Tonicidad: ¿Qué significa hipotónico, isotónico e hipertónico?

Tonicidad: ¿Qué significa hipotónico, isotónico e hipertónico?

Parece sencillo. Cuando se hace ejercicio, se suda. Cuando se realiza un ejercicio intenso o prolongado, se suda más. El sudor se compone de agua y electrolitos, como la sal, por lo que al hacer ejercicio, el cuerpo agota gradualmente su suministro de ellos. Por lo tanto, una bebida deportiva a base de agua y electrolitos sería una solución beneficiosa para favorecer tanto el rendimiento como la hidratación rápida.

Desde la década de 1980, los deportistas se han preparado para superar la sed mediante fórmulas especialmente elaboradas que, desde entonces, han hecho florecer un mercado impulsado por la gran importancia de la reposición de líquidos. Han pasado los años y la industria de las bebidas deportivas tiene mucho que ofrecer, pero es importante comprender los tres tipos diferentes de bebidas energéticas deportivas disponibles: hipotónicas, isotónicas e hipertónicas.

La principal diferencia entre las soluciones hipotónicas, isotónicas e hipertónicas es que las soluciones isotónicas son soluciones que tienen presiones osmóticas iguales, mientras que las soluciones hipotónicas son soluciones que tienen una presión osmótica menor y las soluciones hipertónicas son soluciones con una presión osmótica alta.

Para entender las principales diferencias es necesario dar una breve explicación sobre la tonicidad. En pocas palabras, la tonicidad de una bebida mide la concentración de azúcar y sales en comparación con la concentración que se encuentra en el cuerpo humano, principalmente en la sangre.



¿Qué es hipotónico?

Una solución hipotónica es poco tónica. Tiene una concentración de solutos de sal y azúcares inferior a la de la sangre, por lo que se absorbe a mayor velocidad.

Cuando una solución, en este caso el agua, tiene una concentración de sales y azúcares inferior a la de una célula, por ejemplo un glóbulo rojo, la presión osmótica es menor: la presión osmótica es la presión que es necesario aplicar para evitar este movimiento de solutos a través de la membrana semipermeable (una membrana biológica o sintética que permite el paso de moléculas e iones). Este movimiento suele denominarse flujo osmótico. 

El resultado de lo anterior es un movimiento neto de agua hacia el interior de la célula, lo que provoca su hinchazón y, finalmente, su explosión (plasmólisis). Esta especie de explosión intenta que la concentración de las soluciones interior y exterior de la célula sea la misma. En este caso, la presión osmótica que hay que aplicar para detener el movimiento es menor, a un ritmo más rápido. 

La necesidad de este movimiento neto es alcanzar un estado de equilibrio; todo sistema, en este caso el cuerpo humano, requiere equilibrio para funcionar de forma óptima.

Tradicionalmente, la sal y el azúcar contribuyen a la conservación de los alimentos destruyendo los microorganismos que contribuyen a su deterioro, pero si consideramos una solución hipotónica, con una menor concentración de sal y azúcar, este tipo de solución no ayuda a la conservación de los alimentos.


Conclusión: la solución hipotónica favorece el flujo osmótico hacia la célula con baja presión osmótica.


¿Qué es hipertónico?

Una solución hipertónica es de alta tonicidad. Tiene una concentración de solutos de sal y azúcar superior a la de la sangre.

En comparación con una solución hipotónica, una hipertónica busca reequilibrar la concentración de una célula con el medio que la rodea. En este caso, la presión osmótica es mayor -debido a una mayor concentración de solutos-, lo que permite que los solutos se desplacen a lo largo de un gradiente de concentración (de alta concentración a baja concentración). Cuando una solución es hipertónica, las células pueden encogerse y arrugarse, como resultado del movimiento neto hacia el exterior de la célula a través de la membrana semipermeable. 

Las soluciones hipertónicas se utilizan para conservar alimentos debido a su mayor concentración de solutos de sal y azúcar. Por ejemplo, el pescado se suele remojar o envasar en una solución hipertónica para matar los microbios que puedan albergar en el entorno en el que se conserva el pescado. Esto se debe a que las células de los microbios tienen una mayor cantidad de agua que de solutos en comparación con el contenido de agua de una solución hipertónica. La falta de agua hace que las células se encojan, matando finalmente a los microbios.    

Conclusión: la solución hipertónica favorece el flujo osmótico hacia el exterior de la célula.

 

¿Qué es isotónico? 

La definición de isotónico es una solución que contiene la misma concentración de agua y solutos, por ejemplo sal. 

Si las concentraciones de solutos son iguales entre el interior de la célula y el medio circundante, no habrá ganancia ni pérdida neta de agua de la célula. Esta situación se denomina isotónica. 

Y debido a que las concentraciones de solutos son iguales, estas soluciones isotónicas no son útiles para la conservación de alimentos. 

Conclusión: la solución isotónica no favorece el flujo osmótico (porque las presiones osmóticas son iguales).


Bebidas deportivas

Las bebidas deportivas, también conocidas como bebidas electrolíticas, ayudan a los deportistas a reponer agua, electrolitos y energía, antes, durante y después del entrenamiento. 

Los principales componentes de las bebidas deportivas son el agua, los hidratos de carbono y los electrolitos. Cada uno de ellos desempeña su papel en el rendimiento, la recuperación y la hidratación general del deportista. Mientras que el agua es adecuada para esfuerzos moderados o de corta duración, por ejemplo en el gimnasio, la combinación de agua y electrolitos que se encuentra en una bebida deportiva puede ayudar a una persona a reemplazar y reponer lo que normalmente se pierde a través del sudor (agua y electrolitos) y, por lo tanto, es más adecuada para personas que realizan mayores niveles de entrenamiento, condición física y esfuerzo. 

Veamos con más detalle cómo se aplican las soluciones hipotónicas, isotónicas e hipertónicas a las bebidas deportivas.


¿Cómo funcionan las bebidas deportivas hipertónicas?

Formuladas con muchos hidratos de carbono, las bebidas deportivas hipertónicas son más concentradas que la sangre, la mejor opción para las personas que buscan una bebida para actividades de alta intensidad.

Cuando una solución hipertónica llega al intestino, el cuerpo necesita extraer agua del torrente sanguíneo para diluir los solutos y así poder absorber los nutrientes de nuevo en la pared intestinal y proporcionarle la energía que necesita.

Las bebidas hipertónicas son las mejores para aportar calorías al organismo lo más rápido posible.

¿Cómo funcionan las bebidas deportivas isotónicas?

La mayoría de las bebidas deportivas tradicionales entran en la categoría de isotónicas: aportan una cantidad razonable de energía y se eliminan del intestino con bastante rapidez. Normalmente aportan entre 1,5 y 2 veces más carbohidratos que una bebida deportiva hipotónica y, por ello, pueden comportarse de forma similar a las bebidas hipertónicas, pero a menudo se prefieren como una versión "aguada".

Las bebidas isotónicas son mejores para entrenamientos de corta duración con preferencia por la energía. 

Cómo encontrar la mejor bebida deportiva para usted.

Desde las preferencias personales hasta el tipo de ejercicio o actividad que se realiza, hay muchos factores a tener en cuenta a la hora de elegir una bebida deportiva adecuada.

Tipo de actividad

El tipo de deporte o entrenamiento influirá en la elección de la bebida deportiva más adecuada para usted. Por ejemplo, si está planeando un footing ligero, puede optar por una bebida que pueda consumirse tanto antes como después del entrenamiento, mientras que, si practica un deporte de mayor intensidad, podría ser más adecuada una bebida que proporcione una energía óptima.

Preferencias personales

El sabor es tan importante como los ingredientes naturales, la efervescencia e incluso la cafeína añadida. Mantenga la misma sesión de ejercicio o entrenamiento, pero cambie las bebidas. No te preocupes por personalizar la bebida -y la botella- para el deporte que elijas.

Tiempo

Cuando hace calor, o incluso calor, vas a sudar. Así que puedes cambiar las bebidas energéticas por una opción rica en electrolitos para reponer -rápidamente- lo que perderás con el sudor.

Conclusión

Una bebida deportiva correctamente formulada desempeña un valioso papel en el entrenamiento y el rendimiento, pero a la hora de elegir la bebida deportiva adecuada, es importante establecer qué necesitas y qué quieres de ella. ¿Se trata de energía, hidratación o ambas? Las definiciones de hipotónica, isotónica e hipertónica pueden servir de referencia para comprender las bebidas deportivas, pero hay que estar preparado para experimentar en función de factores como la actividad, el rendimiento, la duración del entrenamiento y los niveles de sudoración.

Fuentes

¹ David S. Rowlands, Brigitte Hani Kopetschny, and Claire E. Badenhorst (2002) ‘The Hydrating Effects of Hypertonic, Isotonic and Hypotonic Sports Drinks and Waters on Central Hydration During Continuous Exercise: A Systematic Meta-Analysis and Perspective.’, Sports Med, Volumen 52, Páginas 349-375. 

²  R.J. Maughan (1998) ‘The sports drink as a functional food: formulations for successful performance’, Proceedings of the Nutrition Society, Volumen 57, Páginas 15-23

³ Predrag Vujovic, Michael Chirillo, and Dee U. Silverthorn (2018) ‘Learning (by) osmosis: an approach to teaching osmolarity and tonicity’, Advances in Physiology Education. 

⁴ A.B. Lemmey, R.G. Eston, S.C. Moloney, and J.W. Yeomans (2000) ‘Effects of hydration state and rehydration method on bioelectrical impedance analysis’, South African Journal of Sports Medicine, Volumen 7, Número 1, Páginas 8-12. 

⁵ Prixit Guleria, Parveen Chand, Amit Kaushik and Sapna Dhawan (2018) ‘Role of nutrients and sports drinks on sports performance: A review’, International Journal of Physiology, Nutrition and Physical Education, Volumen 3, Número 1, Páginas: 184-189. 

⁶ Nadia Bashir, Monika Sood and Julie D. Bandral (2020) ‘Food Preservation by Osmotic Dehydration - A Review’, Chemical Science Review and Letters, Volumen 9, Número 34, Páginas 337-341. 

⁷ Prixit Guleria, Parveen Chand, Amit Kaushik and Sapna Dhawan (2018) ‘Role of nutrients and sports drinks on sports performance: A review’, International Journal of Physiology, Nutrition and Physical Education, Volumen 3, Número 1, Páginas: 184-189. 

⁸ Prixit Guleria, Parveen Chand, Amit Kaushik and Sapna Dhawan (2018) ‘Role of nutrients and sports drinks on sports performance: A review’, International Journal of Physiology, Nutrition and Physical Education, Volumen 3, Número 1, Páginas: 184-189. 

⁹ Darrell L. Bonetti, Will G. Hopkins, Matthew R. Wood, Jennifer Doyle, and Elizabeth Fox (2007), ‘The Effect of Consumption of Four Drinks on Endurance Performance and Physiology’, 12th Annual Congress of the European College of Sports Science, Finland, 11-14th July 2007. Available at: https://www.researchgate.net/profile/Matthew-Wood-17/publication/237785829_The_Effect_of_Consumption_of_Four_Drinks_on_Endurance_Performance_and_Physiology/links/02e7e53276ad09575b000000/The-Effect-of-Consumption-of-Four-Drinks-on-Endurance-Performance-and-Physiology.pdf (Accessed: 21st October 2022)

¹⁰ Susan M Shirreffs (2009) ‘Hydration in sport and exercise: water, sports drinks and other drinks’, British Nutrition Foundation, Volumen 34, Número 4, Páginas 374-379.