiento que finaliza un evento deportivo y parece no estar totalmente desfallecido, como estaríamos el resto de la población sin la preparación para este tipo de actividades, debemos pensar en todos los estudios y diseños de dietas y preparación física detrás de estos personajes, y por lo tanto haciendo la analogía con nuestros comportamientos, es más recomendable hacer la ingesta de agua con una cantidad de sales balanceada, ya que el uso de agua con baja concentración de sales y minerales nos puede afectar severamente en la salud.
Bibliografía
1
2
3
4
https://motorsport.tech/formula-1/the-humanelement-why-the-singapore-gp-represents-thebiggest-physical-test-of-the-season
"The World's Highest-Paid Athletes by Kurt Badenhausen, Forbes Staff, June 11, 2019, Forbes Media LLC".
"Nutrients in drinking water" (No. WHO/SDE/ WSH/05.09). Ginebra: Organización Mundial de la Salud (World Health Organization). 2005. pág. 152.
http://www.facmed.unam.mx/Libro-NeuroFisio/FuncionesGenerales/Homeostasis/Homeostasis.html
5
6
7
8
9
10
https://www.larazon.es/blogs/cultura/todo-esta-en-los-libros/la-increible-historia-de-salvador-alvarenga-y-sus-438-dias-a-la-derivaJM13975491/
"Nutrients in drinking water" (No. WHO/SDE/ WSH/05.09). Ginebra: Organización Mundial de la Salud (World Health Organization). 2005. pág. 156.
idem, pág. 152.
Anónimo. "Hyponatremic seizures among infants fed with commercial bottled drinking water – Wisconsin", 1993. MMWR 1994; 43: 641643. Citado por "Nutrients in drinking water" (No. WHO/SDE/WSH/05.09). Ginebra: Organización Mundial de la Salud (World Health Organization). 2005. pág. 152.
"Guidelines on health aspects of water desalination". ETS/80.4. Ginebra: Organización Mundial de la Salud (World Health Organization), 1980. Citado por "Nutrients in drinking water" No. WHO/SDE/WSH/05.09. Ginebra: Organización Mundial de la Salud (World Health Organization). pág. 151.
Rakhmanin YuA, Mikhailova RI, Filippova AV, et al. "On some aspects of biological effects of distilled water." (En Ruso) Gig Sanit 1989; 3: 92-93. Citado por "Nutrients in drinking water" No. WHO/
11
12
13
14
15
16
17
18
19
SDE/WSH/05.09. Ginebra: Organización Mundial de la Salud (World Health Organization). 2005. pág. 151.
"Guidelines on health aspects of water desalination". ETS/80.4. Ginebra: Organización Mundial de la Salud (World Health Organization), 1980. Citado por "Nutrients in drinking water" No. WHO/ SDE/WSH/05.09. Ginebra: Organización Mundial de la Salud (World Health Organization). pág. 151.
"Nutrients in drinking water" No. WHO/SDE/ WSH/05.09. Ginebra: Organización Mundial de la Salud (World Health Organization). 2005. pág. 148.
"National Institute of Public Health. Internal data." Praga: 2003. Citado por "Nutrients in drinking water" (No. WHO/SDE/WSH/05.09). Ginebra: Organización Mundial de la Salud (World Health Organization). 2005. pág. 153.
"Deutsche Gesellschaft für Ernährung. Drink distilled water?" (En Alemán) Med Mo Pharm1993; 16: 146. Citado por "Nutrients in drinking water" No. WHO/SDE/WSH/05.09. Ginebra: Organización Mundial de la Salud (World Health Organization). 2005. pág. 151.
"Guidelines on health aspects of water desalination." ETS/80.4. Ginebra: Organización Mundial de la Salud (World Health Organization), 1980. Citado por "Nutrients in drinking water" No. WHO/ SDE/WSH/05.09. Ginebra: Organización Mundial de la Salud (World Health Organization). 2005. pág. 156.
Idem.
"Potassium in drinking-water. Background document for development of WHO Guidelines for Drinking-water Quality". WHO/HSE/ WSH/09.01/7. Organización Mundial de la Salud (World Health Organization). 2009.
LEHMANN, Anders; HORNBY, Pamela J. "Intestinal SGLT1 in metabolic health and disease". American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver Physiology, 2016, vol. 310, no 11, p. G887-G898.
JARDETZKY, O. "Simple Allosteric Model for Membrane Pumps." Nature 211, 969–970 (1966).
20
21
22
https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/
Rakhmanin YuA, Mikhailova RI, Filippova AV, et al. "On some aspects of biological effects of distilled water." (En Ruso) Gig Sanit 1989; 3: 92-93. Citado por "Nutrients in drinking water" No. WHO/SDE/ WSH/05.09. Ginebra: Organización Mundial de la Salud (World Health Organization). 2005. pág. 151.
"What are ketones and why are the Tour de France’s top teams using them? Team Jumbo-Visma has four stage wins at the 2019 Tour and are using ketones to help with their athletes' recovery and enhance performance at the French Grand Tour, July 16th, 2019 by Philippe Tremblay, Health+Nutrition, News".
