Clase 13 Equilibrio Hidrosalino

Medio InternoEquilibrio Hidrosalino

Medio Interno (LEC) Las concentraciones de electrolitos, pH, volumen,

osmolaridad, presión hidrostática, presión oncótica, temperatura, presión parcial de oxígeno, presión parcial de CO2, y otras variables son constantemente modificadas por efecto de la función celular.

La mantención del equilibrio dinámico del LIC con sus requerimientos energéticos y sus desechos, requiere un LEC que provea esos requerimientos y elimine esos desechos

La función coordinada e integral de prácticamente todos los sistemas y órganos del cuerpo humano permite que se mantenga la homeostasis del LEC a pesar de las variaciones continuas generadas por la actividad del LIC.

Medio Interno = LEC

LICLEC•Electrolitos•Gases•Nutrientes•Osmolaridad•Presión•Temperatura•PH•Eliminación de desechos

VIAS DE ENTRADA DEL AGUA: 1) ALIMENTOS 2) LIQUIDOS 3) METABOLISMO

VIAS DE SALIDA DEL AGUA: 1) PULMONES 2) PIEL 3) RINONES 4) HECES

Ganancias y Pérdidas de volúmenes de agua por día

Ganancias Metabolismo Oxidativo 300 mL Líquidos Orales 1.100-

1.400 mL Alimentos Sólidos 800-1.000 mL

Total 2.200-2.700 mL

Pérdidas Riñones 1.200-1.500 mL Piel 500-600 mL Pulmones 400 mL Gastrointestinal 100-200 mL

Total 2.200-2.700 mL

60/40/20

Regla del 60/40/20

Nemotecnia para recordar la distribución de agua

60 (% del peso) 40 (% del LIC) 20 (% del LEC)

Distribución del agua corporal

60% del peso es agua en hombre 55% del peso es agua en mujeres 80% del peso es agua en neonatos

2/3 LIC 1/3 LEC (1/4 vascular; ¾

intersticial)

DISTRIBUCION DE AGUA TOTAL EN UNA MUJER JOVEN: 47% DEL PESO

LIC + LEC (PLASMA + LI)

COMP. NINO HOMBRE MUJER

PLAS. 4% 4% 4% LI 26% 15% 10% LIC 45% 38% 33%

TOTAL 75% 57% 47%

Variación del agua corporal con la edad Edad % del peso Lactante prematuro 80 3 meses 70 6 meses 60 1-2 años 59 11-16 años 58 Adulto 58-60 Adulto Obeso 40-50 Adulto Emaciado 70-75 (bajo peso para talla)

COMO MEDIR EL VOLUMEN DE UN COMPARTIMIENTO CORPORAL

DE ACUERDO AL COMPARTIMIENTO QUE SE DESEE MEDIR SE DEBE IDENTIFICAR EL MARCADOR APROPIADO

SE INYECTA UNA CANTIDAD CONOCIDA DEL MARCADOR SE MIDE LA CONCENTRACION DEL MARCADOR DESPUES

DE LA DILUCION Y CORRECCION POR LA PERDIDAS RENALES

VOLUMEN = CANTIDAD MARCADOR / SU CONCENTRACION

LA CANTIDAD = INYECTADO – EXCRETADO SU CONCENTRACION = mg/dL en el plasma

MARDADORES PARA LA ESTIMACIÓN DE LOS FLUIDOS

ESPACIO %PESO FRACCION MARCADOR

H20 TOTAL60% 1.0 D2O; ANTIPIRINA LEC 20% 1/3 SULFATO; MANITOL;

INULINA LIC 40% 2/3 H20 TOTAL – ECF PLASMA 4% 1/12 (1/4 ECF) ALBUMINA; AZUL DE EVANS INTERSTI. 16% ¼ (3/4 ECF) ECF - PLASMA

EJEMPLO MEDICION DE VOLUMENES CON MARCADORES

HOMBRE DE 65 KG SE LE MIDE AGUA TOTAL Y VOLUMEN DEL LIC SE INYECTA CON 100mCi D2O Y 500 mg DE MANITOL A TIEMPO CERO DESPUES DE 2 HORAS DE EQUILIBRIO SE MIDEN LAS CONCENTRACIONES

PLASMATICAS Y LA CANTIDAD EXCRETADA DE AMBOS MARCADORES EXCRETADO: 10% MANITOL (50 mg) Y 10% DE D2O (10mCi) CONCENTRACIONES AL EQUILIBRIO

0.213 mCi/dL D2O Y 3.2 mg/dL manitol

VOLUMEN AGUA TOTAL = 90 mCi/(0.213 mCi D2O/100 mL) = 42.3 L VOLUMEN LIC = AGUA TOTAL – LEC [450 mg/3.2 mg/100 mL)] VOL ICF = 42.3 L – 14.1 L = 28.2 L

ESTE HOMBRE TIENE UN 65.1% DE SU PESO EN AGUA Y POR ELLO NO TIENE UN DESORDEN EVIDENTE DE HIDRATACION.

[Na+] = Cantidad Volumen

Ejemplo del uso de reglas

Hombre joven soltero de 70 kilos tiene: 42 litros de agua total 28 litros de agua en el LIC (42-14) 14 litros de agua en el LEC (43/3)

3.6 litros de agua intravascular (plasma) 10.7 litros de agua en el intersticio

60%

40%

20%

Volemia Volumen de sangre circulante (Volemia) Volemia = Plasma (L) x 100 (100-hematocrito)

5.5 litros de Volemia (8 % del peso) 3.0 litros de plasma 100/(100-45) = 2.5 litros GR = 1.82 3.0 L x 1.82 = 5.5 Litros de Sangre

Existen Tres Principios Fundamentales en Hidrosalino

Principio de Iso-Osmolaridad Equilibrio osmótico

Principio de Electro-Neutralidad Equilibrio eléctrico

Principio de la Difusión Equilibrio químico

Principio de electroneutralidady el potencial eléctrico La sumatoria de

cargas positivas y negativas es igual en cada compartimiento

Obsérvese que a través de la membrana hay separación de cargas

Pero no se viola en términos netos la electroneutralidad

¿Qué ocurre si se suman la concentración de cargas (mEq/L) de algunos electrolitos del LEC, medidos normalmente en el laboratorio?

Sodio 142 mEq/L Potasio 4 mEq/L Bicarbonato 25 mEq/L Cloro 106 mEq/L

= 146 mEq/Lde cationes

= 131 mEq/L de aniones

Se observa una diferencia entre la suma de los mayores cationes medidos (sodio y potasio) y los mayores aniones medidos (cloro y

bicarbonato). Pero como se cumple la electroneutralidad, estoimplica que existen aniones no medidos que cubren la diferencia.

-

= 15 mEq/L

Diferencia ó Brecha aniónica Brecha Aniónica = 15 mEq/L

cationes medidos – aniones medidos

Cationes medidos = [Na+]+[K+] (146 mEq/L) Aniones medidos = [Cl-]+[HCO3

-] (131 mEq/L)

La diferencia (15 mEq/L) a favor de los cationes, implica que hay 15 mEq/L de aniones no medidos, dado que no se viola el principio de la electroneutralidad.

Hiato ó Brecha Aniónica“Anion – Gap”

Iones no medidos

Ácidos: Láctico, beta-hidroxibutírico, Acetoacético, etc.

Hiato Aniónico (Na+ – Cl- – HCO3

-)

Normal 12 4 mEq/L Límite superior normal 15 mEq/L Borde 15-20 mEq/L Aumentado sobre 20 mEq/L Bajo normal bajo 5 mEq/L

Causas de Hiato Aniónico Aumentado Falla renal

acumulación de fosfatos y sulfatos Cetoacidosis alcohólica y diabética Acidosis láctica Agentes tóxicos

Salicilatos (aspirina) Etilen Glicol (ácido oxálico) Metil alcohol (ácido fórmico) Paraldehido (ácido acético)

Causas de Hiato Aniónico Disminuido Mieloma Múltiple

Aumenta cationes no medidos Hiponatremia

Disminución de aniones no medidos Hipoalbuminemia

Disminución de aniones no medidos Ingestión de bromuro

Aumenta cationes no medidos

Observación:

Existen aplicaciones clínicas del hiato aniónico asociadas al equilibrio acido-base y por ello se verán en la próxima clase.

Principio de iso-osmolaridad

Debido a la alta permeabilidad de la membrana plasmática al agua, cualquier cambio de osmolaridad del LEC generará osmosis con el LIC

(Recordar que la célula tiene un problema osmótico!!!)

La osmosis ocurrirá hasta que se disipa el gradiente osmótico.

Por lo tanto la osmosis asegura iso-osmolaridad entre LIC y LEC

Partículas osmoticamente activas

= C x R x T , presión osmótica C, osmolaridad R y T constantes Ley de Van´t Hoff

Flujo = L x A x x (1- 2) L, conductividad hidráulica A, área de la membrana , coeficiente de reflexión Ecuación del Flujo Osmótico

El coeficiente de reflexión es una medida de la permeabilidad relativa de las partículas, y por lo tanto modifica proporcionalmente sus efectos osmóticos.

Osmolalidad Miliosmoles/Kg de agua

Dado que 1 Kg = 1 litro de agua Los fluidos biológicos están diluidos Se tiende a usar más el término osmolaridad

(miliosmoles/Litro de agua) que osmolalidad Se mide la osmolaridad por dos razones

Para estimar el volumen de agua del LEC Para determinar de substancias extrañas de

bajo peso molecular en la sangre

Cálculo de la Osmolaridad285 – 295 mOsm/L

Método directo: Usar osmómetro Método indirecto: utilizar aproximaciones

Osmp= 2 ([Na] (mEq/L) + [K] (mEq/L)) + (Urea mg/dL)/6 + (Glucosa (mg/dL))/18

Osmp= 2 ([Na] (mEq/L)) + (BUN mg/dL)/2.8 + (Glucosa (mg/dL))/18

Osmp Efectiva = 2 ([Na] (mEq/L)) = 280 mOsm/L Glucosa

Normal 100 mg/dL 6 mM Alta 600 mg/dL 33 mM

BUN Normal 14 mg/dL 5 mM Alta 60 mg/dL 21 mM

Límites de osmolaridad plasmática

Normalidad 285-295 mOsm/L

Hiperomolaridad Sobre 340 mOsm/L

Hipo-osmolaridad Bajo 250 mOsm/L

Coma Hiperosmolar

Causas de aumento de osmolaridad sérica Aumentos de constituyentes normales del

plasma Aumento del ión sodio (Hipernatremia) Aumento de la glucosa (Hiperglicemia) Aumento del BUN (Uremia)

Aumento de substancias exógenas Etanol, metanol, isopropanol, etilenglicol,

propilenglicol, polietilenglicol, manitol, glicerol, etil éter, acetona, tricloroetano, paraldehido, otros.

Disminución del agua Deshidratación Diabetes insípida

Causas de disminución de la osmolaridad sérica

Sobrehidratación Síndrome de la ADH inapropiada

(SIADH) Pérdida del ión sodio

(Hiponatremia)

Tres pasos para la evaluación del GAP osmolar

1) Medir osmolaridad, sodio, glucosa y BUN 2) Calcular la osmolaridad con fórmula 3) Determinar Gap osmolar = medida – calculada

Si Gap Osmolar mayor de 10 mOsm/L considerar lo siguiente: Disminución del contenido de agua

Hiperlipidemia Hiperproteinemia (mayor a 10 gr/dL)

Presencia de substancias de bajo peso molecular Ingesta alcohólica Envenenamiento Iatrogenia Condición médica (cetoacidosis, niños de muy bajo peso, shock

hemorrágico, trauma, falla multiorgánica, falla renal no dializada Error de laboratorio

Si Gap osmolar es menor que 10 mOsm/L, descartar lo anterior

Aumento de GAP osmolar en Cetoacidosis diabética

22-40 mOsm/L Esto se debe a:

Presencia de acetona Disminución de la fracción de agua

plasmática Pequeños aumentos en aminoácidos

y glicerol (Clin Chem 1992, 38:755)

Complicación Aguda: Hipoglicemia

Complicación Aguda: Hiperglicemia

DesordenHidrosalino

Coma Hiperosmolar El coma diabético es causado por la

hiperosmolaridad y no por la acidosis Diabéticos tipo I descompensados al

desarrollar sintomatología de cetoacidosis, son tratados antes que el nivel de hiperglicemia sea muy elevado (rangos de 600 mg/dL), lo cual genera hiperosmolaridades de 340 mOsm/L con coma

Diabéticos tipo II al no desarrollar sintomatología de cetoacidosis pueden tener mayores niveles de hiperglicemia (800-2400 mg/dL) con lo cual tienen mayores incidencias de coma hiperosmolar (y son más severos)

Consejo:

Leer: Ejemplos y aplicaciones prácticas de

reposición hídrica en el Best & Taylor capítulo 25 “medio interno”

Complicaciones agudas de la diabetes en McPhee (Fisiopatología Médica).

Gradientes de Concentración LIC – LEC para sodio y potasio

Normonatremia 136 – 145 mEq/L Normokalemia 3.5 – 5.5

mEq/L

Niveles alterados Hiponatremia < 136 mEq/L Hipokalemia < 3.5 mEq/L Hipernatremia > 145 mEq/L Hiperkalemia > 5.5 mEq/L

(plasma > 5.0 mEq/L)

Balance del Potasio Contenido total de

potasio en adulto sano es de 50 mEq/Kg

Persona de 70 kilos tiene 3.500 mEq de Potasio total

Solo 2% (70 mEq) del total de potasio se encuentra en el LEC

Por lo tanto la kalemia no es un buen indicador de las reservas de potasio corporales

Equilibrio del Potasio

Relación de potasio corporal y kalemia

Manejo renal de Potasio

LA EXCRECION DE K+ EN CAMBIO PUEDE TENER VARIACIONES DESDE UN 1 HASTA UN 110%

Reabsorción Proximal de Potasio

Reabsorción de Potasio en la Rama gruesa Ascendente de Henle

Secreción distal de Potasio

Secreción distal de K+ en TCD distal y TC cortical

Secreción de K+ mayormente en células principales

Actividad de bomba Na/K Canales de K apicales Diferencia de Potencial

Transepitelial (DPT) En células intercalares es más

probable que ocurra reabsorción de K+ por varios mecanismos

Bomba K Bomba H/K Co transportador K/Cl

Factores que modifican la excreción renal de potasio

Independientemente de factores metabólicos, el 5% de la carga filtrada de K+ llega a distal

Existen 5 factores que regulan en distal la excreción de K

Caso Hipokalemia Mujer, 25 años, quiere ser modelo. Consulta por debilidad generalizada de

1 semana con calambres. Utiliza furosemida para bajar de peso. Ex. Físico: Delgada, temblor distal fino,

disminución de fuerza, presion 100/50, FC 100, corazón normal, ECG ondas T aplanadas y onda U.

Laboratorio: Hematocrito 35%, Blancos 4000, glicemia 75, urea 25, sodio 140, potasio 1.9

Kalemia y ECG

Kalemia y potenciales de reposo

Ec. NernstVoltaje Membrana = -61 Log10 [K interno]/[Kalemia]

La despolarización cierra compuerta h de canalesde sodio dependientes Voltaje y dificulta los potenciales de acción

La hiperpolarización Aleja el umbral,

imponiendo mayor estímulo lo cual dificulta los potenciales de acción