27 LIQUIDOS, ELECTROLITOS Y HOMEOSTASIS ACIDOBÁSICA

27 LIQUIDOS, ELECTROLITOS Y HOMEOSTASIS ACIDOBÁSICA
Págs.965-983
El agua y los solutos disueltos en cada uno de los compartimentos corporales de fluidos
constituyen los líquidos corporales. De todos ellos, el principal componente es el H20. Hay
mecanismos reguladores cuya función consiste en mantener la homeostasis sana de dichos
fluidos; los trastornos funcionales de estos mecanismos pueden provocar alteraciones graves en
los órganos de todo el organismo, incluido el sistema nervioso. En este capítulo se estudian los
sistemas que regulan el volumen total de agua corporal y su distribución en los compartimientos
de líquidos en el cuerpo. Además, se analizan los factores que determinan las concentraciones de
solutos y el pH de los líquidos corporales.
COMPARTIMIENTOS Y EQUILIBRIO LIQUIDOS
OBJETIVOS
.Comparar las ubicaciones de los líquidos intracelular (LIC) y extracelular (LEC) y describir los diversos
compartimientos de líquidos del organismo.
.Describir las fuentes de agua y la pérdida y ganancia de solutos, así como explicar la forma en que se regula
cada una.
En adultos delgados, el líquido corporal constituye alrededor de 55% y 60% de la masa
corporal total en mujeres y varones, respectivamente; se divide en dos compartimientos
principales: el intracelular y el extracelular (fig. 27.1). Aproximadamente dos terceras partes del
líquido del cuerpo se halla dentro de las células y es conocido como líquido intracelular (LIC). La
otra tercera parte llamada líquido extracelular (LEC) se encuentra fuera de las células y se
compone de todos los demás fluidos corporales. Cerca de 80% del LEC es intersticial, y ocupa los
espacios microscópicos entre las células de los tejidos, y 20% es plasma, o sea la porción líquida de
la sangre. Además de ellos, el LEC también incluye linfa y vasos linfáticos; líquido cefalorraquídeo
en el sistema nervioso; gastrointestinal en el aparato digestivo; sinovial en las articulaciones;
humor acuoso y cuerpo vítreo en los ojos; endolinfa y perilinfa en los oídos; líquidos pleural,
pericárdico y peritoneal entre las membranas serosas, y filtrado glomerular en los riñones.
La membrana plasmática de cada célula separa su líquido intracelular del intersticial, en
tanto que las paredes de los vasos sanguíneos lo separan del plasma. Únicamente en los vasos
sanguíneos más pequeños, los capilares, las paredes son lo suficientemente delgadas y
permeables para que sea posible el intercambio de agua y solutos entre el plasma y el líquido
intersticial.
El cuerpo se mantiene en equilibrio hídrico o de líquidos; esto significa que tiene las
cantidades requeridas de agua y solutos y que éstas se hallan en proporción correcta en los
diversos compartimientos. Hay un continuo intercambio de agua y solutos entre los
compartimientos de líquidos, el cual se realiza por filtración, reabsorción, difusión y ósmosis; sin
embargo, el volumen del líquido en cada compartimiento permanece bastante estable. En la figura
21.7 es posible apreciar las presiones que promueven la filtración y la reabsorción. La ósmosis
constituye el medio primario para el desplazamiento del agua entre el líquido intracelular y el
intersticial, y la concentración de solutos en ellos determina la dirección del desplazamiento de
agua. La mayoría de los solutos que se encuentran en los líquidos corporales son electrólitos, o
sea, compuestos inorgánicos que se disocian en iones. El equilibrio de líquidos depende del
electrolítico; es decir, ambos están interrelacionados. Dado que raras veces una persona ingiere
agua y electrólitos exactamente en las mismas proporciones que éstos tienen en los líquidos
corporales, resulta de primordial importancia la capacidad de los riñones para excretar el exceso
de agua mediante la producción de orina diluida, o eliminar el exceso de electrólitos al producir
orina concentrada.
P ¿Cuál es el volumen aproximado de plasma en un varón delgado que pesa 60 kg Y cuál en una
mujer delgada del mismo peso? (NOTA: Un litro de líquido corporal tiene una masa de 1 kg.)
Vías corporales para ganancia y pérdida de agua
El agua es, por mucho, el mayor componente del organismo, pues constituye de 45 a 75%
del total de la masa corporal, según la edad y el género de la persona. Los lactantes tienen el más
alto porcentaje de H20 (hasta 75% de la masa corporal); el porcentaje disminuye al avanzar la edad
hasta alrededor de los dos años. A partir de esta etapa y hasta la pubertad, tanto en los
adolescentes como en las jovencitas, el agua constituye alrededor de 60%. El tejido adiposo casi
no tiene agua, de modo que las personas obesas poseen menor proporción de este líquido que las
delgadas. En varones adultos esbeltos, el agua comprende 60% de la masa corporal. En promedio,
hasta las mujeres delgadas tienen más grasa subcutánea que los varones, por lo que su contenido
total de H20 en el cuerpo es menor, pues representa alrededor de 55 por ciento.
El cuerpo puede obtener agua por dos medios: ingestión y síntesis metabólica (fig. 27.2).
Las principales fuentes hídricas del cuerpo son los líquidos ingeridos (1 60crmL) y las comidas con
alto contenido de humedad (700 mL), de las cuales se extrae agua en el aparato gastrointestinal
en una cantidad aproximada de 2 300 mL/día. La otra fuente es la del agua metabólica (alrededor
de 200 mL/día) que se producen en el cuerpo principalmente cuando el oxígeno capta electrones
durante la respiración celular aeróbica (véase fig. 25.7) y un poco menos, durante las reacciones
sintéticas de deshidratación (véase fig. 2.16). La ganancia total de agua al día es de
aproximadamente 2 500 mililitros.
P ¿Cómo afectan el equilibrio de líquidos corporales las siguientes alteraciones: hiperventilación,
vómito, fiebre, diuréticos?
Normalmente, se pierde y gana agua en igual proporción, de modo que el volumen de
líquido corporal permanece constante. La eliminación del líquido se realiza por cuatro días (véase
la fig. 27.2). Los riñones excretan diariamente alrededor de 1 500 mL en la orina, la piel evapora
unos 600 mL (400mL por transpiración insensible y 200 mL en sudor), los pulmones exhalan
alrededor de 300 mL como vapor de agua y el aparato gastrointestinal excreta más o menos 100
mL en las heces. Con el flujo menstrual, las mujeres en edad reproductora tienen una vía adicional
de pérdida de agua. En promedio, el cuerpo elimina unos 2 500 mL al día. La cantidad de agua que
se excreta por una vía determinada puede variar mucho con el tiempo. Por ejemplo, durante el
ejercicio muy intenso el H20 puede literalmente escurrir por la piel en forma de sudor; en otras
circunstancias, hay pérdida de líquido en la diarrea durante infecciones gastrointestinales.
P ¿Se mantiene el control de estos mecanismos por retroalimentación negativa o positiva? ¿Por
qué razón?
Regulación de la ganancia de agua
La velocidad con que se forma agua metabólica no está regulada para mantener la
homeostasis del agua corporal. Más bien su volumen es principalmente una función del nivel
respiración celular aeróbica, y refleja el grado de demanda de ATP en las células corporales. La
ganancia de agua se regula principalmente mediante ajustes del volumen de agua ingerida,
principalmente por el consumo de mayor o menor cantidad de líquido. El hipotálamo tiene un área
conocida como centro de la sed que regula la necesidad de beber.
Cuando la pérdida de agua es mayor que la ganancia, la deshidratación (una disminución
del volumen y un aumento en la osmolaridad de los líquidos corporales) estimula la sed (fig. 27.3).
Se dice que la deshidratación es leve cuando la masa corporal disminuye en 2% a causa de pérdida
de líquidos. La reducción del volumen de sangre ocasiona que baje la presión arterial. Este cambio
estimula los riñones que liberan renina, lo cual promueve la formación de angiotensina II. El
incremento de impulsos nerviosos de los osmorreceptores hipotalámicos se activa por el aumento
de la osmolaridad sanguínea, y la mayor cantidad de anngiotensina II en la sangre estimula el
centro de la sed en el hipotálamo. Otras señales que la provocan son las que se originan en las
neuronas de la boca, las cuales detectan sequedad debido a menor flujo de saliva y las que
generan los barorreceptores y detectan presión reducida en el corazón y los vasos sanguíneos. Con
todo esto, aumenta la sensación de sed, lo que normalmente promueve mayor consumo de
líquidos (cuando se dispone de ellos), con lo que se restaura su volumen normal. El efecto neto de
este ciclo es que la ganancia de líquidos equilibra las pérdidas. Sin embargo, hay ocasiones en que
la sensación de sed no se produce con la suficiente rapidez o el acceso al agua está restringido,
con lo cual ocurre deshidratación importante. Este problema se observa con mayor frecuencia en
ancianos, lactantes y quienes sufren alteraciones mentales. Cuando hay pérdida de líquidos por
sudación intensa, diarrea o vómito, es conveniente iniciar el reemplazo de líquidos corporales
mediante consumo de agua, aun antes de que se sienta sed.
Regulación de las pérdidas de agua y solutos
Las pérdidas de agua y solutos a través de la sudación y exhalación aumentan durante el
ejercicio; sin embargo, los excesos de agua o solutos corporales se eliminan principalmente por la
orina. Como se verá más adelante, el grado de pérdidas urinarias de NaCl son el principal
determinante del volumen de líquido corporal. Por su parte, el nivel de pérdidas urinarias de agua
constituye el principal factor de la osmolaridad de líquidos corporales.
El contenido de NaCl (sal común) en la dieta diaria es muy variable, de modo que la
secreción urinaria de Na + y Cl- también debe cambiar para que se mantenga la homeostasis.
Ciertas modificaciones hormonales regulan las pérdidas urinarias de estos iones, que a su vez
afectan el volumen de sangre. En la figura 27.4 se ilustra la secuencia de cambios que se producen
después de ingerir alimentos con sal. La mayor cantidad de NaCl consumida ocasiona incrementos
en la concentración plasmática de Na + y CI- (que son los principales determinantes de la
osmolaridad del líquido extracelular) y la consiguiente elevación de la osmolaridad del líquido
intersticial ocasiona la ósmosis del agua del líquido intracelular al intersticial, y de ahí, al plasma,
con lo que aumenta el volumen de sangre.
P ¿Por qué las soluciones utilizadas en radioterapia bucal contienen una pequeña cantidad de sal
de mesa (NaCl)?
Las tres hormonas de mayor importancia en el control del grado de reabsorción renal de
Na y Cl- (y, por tanto, de las cantidades que se pierden en la orina) son la angiotensina II, la
aldosterona y el péptido natriurético auricular (PNA). Las primeras dos promueven la reabsorción
(reducen las pérdidas urinarias) de Na + y Cl- con lo que aumentan el volumen de líquidos
corporales. El PNA promueve la natriuresis, que es la excreción urinaria aumentada de Na + y Cl-,
que hace disminuir el volumen sanguíneo. El incremento de la volemia causa distensión de las
aurículas del corazón y promueve la liberación de péptido natriurético auricular, el cual estimula la
natriuresis. Al aumentar el volumen de sangre también se vuelve más lenta la liberación de renina
de las células yuxtaglomerulares renales. Cuando disminuye la concentración de renina se forma
menor cantidad de angiotensina II. Por tanto, esta última desciende de una concentración
moderada a una baja, lo que reduce la rapidez de la filtración glomerular y aminora la reabsorción
de Na +, Cl- y agua en los túbulos renales. La menor concentración de angiotensina II también hace
que descienda la secreción de aldosterona y, a medida que baja el nivel de ésta, la reabsorción de
Na + y Cl- se torna más lenta en los conductos colectores; en consecuencia, el líquido tubular
retiene mayor cantidad de filtrado de estos iones, los cuales se excretan en la orina. La mayor
eliminación de so dio y cloro cambia la presión osmótica de tal manera que se pierde más agua en
la orina, con lo que disminuye el volumen de sangre.
+
La hormona antidiurética (HAD) es el principal factor en el control de las pérdidas de
agua; esta hormona se produce en células neurosecretoras que se extienden del hipotálamo al
lóbulo posterior de la hipófisis. Además de estimular el mecanismo de la sed, el aumento en la
osmolaridad del plasma y el líquido intersticial estimula la liberación de HAD (véase fig. 26.18), que
promueve la inserción de proteínas de canales acuosos (acuaporina-2) en las membranas apicales
de las principales células de los conductos colectores renales. Debido a lo anterior, en estas células
aumenta la permeabilidad al agua, cuyas moléculas se desplazan por ósmosis del líquido tubular
renal al interior de la célula y de ahí al torrente sanguíneo; la consecuencia de lo anterior es que se
produce una pequeña cantidad de orina muy concentrada. Por el contrario, el consumo de agua
sola reduce la osmolaridad de la sangre y el líquido intersticial. En lapso de minutos se interrumpe
la secreción de HAD y poco después la concentración sanguínea de esta hormona baja casi hasta
cero. Cuando la HAD no estimula las células principales, las moléculas de acuaporina-2 son
extraídas de la membrana apical por endocitosis. Por consiguiente, disminuye la permeabilidad al
agua en las células principales y aumenta la pérdida de este líquido en la orina.
Bajo ciertas circunstancias, algunos otros factores, además de la osmolaridad de la sangre,
influyen en la pérdida urinaria de agua. Así, cualquier gran disminución en el volumen de sangre se
detecta en los barorreceptores (receptores de presión) de la aurícula izquierda y de vasos
sanguíneos, lo que también estimula la liberación de hormona antidiurética. En casos de
deshidratación intensa, la velocidad de filtración glomerular disminuye a causa de la caída en la
presión arterial, con lo que se reducen las pérdidas de líquido en la orina. A la inversa, con el
consumo de demasiada agua aumenta la presión arterial, se eleva la velocidad de filtración
glomerular y las pérdidas hídricas en la orina son mayores. Con la hiperventilación (respiración
anormalmente rápida y profunda) aumentan las pérdidas de líquido mediante la exhalación de
más vapor de agua. También el vómito y la diarrea ocasionan pérdidas de agua del conducto
gastrointestinal. Por último, con la fiebre, el sudor intenso y la destrucción de extensas áreas de
piel por quemaduras se produce eliminación excesiva de agua a través de la piel.
Desplazamiento de agua entre compartimientos de líquidos.
Normalmente, los líquidos intracelular e intersticial tienen la misma osmolaridad, de modo
que las células no se encogen ni se hinchan, pero una variación en su osmolaridad puede causar
desequilibrio de líquidos entre estos dos compartimientos. La elevación en la osmolaridad de
líquido intersticial ocasiona que el agua salga de las células, que se encogen ligeramente; en
cambio, cuando disminuye, la célula se hincha. Casi siempre, las modificaciones en la osmolaridad
se deben a cambios en la concentración de Na+. Por lo regular, su descenso en el líquido
intersticial inhibe la secreción de hormona antidiurética. Entonces, si funcionan normalmente, los
riñones excretan los excesos de agua en la orina, lo cual incrementa la presión osmótica de los
líquidos corporales hasta su nivel normal. Por tanto, las células del cuerpo se hinchan ligeramente
y nada más por un tiempo breve. Sin embargo cuando una persona persiste en consumir agua con
una rapidez mayor a la que sus riñones pueden excretarla (la velocidad máxima de flujo orinario es
de aproximadamente 15 mL/min), o cuando su función renal es deficiente, podrá padecer
intoxicación por agua, un estado en el que el agua corporal excesiva, ocasiona que las células se
vuelvan hipotónicas y se hinchen de manera peligrosa (fig. 27.5). Cuando hay pérdida de agua
corporal y Na+ por hemorragia, sudor excesivo, vómito o diarrea y se reemplaza la pérdida con
agua simple, los líquidos corporales se diluyen más. Esto puede ocasionar que la concentración de
sodio plasmática y, por ende, la del líquido intersticial, disminuyan por debajo de los límites
normales (hiponatremia). Al reducirse el nivel de este ion en el líquido intersticial también
desciende la osmolaridad de éste, lo que ocasionará desplazamiento osmótico del agua hacia el
líquido intracelular. Cuando el H2O entra a las células las vuelve hipotónicas y hace que se hinchen,
con lo que ocasiona convulsiones, coma y a veces la muerte. Para evitar esta consecuencia
indeseable de eventos en casos de pérdida grave de agua y electrólitos, es necesario administrar
soluciones por vía intravenosa o ar tratamiento de rehidratación oral (TRO) que incluya una
pequeña cantidad de sal de mesa (NaCl).
APLICACIÓN CLÍNICA
Enemas y equilibrio de líquidos
Un enema consiste en introducir una solución en el recto y el colon a fin de estimular el
intestino para que evacúe las heces. La aplicación repetida de enemas sobre todo en niños de
corta edad, incrementan el riesgo de desequilibrio de líquido y electrólitos. Es preferible utilizar
soluciones isotónicas porque el agua de llave (que es hipotónica) y las soluciones hipertónicas que
se venden en el comercio pueden causar desplazamiento rápido de líquidos entre
compartimientos.
ELECTRÓLITOS EN LOS LÍQUIDOS CORPORALES
OBJETIVOS
.Compare la composición electrolítica de los tres principales compartimientos de líquidos: plasma,
líquido intersticial e intracelular.
.Exponga las funciones de los iones sodio, cloruro, potasio, bicarbonato, calcio, fosfato y magnesio;
explique cómo se regula la concentración de dichos iones.
Los iones que se forman cuando se disuelven los electrólitos cumplen cuatro funciones
generales en el cuerpo:
1) Los electrólitos están confinados en gran parte a
compartimientos particulares de líquido y son más numerosos que los no electrólitos; debido a
ello, ciertos iones controlan el desplazamiento osmótico de agua entre compartimientos de
líquidos. 2) Los iones ayudan a mantener el equilibrio ácidobásico que se requiere para las
actividades celulares normales. 3) Los iones conducen la corriente eléctrica, lo que permite la
formación de potenciales de acción y graduales para regular la secreción de algunas hormonas y
neurotransmisores. 4) Varios iones sirven como cofactores que son necesarios para la actividad
óptima de las enzimas.
Concentraciones de electrólitos en los líquidos corporales
Cuando se requiere comparar la carga de iones en diferentes soluciones, generalmente se
expresa la concentración de aquellos en miliequivalentes /litro (meg/litro), lo que indica la
concentración de cationes o aniones en un volumen determinado de solución. Un equivalente es
la carga negativa o positiva igual a la que tiene un mol de H+; un miliequivalente es la milésima
parte de un equivalente. Recuérdese que un mol de sustancia es su peso molecular expresado en
gramos. En el caso de iones como el sodio (Na+), el potasio (K+) y el bicarbonato (HCO3-), que
tienen una sola carga negativa o positiva, el número de meq/litro es igual al número de
mmol/litro. Con iones como el calcio (Ca2+) o el fosfato (HPO42-), que tienen dos cargas positivas o
negativas, el número de meq/litro es igual al doble del correspondiente a mmol/litro.
En la fig. 27.6 se comparan las concentraciones de los principales electrólitos y aniones
proteínicos en el plasma, líquido intersticial e intracelular. La mayor diferencia entre los dos
líquidos extracelulares, plasma y líquido intersticial, es que el primero contiene muchos aniones
proteínicos, mientras que el segundo tiene muy pocos. Las membranas capilares normales son
prácticamente impermeables a las proteínas, de modo que sólo algunas proteínas plasmáticas
escapan de los vasos sanguíneos hacia el líquido intersticial. Esta diferencia en la concentración de
proteínas es el principal factor causal de la presión osmótica coloidal de la sangra ejercida por el
plasma. En otros aspectos ambos líquidos son similares.
A pesar de lo anterior, el contenido de electrólitos en el líquido intracelular difiere mucho
del que tiene el extracelular. En éste último el catión más abundante es Na+, en tanto que el anión
que se halla en mayor cantidad es el Cl-. En el líquido intracelular el catión más abundante es el K+,
mientras que los aniones que se hallan en menor cantidad son proteínas y fosfatos (HPO42-). Con el
transporte activo de Na+ hacia el exterior de las células y de K+ al interior de ellas, las bombas de
sodio (NA+/K+ ATPasa) cumplen una función principal ene el mantenimiento de elevada
concentración intracelular de K+ y altos niveles extracelulares de Na+.
P ¿Cuáles son el principal catión y los dos aniones más importantes en el LEC y en el LIC?
Sodio
Los iones sodio (Na+) son los que más abundan fuera de la célula, y constituyen alrededor
del 90% de los cationes extracelulares. La concentración plasmática normal de Na+ es de 136 a 148
meq/litro. Como ya se vio, el sodio tiene una función primordial en el equilibrio de líquidos y
electrólitos, ya que a él se debe casi la mitad de la osmolaridad (142 de alrededor de
290mosm/litro) del líquido extracelular (LEC). El flujo de iones Na+ a través de canales activados
por voltaje en la membrana plasmática también es necesario para la generación y conducción de
potenciales de acción en neuronas y fibras musculares. En Estados Unidos de América, el consumo
diario de sodio excede por mucho los requerimientos diarios normales del cuerpo, debido en gran
parte al exceso de sal en la dieta. Los riñones excretan dicho exceso, pero también pueden
conservarlo durante periodos en que escasea dicho ion. La concentración sanguínea de Na+,
depende de la de aldosterona, la hormona antidiurética (HAD) y el péptido natriurético auricular
(PNA). La aldosterona incrementa la reabsorción normal de sodio. Cuando la concentración
plasmática de éste ion disminuya a menos de 135 meq/litro, se interrumpe la liberación de HAD. A
su vez, la falta de ésta hormona permite mayor excreción de agua en la orina para recuperar el
nivel normal de Na+ en el LEC. El péptido natriurético auricular hace aumentar la excreción de
sodio y agua por vía renal cuando el nivel de Na+ es demasiado alto.
APLICACIÓN CLÍNICA
Edema e hipovolemia como indicadores de desequilibrio de Na+
Cuando el exceso de iones sodio permanece en el cuerpo debido a que los riñones no
logran excretarlos en cantidad suficiente, también hay retención osmótica de agua. Esto provoca
formación de edema, que es una acumulación anormal de líquido intersticial. Dos causas de
retención de Na+ son la insuficiencia renal y el hiperaldosteronismo (secreción excesiva de
aldosterona). Por el contrario, las pérdidas urinarias de Na+ producen el efecto osmótico de
causar pérdida excesiva de agua, lo cual ocasiona hipovolemia, un volumen de sangre
anormalmente bajo. La hipovolemia relacionada con pérdida de Na+ casi siempre se debe a
secreción insuficiente de aldosterona, acompañada de insuficiencia renal o tratamiento
demasiado enérgico con diuréticos.
Cloruro
Los iones cloruro (Cl-) son los aniones más abundantes fuera de la célula. Su concentración
plasmática normal es de 95 a 105 meq/litro y se difunde con relativa facilidad entre los
compartimientos extracelular e intracelular, ya que casi todas las membranas plasmáticas
contienen numerosos canales que permiten su paso. Por tanto, el Cl- puede contribuir al equilibrio
de las concentraciones de aniones en distintos compartimientos de líquidos. Un ejemplo de ello es
el desplazamiento de cloruro que se produce entre los eritrocitos y el plasma cuando el dióxido de
carbono en la sangre aumenta o disminuye (véase la fig. 23.24). En este caso, el intercambio de Clen lugar de HC03- mantiene el equilibrio correcto de aniones en el LEC y el LIC. Los iones cloruro
también forman parte del ácido clorhídrico que se secreta en los jugos gástricos. La hormona
antidiurética ayuda a regular el equilibrio de Cl- en los líquidos corporales, ya que controla la
cantidad de agua que se pierde en la orina. Los procesos que aumentan o reducen la reabsorción
renal de iones sodio también modifican la reabsorción de iones cloruro, que siguen a los iones
sodio de manera pasiva por atracción eléctrica (la partícula Cl- cargada negativamente, es atraída
por las partículas Na+, que tienen carga positiva).
Potasio
Los iones potasio (K+) son los cationes que más abundan en el líquido intracelular (140
meq/litro). El K+ desempeña una función clave para establecer los potenciales de reposo en la
membrana y en la fase de repolarización de potenciales de acción en neuronas y fibras
musculares; además, ayuda a mantener un volumen normal de líquido intracelular. Cuando el K+
entra a las células o sale de ellas, es común que se intercambie con H+. Este desplazamiento de
iones hidrógeno contribuye a regular el pH.
La concentración plasmática normal de K+ es de 3.5 a 5.0 meq/litro. La aldosterona
constituye el principal factor de control del nivel de K+ en el plasma. Cuando la concentración
plasmática de este catión es elevada, aumenta la secreción de aldosterona hacia la sangre y,
posteriormente, la hormona estimula las células principales de los conductos colectores renales
para que secreten más K+, de modo que hay mayores pérdidas de este catión en la orina. A la
inversa, cuando la concentración plasmática de K+ es baja, disminuye la secreción de aldosterona y
se excreta menos K+ en la orina. Las anormalidades en los niveles de este catión en el plasma
afectan de manera adversa las funciones neuromusculares y cardiacas.
Bicarbonato
Los iones bicarbonato (HC03 -) son el segundo anión más común en los líquidos
extracelulares. Su concentración plasmática normal es de 22 a 26 meq/litro en la sangre arterial
sistémica y de 23 a 27 meq/litro en la sangre venosa general. La concentración de este anión
aumenta a medida que la sangre fluye a través de los capilares sistémicos porque el dióxido de
carbono que liberan las células metabólicamente activas se combina con el agua para formar
ácido carbónico, el cual se disocia en H+ y HC03-. Sin embargo, cuando la sangre fluye por los
capilares pulmonares, la concentración de HC03- vuelve a disminuir a medida que se exhala dióxido
de carbono (en la fig. 23.24 se ilustran estas reacciones). El líquido intracelular también contiene
una pequeña cantidad deHC03-. Como ya se dijo, el intercambio de Cl- por HCO3- permite mantener
el equilibrio correcto de aniones en el líquido extracelular y en el intracelular. Los riñones
principales reguladores de la concentración sanguínea de HC03 -. Las células intercaladas de los
túbulos renales pueden formar HC03- y liberarlo en el torrente sanguíneo cuando el nivel de este
anión en la sangre es bajo (véase fig. 26.17), o bien, excretar su exceso en la orina si la
concentración sanguínea es demasiado alta. Más adelante, en la sección sobre equilibrio
acidobásico de este mismo capítulo, se estudiarán las variaciones en los niveles sanguíneos de
HCO3-.
Calcio
Una gran cantidad de calcio se almacena en los huesos, de modo que constituye el mineral
más abundante en el cuerpo. Alrededor de 98% de calcio en adultos se halla en el esqueleto y los
dientes, donde está combinado con fosfato y forma una red cristalina de sales minerales. En los
líquidos del cuerpo, se halla principalmente como catión extracelular (Ca2+). La concentración
plasmática normal de este ion libre o no fijado es de 4.5 a 5.5 meq/litro; una cantidad más o
menos igual de este catión se halla unida a diversas proteínas del plasma. Además de contribuir a
la dureza de huesos y dientes, el Ca2+ desempeña importantes funciones en la coagulación
sanguínea, la liberación de neurotransmisores, el mantenimiento del tono muscular y la
excitabilidad de tejidos nerviosos y musculares.
Los dos principales reguladores de la concentración plasmática de Ca2+ son la hormona
paratiroidea (HPT) y el calcitriol (1,25-dihidroxivitamina D3), que es la forma de la vitamina D que
actúa como hormona (véase la fig. 18.14). Los niveles plasmáticos bajos de Ca2+ promueven la
liberación de más hormona paratiroidea, la cual estimula los: osteoclastos del tejido óseo para que
liberen calcio (y fosfato) de las sales minerales que forman la matriz de los huesos. Por tanto, la
hormona paratiroidea incrementa la resorción ósea; además, eleva la producción de calcitriol (que
a su vez incrementa la absorción de Ca2+ por el aparato gastrointestinal) y aumenta la reabsorción
de calcio por filtrado glomerular a través de las células tubulares renales que lo devuelven a la
sangre.
ELECTRÓLITOS*
DEFICIENCIA
NOMBRE Y
CAUSAS
SÍNTOMAS
EXCESO
NOMBRE Y
CAUSAS
SÍNTOMAS
Sodio (Na+)
136 a 148
meq/litro
Hiponatremia; puede
deberse a consumo
reducido de sodio;
pérdidas elevadas de
sodio por vómito,
diarrea, deficiencia de
aldosterona o por
tomar ciertos diuréticos
yagua en exceso.
Debilidad muscular,
vértigos, cefalea e
hipotensión;
taquicardia y choque;
confusión mental,
estupor y coma.
Hipernatremia; suele
ocurrir con
deshidratación, falta de
agua o contenido
excesivo de sodio en la
dieta o en soluciones
intravenosas; causa
hipertonicidad del LEC,
lo que ocasiona
deshidratación celular
(el agua intracelular
sale al LEC).
Sed intensa,
hipertensión, edema,
agitación y
convullsiones.
Cloruro (Cl-)
95 a 105
meq/litro
Hipocloremia; sus
causas probables son:
vómito excesivo,
hiperhidratación,
deficiencia de
aldosterona,
insuficiencia cardiaca
congestiva y
tratamiento con
diuréticos como la
furosemida (Lasix).
Espasmos musculares,
alcalosis metabólica,
respiración poco
profunda, hipotensión y
tetania.
Hipercloremia; puede
deberse a:
deshidratación por
pérdida o privación de
agua; ingesta excesiva
de cloruro; insuficiencia
renal grave,
hiperaldosteronismo,
algunos tipos de
acidosis y ciertos
fármacos.
Letargo, debilidad,
acidosis metabólica, así
como resspiración
profunda y rápida.
Potasio (K+)
3.5 a 5.0
meq/litro
Hipopotasemia; se debe
a la pérdida excesiva de
pootasio por vómito o
diarrea, consumo
reducido de este
elemento,
hiperaldosteronismo,
enfermedad renal o
tratamiento con
algunos diuréticos.
Fatiga muscular,
parálisis fláccida,
confusión mental,
diuresis aumentada,
respiración poco
profunda y cambios
electrocardiográficos,
como aplanamiento de
las ondas T.
Hiperpotasemia; se
debe a la ingesta
excesiva de este
elemento, insuficiencia
renal, deficiencia de
aldosterona, lesiones
por aplastamiento en
los tejidos del cuerpo o
transfusión de sangre
hemolizada.
Irritabilidad, náusea,
vóómito, diarrea,
debilidad muscular;
puede causar la muerte
mediante inducción de
fibrilación ventricular.
Calcio (Ca2+)
total = 9 a 10.5
mg/dL
ionizado = 4.5 a
5.5 meq/litro
Hipocalcemia; sus
posibles causas son:
pérdida elevada o
consumo reducido de
calcio, concentraciones
elevadas de fosfato o
hipoparatiroidismo.
Entumecimiento y
hormigueo en los dedos
de la mano, reflejos
hiperactivos, calambres
musculares, tetania y
convulsiones, fractura
de huesos, espasmos
musculares en la laringe
que pueden ocasionar
la muerte por asfixia.
Hipercalcemia; sus
causas probables son:
hiperparatiroidismo,
algunos cánceres,
consumo excesivo de
vitamina D o
enfermedad de Paget
de los huesos.
Letargo, debilidad,
anorexia, náusea,
vómito, poliuria,
prurito, dolor de
huesos, depresión,
confusión, parestesias,
estupor y coma.
Fosfato (HP042-)
1. 7 a 2.6
meq/litro
Hipofosfatemia: surge
por incremento de la
pérdida urinaria,
absorción intestinal
disminuida o consumo
elevado de fosfatos.
Confusión,
convulsiones, coma,
dolor muscular y
torácico,
entumecimiento y
hormigueo en los dedos
de la mano, falta de
coordinación, pérdida
de memoria y letargo.
Hiperfosfatemia; surge
cuando los riñones no
pueden excretar el
exceso de fosfato, como
sucede en caasos de
insuficiencia renal;
otras causas posibles
son el consumo elevado
de fosfatos o la
destrucción de células
corporales que liberan
fosfato en la sangre
Anorexia, náusea,
vómito, debilidad
muscular, refleejos
hiperactivos, tetania y
taquicardia.
Magnesio (Mg2+)
Hipomagnesemia: suele
deberse a consumo
Debilidad, irritabilidad,
tetania, delirios,
Hipermagnesemia;
puede deberse a
Hipotensión, debilidad
o parálisis muscular,
1.3 a 2.1
meq/litro
inadecuado o pérdida
excesiva de magnesio
en orina o heces;
también ocurre por
alcoholismo,
desnutrición, diabetes
mellitus o tratamiento
con diuréticos
convulsiones,
confusión, anorexia,
náusea, vómito,
parestesias y arritmias
cardiacas.
insuficiencia renal o al
incremento en el
consumo de magnesio,
por ejemplo, en
antiácidos que lo
contienen; también
ocurre en personas con
deficiencia de
aldosterona o
Hipotiroidismo.
náusea, vómito y
alteración de las
funciones mentales.
Cuadro 27.1 Desequilibrios de electrólitos en la sangre.
·Valores correspondientes a los rangos normales de concentraciones plasmáticas en adultos.
Fosfato
Aproximadamente 85% del fosfato que hay en los adulotos se encuentra en forma de
fosfatos de calcio, que son los componentes estructurales de huesos y dientes; el restante 15% se
halla ionizado. Tres iones fosfato (H2P04 -, HP042- y PO43-) son aniones intracelulares importantes,
pero en los líquidos corporales de pH normal, el HPO42-, constituye la forma en que más prevalece.
El fosfato contribuye con alrededor de 100 meq/litro de aniones del líquido intracelular. Además,
es un importante amortiguador de H+, tanto en los líquidos del cuerpo como en la orina. Aunque
una parte de este anión está "libre", la mayoría de los iones fosfatos se hallan unidos por enlaces
covalentes a moléculas orgánicas, como lípidos (fosfolípidos, proteínas, carbohidratos, ácidos
nucléicos [ADN y ARN] y adenosina trifosfato [ATP]).
La concentración plasmática normal de fosfato ionizado es de sólo 1.7 a 2.6 meq/litro. Las
mismas dos hormonas que controlan la homeostasis del calcio (hormona paratiroidea [HPT] y
calcitriol) también regulan el nivel de HP042- en el plasma sanguíneo. La HPT estimula la
reabsorción de la matriz ósea que realizan los osteoclastos, los cuales liberan iones fosfato y calcio
al torrente sanguíneo. Sin embargo, en los riñones, esa misma hormona inhibe la reabsorción de
iones fosfato, en tanto que estimula la de iones calcio en las células tubulares renales. Por tanto, la
HPT hace aumentar la excreción urinaria de fosfatos y reduce la concentración sanguínea de estos
aniones. El calcitriol promueve la absorción tanto de fosfatos como de calcio en el aparato
digestivo.
Magnesio
En los adultos, alrededor de 54% del magnesio corporal total se halla depositado en la
matriz ósea en forma de sales de magnesio. El restante 46% se encuentra en forma de iones (Mg2+)
en los líquidos intracelular (45%) Y extracelular (1 %). Estos iones son los segundos más comunes
entre los cationes intracelulares (35 meq/litro). En el aspecto funcional, el Mg2+ es un cofactor de
las enzimas que participan en el metabolismo de carbohidratos y proteínas y de la bomba Na + /K+
ATPasa (la bomba enzimática de sodio). Además, también desempeña importantes funciones en la
actividad neuromuscular, la transmisión de impulsos nerviosos y el funcionamiento del miocardio,
aparte de ser necesario para la secreción de hormona paratiroidea.
La concentración plasmática normal de Mg2+ es de sólo 1.3 a 2.1 meq/litro. Muchos
factores regulan el nivel de magnesio en el plasma al modificar la velocidad a la cual se eliminan
estos iones en la orina. Los riñones aumentan la excreción urinaria de magnesio cuando hay
hipercalcemia, hipermagnesemia, incrementos en el volumen del líquido extracelular, disminución
en la concentración de hormona paratiroidea y acidosis. En condiciones opuestas disminuye la
excreción renal de Mg2+.
En el cuadro 27.1 se describen los desequilibrios que ocasiona la deficiencia o el exceso de
diversos electrólitos.
APLICACIÓN CLÍNICA
Personas en riesgo de sufrir desequilibrios de líquidos y electrólitos
Diversos individuos están en riesgo debido a numerosas circunstancias. Por ejemplo, están
en riesgo quienes dependen de otros para su alimentación e ingestión de líquidos (como
lactantes, ancianos y enfermos hospitalizados y pacientes en tratamiento médico que requieren
infusiones intravenosas, procedimientos de drenaje o succión y catéteres urinarios. También se
hallan en riesgo quienes consumen diuréticos, quienes padecen pérdidas excesivas de líquidos y
requieren mayor consumo de ellos, y las personas que retienen y se les restringe líquidos. Por
último, están en peligro las personas durante el tratamiento postoperatorio, quienes sufren
quemaduras o traumatismos graves, los que padecen enfermedades crónicas (insuficiencia
cardíaca congestiva, diabetes, enfermedad pulmonar obstructiva crónica o cáncer), gente
confinada y personas con trastornos mentales que no pueden manifestar sus necesidades ni
responder al estímulo de la sed.
EQUILIBRIO ACIDOBÁSICO OBJETIVOS
OBJETIVOS
• Comparar las funciones de los amortiguadores, la exhalación de bióxido de carbono y la
excreción renal de H +para mantener el pH de los líquidos corporales.
• Definir qué es el desequilibrio acidobásico, describir sus efectos en el cuerpo y explicar en qué
consiste su tratamiento.
De conformidad con lo antes expuesto resulta claro que diversos iones desempeñan
diferentes funciones para ayudar a mantener la homeostasis. Uno de los principales problemas
homeostásicos consiste en mantener la concentración de iones H+ (pH) de los líquidos corporales
en un nivel adecuado. El mantenimiento del equilibrio acidobásico es fundamental debido a que la
forma tridimensional de todas las proteínas del cuerpo, que le permite a éste llevar a cabo
funciones específicas, es muy sensible a los cambios de acidez. Cuando la dieta contiene una gran
cantidad de proteína (como es característico en Estados Unidos), el metabolismo celular produce
más ácidos que bases y, por tanto, tiende a acidificar la sangre. (Es conveniente que el lector
consulte las secciones sobre ácidos, bases y pH que aparecen en el capítulo 2.)
En personas sanas, el pH de la sangre arterial sistémica se mantiene entre 7.35 y 7.45. (El
pH de 7.4 corresponde una concentración de H+ de 0.00004 meq/litro =40 neq/litro.) Dado que las
reacciones metabólicas con frecuencia producen grandes excesos de H+ se requiere un
mecanismo que disponga de estos iones, ya que si aumenta su nivel en los líquidos corporales
puede causar con rapidez la muerte de la persona. Por consiguiente, es necesario que la
homeostasis de la concentración de H+ se mantenga dentro de límites estrechos de pH para la
supervivencia. La extracción de iones hidrógeno de los líquidos corporales y, posteriormente, su
eliminación del cuerpo depende principalmente de los tres mecanismos siguientes:
1.- Sistemas amortiguadores. Actúan con rapidez para fijar temporalmente el H+ y eliminar su
exceso, que es muy reactivo, de las soluciones, aunque no del cuerpo.
2.- Exhalación de dióxido de carbono. Se puede exhalar mayor cantidad de dióxido de carbono
cuando se aumentan la rapidez y la profundidad de la respiración. En pocos minutos, esta acción
reduce los niveles de ácido carbónico en la sangre, lo cual eleva su pH (reduce la concentración de
H+ en el líquido hemático).
3.-Excreción renal de H+. La excreción en la orina es el más nto de estos mecanismos, pero
constituye la única vía ira eliminar otros ácidos, además del carbónico.
A continuación se estudia cada uno de estos mecanismos.
Acciones de los sistemas amortiguadores
La mayoría de estos sistemas en el cuerpo constan de un ácido débil y su sal, la cual
funciona como base débil. Los amortiguadores evitan cambios drásticos y rápidos en el pH de un
líquido corporal mediante la conversión de ácidos y bases fuertes en ácidos y bases débiles. Este
efecto se produce fracciones de segundo. Los ácidos fuertes reducen el pH en mayor cantidad que
los débiles porque liberan H+ con mayor facilidad y, por tanto, contribuyen más a la concentración
de iones hidrógeno libres. De manera similar, las bases fuertes elevan más el pH que las débiles.
Los principales sistemas de amortiguación de los líquidos corporales son el proteínico, el del ácido
carbónico-bicarbonato y el de fosfato.
Sistema amortiguador proteínico
Constituye el amortiguador más abundante en el líquido intracelular y el plasma. La
hemoglobina es una proteína que resulta especialmente eficaz como amortiguador dentro de los
eritrocitos, en tanto que la albúmina constituye la principal proteína amortiguadora en el plasma.
Las proteínas se componen de aminoácidos, es decir, moléculas orgánicas que contienen al menos
un grupo carboxilo (-COOH) ti menos un grupo amino (-NH2); estos grupos son los elementos
funcionales del sistema amortiguador proteínico. El grupo carboxilo libre en un extremo de la
proteína actúa como ácido al liberar H+ cuando se eleva el pH Y se puede descomponer de la
siguiente manera:
R
l
- C - COOH
l
H
NH2
NH2
R
l
- C - COO- + H+
l
H
En esta forma el H+ puede reaccionar con cualquier exceso de OH- que haya en la solución
para formar agua. El grupo amino libre que se encuentra en el otro extremo de la proteína puede
actuar como base y combinarse con H+ cuando disminuye el pH, de la manera siguiente:
NH2 -
R
l
C
l
H
- COOH
+
H+
+
NH3
-
R
l
C
l
H
-
COOH
Por consiguiente, las proteínas pueden amortiguar tanto los ácidos como las bases.
Además de los grupos terminales carboxilo y amino, siete de los 20 aminoácidos tienen cadenas
laterales que pueden amortiguar el H+.
La hemoglobina amortigua de manera eficaz el H+ en los eritrocitos de la siguiente manera:
cuando la sangre fluye a través de los capilares sistémicos, hay paso de dióxido de carbono (CO2)
de las células tisulares hacia los glóbulos rojos, donde se combina con agua (H2O) para formar
ácido carbónico que al formarse, se disocia en iones hidrógeno y bicarbonato HC03 -. Al mismo
tiempo que el CO2entra en los eritrocitos, la oxihemoglobina (Hb·O2) cede su oxígeno a las células
de los tejidos. La hemoglobina reducida (desoxihemoglobina) es un excelente amortiguador de H+,
ya que capta la mayoría de estos iones. Por esta razón, es común que se represente la
hemoglobina reducida con la fórmula Hb·H. Las reacciones que aparecen a continuación resumen
dichas relaciones:
H2O
Agua
+
CO2
H2CO3
Dióxido de
carbono (que entra
en los eritrocitos)
Ácido carbónico
H+
Ion hidrógeno
H2CO3
Ácido carbónico
Hb.O2
+
Oxihemoglobina
(en eritrocitos)
HCO3Ion bicarbonato
H+
Hb.H
Ion
Hidrógeno
(del ácido
carbónico)
Hemoglobina
reducida
+
O2
Oxígeno
(liberado a
las células)
Sistema amortiguador de ácido carbónico-bicarbonato
Este sistema se basa en el ion bicarbonato (HC03 -), que puede actuar como base débil, y
en el ácido carbónico (H2C03) el cual funciona como ácido débil. El ion bicarbonato es un anión
importante tanto en el líquido intracelular como en e extracelular (véase la fig. 27.6) y su reacción
con el CO2, que se libera continuamente durante la respiración celular, pro duce H2C03. Cuando
hay exceso de H+, el HC03- puede, funcionar como base débil y eliminar el exceso de estos iones,
de la manera siguiente:
H+
Ion Hidrógeno
HCO3-
H2CO3
Ion bicarbonato
(base débil)
Ácido carbónico
+
Después, el H2C03 se disocia en agua y dióxido de carbono en los pulmones, y se exhala el CO2.
A la inversa, si hay escasez de H+, el H2C03 puede actuar como ácido débil y liberar H+, como sigue:
H2CO3
Ácido carbónico
(ácido débil)
H+
Ion hidrógeno
+
HCO3Ion bicarbonato
A un pH de 7.4, la concentración de HC03 - es aproximadamente de 24 meq/litro, mientras
que la de H2C03 es de más o menos 1.2 mmol/llitro: es decir, el número de iones bicarbonato
supera el de moléculas de ácido carbónico en un factor de 20. El CO2 y el H20 se combinan para
formar H2C03, de modo que este sistema amortiguador no brinda protección contra cambios de pH
debidos a problemas respiratorios en los que hay exceso o deficiencia de CO2.
Sistema amortiguador de fosfato
En esencia, el mecanismo de acción de este sistema es igual al del sistema anterior. Sus
componentes son iones de fosfato di básico (H2P04 -) y fosfato monobásico (H2P042-). Se debe
recordar que los fosfatos son aniones de gran importancia en el líquido intracelular pero no así en
el extra celular (véase la fig. 27.6). El fosfato dibásico actúa como ácido débil y puede amortiguar
bases fuertes que liberan gran cantidad de iones (OH-), como sigue:
OH-
HPO4-
H2O
Fosfato
dibásico
(ácido débil)
Agua
+
Ion
Hidróxido
(base fuerte)
HPO42-
+
Fosfato
monobásico
(base débil)
Por el contrario, el fosfato monobásico actúa como base débil y puede amortiguar el H+
que liberan ácidos fuertes como el clorhídrico (HCl):
H+
+
Ion hidrógeno
(ácido fuerte)
HPO42-
H2PO4-
Fosfato
monobásico (base
débil)
Fosfato dibásico
(ácido débil)
La concentración de fosfatos es más alta en el líquido intracelular, de modo que el sistema
amortiguador que constituyen es un importante regulador del pH en el citas al. También actúa en
menor grado sobre el líquido extracelular y, además, amortigua ácidos en la orina. El fosfato di
básico se forma con el exceso de H+ en el líquido tubular renal, que se combina con HP042- (véase
la fig. 26.17). Los iones hidrógeno que se integran al H2P04- pasan a la orina. Esta reacción es uno
de los medios con que los riñones ayudan a mantener el pH sanguíneo al excretar H+ en la orina.
Exhalación de dióxido de carbono
La respiración también participa en el mantenimiento del pH de los líquidos corporales.
Los aumentos en la concentración de dióxido de carbono (C02) en los líquidos corporales hace
aumentar el nivel de H+ y, en consecuencia, disminuye el pH (los vuelve más ácidos). Se dice que el
H2C03 es un ácido volátil porque se puede eliminar mediante exhalación de CO2. A la inversa, si
disminuye la concentración de CO2 en los líquidos corporales se eleva el pH ( se vuelven más
alcalinos). Las siguientes reacciones reversibles ilustran esta interacción química:
CO2
Dióxido
de
carbono
P
+
H2O
H2CO3
H+
Agua
Ácido
carbónico
Ion
hidrógeno
+
HCO3Ion
bicarbonato
Si el lector contiene el aliento por 30 segundos, ¿qué es lo más probable que suceda con su pH
sanguíneo?
7.2 Mecanismos que mantienen el pH de los líquidos corporales.
Sistemas amortiguadores.- Casi todos se componen de un ácido débil y una sal de dicho ácido, la
cual actúa como base débil. Evitan cambios drásticos en el pH de los líquidos corporales.
Proteínas.- Son los amortiguadores que más abundan en la sangre y los líquidos corporales. La
histidina y la cisteína son los dos aminoácidos que más contribuyen a la capacidad amortiguadora
de las proteínas. Dentro de los eritrocitos, la hemoglobina constituye un buen amortiguador.
Ácido carbónico- bicarbonato.- Regulador importante del pH sanguíneo. Es el amortiguador más
común en el líquido extracelular (LEC).
Fosfatos.- Son amortiguadores importantes que se hallan en el líquido intracelular y en la orina.
Exhalación de CO2.- El pH de la sangre aumenta (menos H+) cuando se incrementa la inhalación de
CO2, pero disminuye (más H+) cuando se reduce la exhalación de bióxido de carbono.
Riñones.- Los túbulos renales secretan H+ hacia la orina y reabsorben HC03 -, de modo que éste no
se pierde en la micción.
El pH de los líquidos corporales se puede ajustar, por lo regular, en uno a tres minutos, al
cambiar la velocidad y la velocidad de la respiración. Con mayor ventilación, se exhala más con
CO2, de modo que la reacción anterior se realiza hacia la izquierda y la concentración de H+
disminuye y el pH sanguíneo se eleva. Al duplicarse la ventilación el aumento de acidez es de
aproximadamente 0.23 unidades, de 7.4 a 7.63. Cuando se ventila con mayor lentitud, se exhala
menos dióxido de carbono y el pH sanguíneo disminuye. Al reducirse la ventilación a una cuarta
parte de lo normal el pH baja 0.4 unidades, de 7.4 a 7.0. Estos ejemplos demuestran el potente
efecto que tienen las alteraciones respiratorias en el pH de los líquidos corporales.
La rapidez y la profundidad de la respiración interactúan con la acidez de los líquidos
corporales mediante un asa de retroalimentación negativa (fig. 27.7). Por ejemplo, al aumentar la
acidez de la sangre, los quimiorreceptores centrales de la médula oblonga y los periféricos de la
aorta, así los cuerpos carotídeos detectan la disminución del pH (aumento en la concentración de
H+) y estimulan el área inspiratoria de la médula. Esto hace que el diafragma y otros músculos que
controlan la ventilación se contraigan con mayor fuerza y frecuencia, con lo que se exhala más
cantidad de CO2. Al disminuir la formación de H2C03 Y la concentración de iones hidrógeno, el pH
de la sangre se eleva. Cuando gracias a esta respuesta la acidez sanguínea (concentración de H+) se
normaliza de nuevo, se restablece la homeostasis. Esta misma asa de retroalimentación negativa
actúa cuando se incrementa la concentración sanguínea de CO2. La ventilación aumenta, con lo
que se elimina más CO2 de la sangre y se reduce el nivel de H+ y así se eleva el pH sanguíneo.
En contraste, si el pH de la sangre aumenta, se inhibe el centro respiratorio y la ventilación
disminuye. Las reducciones en la concentración de CO2 en la sangre tienen el mismo efecto. Al
bajar la ventilación, el CO2 se acumula en la sangre y aumenta la concentración de H+. Este
mecanismo de la respiración es un potente eliminador de ácido, pero sólo puede equilibrar los
niveles del único ácido volátil, el carbónico.
Excreción renal de H+
Las reacciones metabólicas producen ácidos no volátiles, como el sulfúrico, a un ritmo de
aproximadamente 1 meq de H+ al día por cada kilogramo de masa corporal. La única manera de
eliminar esta enorme carga de ácido consiste en excretar H+ en la orina. Los riñones también
sintetizan nuevo HC03 - y reabsorben el HC03 - filtrado, de modo que este importante amortiguador
no se pierde con la micción. Dada la importancia de estas contribuciones al equilibrio acidobásico,
no es de sorprender que la insuficiencia renal pueda ocasionar la muerte en poco tiempo. En el
capítulo 26 se expone la función de los riñones para mantener el pH; revise minuciosamente la
figura 26.17 de dicho capítulo.
En la tabla 27.2 se resumen los mecanismos que mantienen el pH de los líquidos
corporales.
Desequilibrios acidobásicos
El rango normal del pH en la sangre arterial sistémica es de 7.35 (= 45 neq de H+/litro) a
7.45 (= 35 neq de H+/litro). La acidosis (o acidemia) es un trastorno en que el pH sanguíneo es
menor a 7.35; en la alcalosis (o alcalemia) el pH sanguíneo es superior a 7.45.
El principal efecto fisiológico de la acidosis es que deprime el sistema nervioso central al
reducir la transmisión sináptica. Si el pH de la sangre arterial sistémica disminuye a menos de 7,
esta depresión es tan intensa que la persona quedará desorientada, después entrará en coma y
finalmente puede morir. Los pacientes con acidosis intensa generalmente mueren en estado
comatoso. Al contrario, el principal efecto fisiológico de la alcalosis consiste en hiperexcitabilidad
del sistema nervioso central y los nervios periféricos. Las neuronas conducen impulsos de modo
repetitivo, aunque no reciban estímulos normales; esto ocasiona nerviosismo, espasmos
musculares y hasta convulsiones y la muerte. Es posible contrarrestar los cambios de pH sanguíneo
que ocasionan acidosis o alcalosis; ello se logra mediante compensación, que es la reacción
fisiológica a los desequilibrios acidobásicos y actúa de manera que normaliza la acidez de la sangre
arterial. La compensación puede ser completa (cuando regresa el pH a sus límites normales) o
parcial (si el pH modificado de la sangre arterial aún es inferior a 7.35 o superior a 7.45). Cuando la
persona tiene alteraciones del pH sanguíneo debidas a causas metabólicas, la hiperventilación o la
hipovenntilación pueden ayudar a modificar la acidez de la sangre hasta recuperar su rango
normal; esta forma de compensación, llamada compensación respiratoria, se realiza en plazo de
minutos y alcanza su máximo en término de horas. Sin embargo, cuando una persona tiene
alteraciones del pH sanguíneo debido a causas respiratorias, el cambio puede revertirse mediante
compensación renal (modificaciones en la secreción de H+ y la reabsorción de HC03 - en los túbulos
renales). La compensación renal se inicia en plazo de minutos, pero tarda días en alcanzar su
eficacia máxima.
El lector debe advertir en los párrafos siguientes que la acidosis y la alcalosis respiratorias
son trastornos debidos a cambios en la presión parcial de CO2 (Pco2) de la sangre arterial sistémica
(el rango normal es de 35 a 45 mm Hg). Por el contrario, la acidosis y la alcalosis metabólicas son
trastornos ocasionados por cambios en la concentración de HC03- (rango normal de 22 a 26
meq/litro en la sangre arterial sistémica).
Cuadro 27.3Resumen de las características de la acidosis y la alcalosis.
TRANSTORNO
DEFINICION
CAUSAS FRECUENTES
Acidosis respiratoria
Aumento de Pco2 (más
de 45 mm Hg) y
disminución de pH
(menos de 7.35), cuando
no hay compensación.
Hipoventilación a causa
de enfisema, edema
pulmonar, traumatismo
en el centro respiratorio,
obstrucción de vías
respiratorias o
disfunción de los
músculos de la
respiración.
Alcalosis respiratoria
Disminución de Pco2
(menos de 35 mm Hg) y
aumento de pH (más de
7.45), cuando no hay
compensación.
Hiperventilación
ocasionada por
deficiencia de oxígeno,
enfermedad pulmonar,
accidente
cerebrovascular,
ansiedad o sobredosis
de aspirina.
Acidosis metabólica
Disminución de HC03 (menos de 22 meq/litro)
y pH reducido (menos
de 7.35), cuando no hay
compensación.
Pérdida de iones
bicarbonato por diarrea,
acumulación de ácido
(cetosis) o disfunción
renal.
Alcalosis metabólica
Aumento de HC03 - (más
de 26 meq/litro) y pH
elevado (más de 7.45),
cuando no hay
compensación.
Pérdidas de ácido por
vómito, aspiración de
jugos gástricos o
consumo de ciertos
diuréticos; ingesta
excesiva de fármacos
alcalinos.
Acidosis respiratoria
MECANISMO DE
COMPENSACIÓN
Renal: mayor excreción
de H+; reabsorción
incrementada de COH3-.
El pH se hallará dentro
de los límites normales
cuando hay
compensación
completa, pero habrá
aumento de Pco2.
Renal: mejor excreción
de H+; reabsorción
disminuida de HCO3-.
Cuando hay
compensación completa
el pH se mantiene
dentro de límites
normales, pero la Pco2
desciende.
Respiración:
hiperventilación que
eleva las pérdidas de
CO2. Cuando hay
compensación
completa, el pH se
mantiene dentro de los
límites normales. Pero el
HCO3 disminuye.
Respiratorio:
Hipoventilación, que
hace más lenta la
pérdida de CO2. Cuando
hay descompensación
completa, el pH se
mantiene dentro de los
límites normales, pero
aumenta la
concentración de HCO3-.
La característica distintiva de la acidosis respiratoria es una Pco2 de la sangre arterial
sistémica superior a 45 mm Hg. La exhalación insuficiente de CO2 ocasiona que el pH sanguíneo
disminuya; cualquier trastorno que reduzca el desplazamiento de CO2 de la sangre a los alveolos
pulmonares y de ahí a la atmósfera ocasiona un aumento en las concentraciones de C02, H2C03 Y
H+. Las principales alteraciones de este tipo son: enfisema, edema pulmonar, lesiones del centro
respiratorio en la médula oblonga, obstrucción de vías respiratorias y afecciones de los músculos
que participan e respiración. Cuando el problema respiratorio no es demasiado grave, los riñones
pueden hacer que el pH sanguíneo regrese a sus valores normales al aumentar la excreción de H+
y la reabsorción de HC03- (compensación renal). La finalidad del tratamiento de la acidosis
respiratoria consiste en aumentar la exhalación de C02, por ejemplo mediante terapéutica
ventilatoria. Además, a veces resulta útil la administración de HC03- por vía intravenosa.
Alcalosis respiratoria
En este trastorno, la Pco2 de la sangre arterial desciende a menos de 35 mm Hg. Las
reducciones de Pco2 y los consiguientes aumentos en el pH se deben a hiperventilación, la cual se
produce en trastornos que estimulan el área inspiratoria del tronco cerebral. Tales alteraciones
comprenden deficiencia de oxígeno debida a grandes altitudes o enfermedad pulmonar, accidente
cerebrovascular o ansiedad intensa. También en este caso, la compensación renal puede lograr
que el pH sanguíneo vuelva a sus valores normales porque los riñones incrementan su excreción
de H+ y su reabsorción de HC03-. El objetivo que se sigue en el tratamiento de la alcalosis
respiratoria es elevar la concentración de CO2 en el cuerpo. Una terapéutica sencilla consiste en
hacer que la persona inhale y exhale en una bolsa de papel durante un periodo breve; al hacerlo,
inhalará aire que contiene una concentración de CO2 superior a la normal.
Acidosis metabólica
En este trastorno, la concentración de HC03- en plasma arterial sistémico disminuye a
menos de 22 meq/litro. Tal descenso en este importante amortiguador ocasiona que disminuya el
pH sanguíneo. La reducción de los niveles plasmáticos de HC03- se debe a tres causas posibles: 1.
pérdida real de HC03-, como sucede en casos de diarrea intensa o disfunción renal; 2. acumulación
de un ácido que no sea el carbónico, como sucede con la cetosis (descrita en el capítulo 25); 3.
falla de los riñones para excretar el H+ que se produce en el metabolismo de las proteínas de la
dieta. Cuando el problema no es muy grave, la hiperventilación ayuda a que el pH sanguíneo
vuelva a su nivel normal (compensación respiratoria). El tratamiento de la acidosis metabólica
consiste en la administración intravenosa de soluciones de bicarbonato de sodio y corrección de la
causa de la acidosis.
Alcalosis metabólica
En este problema, la concentración sanguínea de HC03- sube a más de 26 meq/litro. Las
pérdidas no respiratorias de ácido o el consumo excesivo de fármacos alcalinos ocasiona: un
aumento del pH a más de 7.45. Probablemente, la causa más frecuente de alcalosis metabólica es
el vómito excesivo de contenidos gástricos, lo que ocasiona una pérdida importante de ácido
clorhídrico. Otras causas son succión gástrica, empleo de ciertos diuréticos, trastornos endocrinos,
consumo excesivo de fármacos alcalinos y deshidratación intensa. La compensación respiratoria
mediante hipoventilación puede lograr que el pH sanguíneo vuelva a sus niveles normales. La
alcalosis metabólica se trata por medio de fluidoterapia para corregir las deficiencias de cloruro,
potasio y otros electrólitos, además de corregir la causa de la alcalosis.
En el cuadro 27.3 se resumen las características de las acidosis y alcalosis respiratorias y
metabólicas.
APLICACIÓN CLÍNICA
Diagnóstico de desequilibrios acidobásicos
Con frecuencia es posible especificar la causa de un desequilibrio acidobásico mediante la
evaluación de tres factores en una muestra de sangre arterial sistémica: pH, concentración de
HC03-, y Pco2. El examen de estos tres parámetros de la química sanguínea se realiza en la
siguiente secuencia de cuatro etapas:
1. Se observa si el pH es elevado (alcalosis) o bajo (acidosis).
2. Se determina cuál valor (Pco2 o HC03- está fuera del rango normal y puede ser la causa de la
variación del pH. Por ejemplo, un pH elevado puede deberse a concentración baja de Pco2 o alta
de HCO3-.
3. Si la causa es un cambia en la Pco2 el problema es respiratorio; si el origen es un cambio en el
HCO3-, la alteración es metabólica.
4. A continuación se analiza el valor que no corresponde al cambio de pH observado. Cuando dicho
valor se encuentra dentro de límites normales, no hay compensación. En cambio, si se halla fuera
de ellos, significa que se está llevando a cabo la compensación y que se ha coreegido parcialmente
el desequilibrio de pH .
l. Explique cómo contribuye cada uno de los siguientes sistemas amortiguadores a mantener el pH
de los líquidos corporales: proteínico, ácido carbónico-bicarbonato y fosfatos.
2. Defina la acidosis y la alcalosis. Diferencie las acidosis y alcalosis respiratorias y metabólicas.
3. ¿Cuáles son los principales efectos fisiológicos de la acidosis y la alcalosis?
4. El médico conoce los niveles de pH, HC03-, y Pco2; explique de qué manera ayudará esta
información a determinar la causa de un desequilibrio acidobásico .
EDAD Y DESEQUILIBRIOS DE LIQUIDQS, ELECTROLITOS y ACIDOBASICOS
OBJETIVO
• Describir los cambios de equilibrio de líquidos, electrólitos y acidobásicos que pueden ocurrir con
el paso de los años.
Se observan importantes diferencias entre los adultos y los lactantes, sobre todo los
prematuros, en relación con la distribución de líquidos, la regulación del equilibrio de líquidos y
electrólitos y la homeostasis acidobásica. Así, los lactantes sufren más problemas de este tipo que
los adultos. Las diferencias se relacionan con las siguientes condiciones:
 Proporción y distribución de agua. La masa corporal total de un neonato contiene
alrededor de 75% de agua (que puede aumentar hasta 90% en lactantes prematuros), en
tanto que la de un adulto es de aproximadamente 55 a 60% de agua. (Este porcentaje se
alcanza hacia los dos años de edad.) Además, el agua del líquido intracelular en el adulto
es casi el doble de la correspondiente al líquido extracelular; en lactantes prematuros esta
relación es inversa. El líquido extracelular tiene más cambios que el intracelular, de modo
que las pérdidas o aumentos rápidos de agua corporal son mucho más importantes en los
lactantes. El índice de consumo y eliminación de líquidos en bebés es unas siete veces
mayor al de los adultos, y por tanto, las más ligeras variaciones en el equilibrio de líquidos
pueden ocasionar les graves anormalidades.
 Índice metabólico. En los lactantes es casi el doble que en los adultos. Por consiguiente, los
pequeños producen mayor cantidad de desechos metabólicos y ácidos, lo que puede
ocasionar acidosis.
 Desarrollo funcional de los riñones. En los lactantes, la capacidad de los riñones para
concentrar orina es casi la mitad de la de los adultos. (El desarrollo funcional se completa
hasta aproximadamente el fin del primer mes de vida extrauterina.) En consecuencia, los
riñones de los neonatos no pueden concentrar la orina ni eliminar los excesos de ácidos
debidos a índice metabólico elevado con tanta eficacia como lo hacen los adultos.
 Área de superficie corporal. La razón de área corporal superficial a volumen corporal de los
lactantes es unas tres veces mayor que en los adultos. Debido a ello, las pérdidas de agua
a través de la piel en los pequeños es mucho mayor.
 Frecuencia respiratoria. El ritmo de respiración más acelerado de los lactantes (alrededor
de 30 a 80 respiraciones por minuto) es causa de mayores pérdidas de agua por vía
pulmonar. Más aún, pueden sufrir alcalosis porque la mayor ventilación elimina más C02 y
reduce la Pco2.
 Concentraciones de iones. En los neonatos, el potasio y el cloro se hallan en mayores
niveles que en los adultos. Esto los predispone a padecer acidosis metabólica.
A diferencia de los niños y los adultos más jóvenes, las personas de mayor edad con
frecuencia tienen capacidad disminuida para mantener los equilibrios de líquidos, electrólitos y
acidobásico. Al avanzar la edad, en muchas personas disminuye el volumen de líquido intracelular
y la concentración corporal total de potasio, debido a la reducción en la masa musculoesquelética
y el aumento en la masa de tejido adiposo (que contiene muy poca agua). La disminución de las
funciones respiratoria y renal, relacionada con la edad puede afectar el equilibrio acidobásico al
aminorar la cantidad de CO2 exhalado y la excreción urinaria de excesos de ácido. Otros cambios
renales, como la disminución de irrigación sanguínea, rapidez de filtración glomerular y
sensibilidad a la hormona antidiurética producen un efecto adverso en la capacidad para
mantener el equilibrio de líquidos y electrólitos. A causa de la reducción en el número y la eficacia
de glándulas sudoríparas, las pérdidas de agua, tanto sensibles como insensibles, a través de la piel
disminuyen al avanzar la edad. Estos cambios relacionados con el envejecimiento hacen que los
adultos de mayor edad sean propensos a diversos trastornos de líquidos y electrólitos:




Con frecuencia padecen deshidratación e hipernatremia debido a ingesta insuficiente de
líquidos o mayor pérdida de agua que de sodio en vómito, heces y orina.
A veces sufren hiponatremia por el consumo insuficiente de sodio; pérdida aumentada de
sodio en orina, vómito o diarrea, o menor capacidad de los riñones para pro orina diluida.
Muchos adultos de mayor edad padecen hipopotasemia porque han consumido laxantes
por largos periodos para aliviar el estreñimiento o porque toman diuréticos que eliminar
potasio para tratamiento de hipertensión o cardiopatía.
Algunos sufren acidosis debido a la menor capacidad pulmonar y renal para compensar
los desequilibrios acidobásicos. Una causa de acidosis es que las células tubulares renales
producen menos amoniaco, el cual no alcanza para combinarse con todo el H+ para ser
secretado en orina como NH4+, otra causa posible es la menor exhalación de HC02.
GUÍA DE ESTUDIO
COMPARTIMIENTOS Y EQUILIBRIO DE LÍQUIDOS (p. 965)
1. Los líquidos corporales se componen de agua y solutos disueltos.
2. Alrededor de dos terceras partes del líquido corporal se localiza dentro de las células y se llama
líquido intracelular (LIC). La otra tercera parte, denominada líquido extracelular (LEC), la
constituyen el líquido intersticial; plasma y linfa; los líquidos cefalorraquídeo, gastrointestinal,
sinovial, de ojos y oídos, pleural pericárdico y peritoneal, así como filtrado glomerular.
3. El equilibrio de líquidos consiste en que los diversos compartimientos, corporales contengan las
cantidades normales de agua.
4. Se llama electrólitos a las sustancias inorgánicas que se disocian en iones cuando están en
solución. Los equilibrios de líquidos y electrólitos están interrelacionados.
5. El agua es el compuesto simple que constituye la mayor parte del cuerpo: de 45 a 75% de su
masa total, según la edad y la cantidad de tejido adiposo.
6. El cuerpo pierde y gana cada día 2 500 mL de agua. Las fuentes que aportan agua son líquidos y
alimentos ingeridos, así como la que se produce en la respiración celular y en las reacciones
sintéticas de deshidratación (agua metabólica). El H20 se elimina a través de la micción, la
evaporación desde la superficie cutánea, la exhalación de vapor de agua y la defecación. En las
mujeres, el flujo menstrual constituye otro medio de pérdida de agua corporal.
7. La principal forma de regular el agua corporal consiste en ajustar el volumen que se bebe de
este líquido. El centro de la sed en el hipotálamo controla la sed.
8. Durante el ejercicio aumenta la cantidad de agua y solutos que se pierden con el sudor y la
exhalación, sin embargo, la eliminación de los excesos de agua corporal o de solutos depende
principalmente del control de la excreción urinaria. La cantidad de NaCl que se pierde en la orina
es el principal factor que determina el volumen del líquido corporal, en tanto que la osmolaridad
de los líquidos corporales depende del grado de pérdida urinaria de agua.
9. La angiotensina II y la aldosterona reducen las pérdidas urinarias de Na + y Cl- y de esta manera
incrementan el volumen los líquidos corporales. El PNA promueve la natriuresis, la mayor
excreción de Na + (y Cl), con lo que disminuye el volumen de sangre.
10. La hormona antidiurética (ADH) es la más importante en la regulación de las pérdidas de agua
y, por tanto, de la osmolaridad de los líquidos corporales.
11. El aumento en la osmolaridad del líquido intersticial hace que salga agua de las células, de
modo que éstas se contraen ligeramente. La disminución en la osmolaridad del líquido intersticial
ocasiona que las células se hinchen. Casi siempre, los cambios de osmolaridad se deben a
modificaciones en la concentración de Na +, que es el soluto más abundante en el líquido
intersticial.
12. Cuando una persona consume agua con una rapidez mayor que la velocidad de excreción
renal o cuando el funcionamiento los riñones es deficiente, puede haber intoxicación por agua un
trastorno en el cual las células se hinchan de manera peligrosa.
ELECTRÓLITOS EN LOS LÍQUIDOS CORPORALES (p. 970)
1. Los iones que se forman cuando los electrólitos se disuelven los líquidos corporales regulan la
ósmosis del agua entre los compartimientos que contienen líquidos, ayudan a mantener el
equilibrio acidobásico y conducen la corriente eléctrica.
2. Las concentraciones de cationes y aniones se expresan unidades de miliequivalentes/litro
(meq/litro).
3. El plasma y los líquidos intersticial e intracelular contienen distintas clases y cantidades de
iones.
4. Los iones sodio (Na +) son los que más abundan fuera de las células. Participan en la transmisión
de impulsos, la contracción muscular y el equilibrio de líquidos y electrólitos. La aldosterona, la
hormona antidiurética y el péptido natriurético auricular (PNA) controlan la concentración de
iones sodio.
5. Los iones cloruro (Cl-) son los aniones extracelulares más abundantes. Participan en el control de
la presión osmótica y en la formación de HCl de los jugos gástricos. La hormona antidiurética y los
procesos que incrementan o disminuyen la reabsorción renal de Na + regulan de manera indirecta
la concentración del ion cloruro.
6. Los iones potasio (K+) son los cationes más abundantes en el líquido intracelular. Participan en la
formación de potenciales de membrana en reposo y potenciales de acción de neuronas y fibras
musculares; ayudan a mantener el volumen de líquido intracelular y contribuyen al control del pH.
La aldosterona regula la concentración de K+.
7. El ion bicarbonato (HC03-) es el segundo anión más abundante en el líquido extracelular. Estos
iones constituyen el amortiguador más importante en el plasma.
8. El calcio es el mineral que más abunda en el cuerpo. Sus sales son componentes estructurales
de huesos y dientes. Los iones de calcio (Ca+), que son los principales cationes extracelulares,
participan en la coagulación de la sangre, la liberación de neurotransmisores y la contracción
muscular. La hormona paratiroidea y el calcitriol son los principales factores en el control de la
concentración de iones calcio.
9. Los iones fosfato (H2P04-, HPO42- y PO43-) son los principales aniones intracelulares y sus sales son
componentes estructurales de huesos y dientes. Estos iones también son necesarios para la
síntesis de ácidos nucléicos y ATP, además de que participan en reacciones de amortiguación. La
hormona paratiroidea y el calcitriol regulan la concentración de los iones fosfato.
10. Los iones magnesio (Mg2+) son principalmente cationes intracelulares. Actúan como cofactores
en varios sistemas enzimáticos.
11. En el cuadro 27.1 se indica cuáles son los desequilibrios que se producen por deficiencia o
exceso de los electrólitos corporales más importantes.
EQUILIBRIO ACIDOBÁ5ICO (p. 974)
1. El equilibrio acidobásico general del cuerpo se mantiene por el control de la concentración de
H+ en los líquidos corporales, sobre todo en el extracelular.
2. El pH normal de la sangre arterial sistémica es de 7.35 a 7.45.
3. La homeostasis del pH se mantiene por medio de sistemas amortiguadores, exhalación de
dióxido de carbono y excreción renal de H+ y reabsorción de HC03-.
4. Los sistemas amortiguadores más importantes son el proteínico, el de ácido carbónicobicarbonato y el de fosfatos.
5. El incremento en la exhalación de dióxido de carbono hace aumentar el pH sanguíneo, su
descenso ocasiona que la acidez de la sangre disminuya.
6. Los riñones excretan H+ y reabsorben HC03-.
7. En el cuadro 27.2 se presenta un resumen de los mecanismos que mantienen el pH de los
líquidos corporales.
8. La acidosis ocurre cuando el pH de la sangre arterial sistémica es menor de 7.35; su principal
efecto es que deprime el sistema nervioso central (SNC). La alcalosis es un estado de pH de la
sangre arterial sistémica por arriba de 7.45; causa principalmente hiperexcitación del SNC.
9. La acidosis y la alcalosis respiratorias son trastornos debidos a cambios en la Pco2 de la sangre,
en tanto que la acidosis y la alcalosis metabólicas dependen de cambios en la concentración
sanguínea de HCO3-.
10. La acidosis y la alcalosis metabólicas se compensan por medio de mecanismos respiratorios;
por su parte, la acidosis y la alcalosis respiratorias lo hacen por mecanismos renales.
11. En el cuadro 27.3 se presenta un resumen de las características que tienen las acidosis y
alcalosis respiratorias y metabólicas.
12. Mediante el estudio de los niveles de pH, HC03- y Pco2, se puede establecer con precisión la
causa de un desequilibrio acidobásico .
CUESTIONARIO DE AUTOEVALUACIÓN
Complete las siguientes oraciones:
1.- El compuesto simple que constituye la mayor parte de los líquidos corporales
es_________________________.
2.- El principal efecto fisiológico de la acidosis es la __________________ del _____________ _
mediante la depresión de ______________. Uno de los principales efectos fisiológicos de la
alcalosis es ______________de _________________ y de _____________.
3.- La mayoría de los amortiguadores se componen de un______________ y una ______________.
4.- Los principales sistemas amortiguadores del cuerpo son el _____________ , el de ___________
y el de ______________.
Falso o verdadero:
5.- El amortiguador más abundante en las células corporales y el plasma es el sistema proteínico.
6.-Normalmente, las pérdidas y ganancias de agua son iguales, de modo que el volumen de
líquidos en el cuerpo se mantiene constante.
Escoja las respuestas adecuadas para las siguientes preguntas:
7.- El principal mecanismo de control de la ganancia de agua en el cuerpo consiste en ajustar: (a)
el volumen de agua que se ingiere, (b) la velocidad de la respiración celular, (c) la formación de
agua metabólica, (d) el volumen de agua metabólica, (e) el consumo metabólico de agua.
8. ¿Cuál de los siguientes mecanismos constituyen vías para que la deshidratación estimule la sed?
1) Reduce la producción de saliva. 2) Aumenta la producción de saliva. 3) Incrementa la
osmolaridad de los líquidos corporales. 4) Disminuye la osmolaridad de los líquidos corporales. 5)
Reduce el volumen de sangre. 6) Aumenta el volumen de sangre.
(a) 1,2,4y6, (b) 1,3, 5y6; (c) 1, 3y5; (d) 2,4y6; (e) 1,4, 5y6
9. ¿Cuáles de las siguientes hormonas regulan la pérdida de líquidos? 1) Hormona antidiurética. 2)
Aldosterona. 3) Péptido natriurético auricular. 4) Tiroxina. 5) Cortisol.
(a) 1,3 Y 5; (b) 1,2 Y 3; (c) 2,4 Y 5; (d) 2, 3 Y 4; (e) 1,3 Y 4.
10. ¿Cuáles de las siguientes afirmaciones son verdaderas en relación con los iones corporales? 1)
Controlan la ósmosis del agua entre los compartimientos de líquidos. 2) Ayudan a mantener el
equilibrio acidobásico. 3) Conducen la corriente eléctrica. 4) Actúan como cofactores en las
acciones enzimáticas. 5) Actúan como hormonas locales en ciertas circunstancias.
(a) 1, 3 Y 5; (b) 2,4 Y 5; (c) 1,4 Y 5; (d) 1,2 Y 4; (e) 1,2, 3 Y 4.
11. ¿Cuáles de los siguientes enunciados son verdaderos? 1) Los amortiguadores evitan cambios
rápidos y drásticos en el pH de un líquido corporal. 2) Los amortiguadores actúan con lentitud. 3)
En comparación con los ácidos débiles, los fuertes hacen reducir más el pH porque contribuyen
con menos H+. 4) Las proteínas pueden amortiguar tanto ácidos como bases. 5) La hemoglobina
constituye un amortiguador importante.
(a) 1,2, 3y5; (b) 1,3, 4y5; (c) 1, 3y5; (d) 1,4y 5; (e) 2, 3y5.
12. ¿Cuáles de los siguientes enunciados son verdaderos? 1) Los aumentos en la concentración de
dióxido de carbono en los líquidos corporales ocasionan incrementos en niveles de H+ y, por tanto,
reducen el pH. 2) Retener la respiración hace que disminuya el pH sanguíneo. 3) El mecanismo
amortiguador respiratorio puede eliminar un sólo ácido volátil, el carbónico. 4) La única manera de
eliminar ácidos fijos consiste en excretar H+ en la orina. 5) Cuando la dieta contiene gran cantidad
de proteínas, el metabolismo normal produce más ácidos que bases.
(a) 1,2,3,4y5; (b) 1,3,4y5; (c) 1,2,3y4; (d) 1,2,4y5; (e) 1, 3 y4.
13. Relacione las siguientes columnas:
_ (a) iones con carga negativa
(1) electrólitos
_ (b) iones con carga positiva
(2) aniones
_ (c) compuestos con enlaces covalentes que
no forman iones al disolverse en agua
(3) cationes
_ (d) sustancias inorgánicas que se disocian
en iones cuando se disuelven
(4) no electrólitos
(5) amortiguadore
_ (e) sustancias que evitan cambios rápidos y
drásticos en el pH de los líquidos corporales
14. Establezca la relaci6n correcta entre las dos siguientes columnas:
_ (a) es el cati6n más abundante en el líquido
extracelular; cumple una función clave para
establecer los potenciales de membrana en
reposo
_ (f) es el anión extracelular más abundante;
puede ayudar a equilibrar la concentración
de aniones en distintos compartimientos de
líquidos.
_ (b) es el segundo mineral más abundante
en el cuerpo; participa de manera
importante en la coagulación sanguínea, la
liberación de neurotransmisores, el
mantenimiento del tono muscular y la
excitabilidad de los tejidos nerviosos y
musculares
_ (g) es el segundo anión extracelular más
abundante; su concentración la regulan
principalmente los riñones; es importante
para el equilibrio acidobásico
_ (c) es el segundo catión intracelular más
abundante; actúa como cofactor de enzimas
que participan en el metabolismo de
carbohidratos, proteínas y Na +/K+ ATPasa
(1) sodio
_ (d) es el ion extracelular más abundante;
resulta esencial para mantener el equilibrio
de líquidos y electrólitos
_ (e) casi todos sus iones se combinan con
lípidos, proteínas, carbohidratos, ácidos
nucleicos y ATP dentro de las células
(2) cloro
(3) potasio
(4) bicarbonato
(5) calcio
(6) Fosfato
(7) Magnesio
15. Relacione ambas columnas:
_ (a) incremento anormal en el volumen del
líquido intersticial
_ (b) hinchazón de las células debido al
desplazamiento de agua del plasma hacia el
líquido intersticial y, de ahí, a las células
_ (h) sus causas posibles son deficiencia de
oxígeno a grandes altitudes, apoplejía,
ansiedad intensa o sobredosis de aspirina
(1) acidosis respiratoria
_ (c) ocurre cuando la pérdida de agua es
mayor que su ganancia
_ (d) trastorno que puede ocurrir cuando el
agua se desplaza del plasma al líquido
intersticial y disminuye el volumen de sangre
_ (e) sus causas probables son enfisema,
edema pulmonar, lesión del centro
respiratorio en la médula oblonga,
destrucción de vías respiratorias y trastornos
de los músculos que participan en la
respiración.
(2) alcalosis respiratoria
(3) acidosis metabólica
(4) alcalosis metabólica
(5) deshidratación
_ (f) sus causas probables son pérdida real de
iones bicarbonato, cetosis o insuficiencia
renal para excretar H+
_ (g) sus causas probables son vómito
excesivo de contenidos gástricos, succión
gástrica, consumo de ciertos diuréticos,
deshidratación intensa o ingesta excesiva de
fármacos alcalinos
(6) choque hipovolémico
(7) intoxicación por agua
(8) edema
PREGUNTAS DE REFLEXIÓN
1. Después de la fiesta de anoche, Gerardo terminó en la sala de urgencias. De acuerdo con sus
amigos, él dijo que tenía tanta sed que se tomaría toda una cubeta de agua, de modo que alguien
lo retó a que lo hiciera. Gerardo lo intentó y sufrió una convulsión, por lo que sus amigos tuvieron
que llamar a la ambulancia. ¿Qué le pasó? (AYUDA: Gerardo estaba intoxicado, no con alcohol.)
2. “Estoy muy enojada con Joaquín", le dijo Aída a su amiga. "Somos más o menos de la misma
estatura y tenemos igual peso, pero cuando nos midieron la grasa corporal en el laboratorio él
menos grasa que yo". ¿Cómo le explicaría usted a Aída tal resultado? (AYUDA: La grasa y el agua
no se mezclan).
3. Carlos comió algo que su compañero de cuarto dejó en el plato y le pareció que sabía un poco
mal; sin embargo, no tenía ganas de cocinar y lo ingirió de todas maneras. Más tarde, empezó a
vomitar todo su contenido estomacal; entonces intentó asentar su revuelto estómago y tomó todo
un frasco de antiácido. ¿Qué efecto tendrá este remedio en el equilibrio de líquidos y electrólitos
de Carlos? (AYUDA: ¿Cuál es el pH del jugo gástrico?)
4. Enrique se halla en una unidad de cuidados intensivos porque hace tres días sufrió un intenso
infarto del miocardio. El laboratorio obtuvo los siguientes resultados del análisis de una muestra
de sangre arterial: pH = 7.30, HC03- = 20 meq/litro; PCO2 = 32 mm Hg. Diagnostique el estado
acidobásico de Enrique y determine si su cuerpo tiene compensación o no. (AYUDA: Aplique el
procedimiento de cuatro etapas descrito en este mismo capítulo)
RESPUESTAS A LAS PREGUNTAS DE LAS FIGURAS
27.1. El volumen del plasma es igual a la masa corporal X el porcentaje de líquido de la masa
corporal X la proporción de LEC de los líquidos corporales, X la proporción de LEC en el plasma X
un factor de conversión (litro/kg). Para varones:
Volumen plasmático = 60kg X 0.60 X
1/3 X
0.20 X 1litro/kg = 2.4 litros
Para las mujeres, el volumen plasmático es de 2.2 litros.
27.2. La hiperventilación, el vómito, la fiebre y los diuréticos, sin excepción, incrementan la
pérdida de líquidos.
27.3. Se produce retroalimentación negativa porque el resultado (aumento en el consumo de
líquidos) es opuesto al estímulo inicial (deshidratación).
27.4. En concentraciones elevadas, la aldosterona promueve una reabsorción renal
extremadamente alta de NaCI y agua, con lo cual se expande el volumen de sangre y aumenta la
presión arterial. La mayor presión arterial hace que más líquido se filtre hacia el exterior de los
capilares y se acumule en el líquido intersticial; a esto se le llama edema.
27.5. Cuando se absorben sal yagua en el tubo digestivo, el volumen de sangre aumenta sin que
disminuya la osmolaridad, con lo que no se produce la intoxicación por agua.
27.6. En el LEC el principal catión es el Na + y los aniones más importantes son Cl- y HC03 -. En el
LIC, el principal catión es e! K+ Y los aniones más importantes son proteínas y fosfatos orgánicos (p.
ej., ATP).
27.7. Retener la respiración ocasiona que el pH sanguíneo disminuya ligeramente a medida que se
acumulan CO2 y H+.