BALANCE DE AGUA Y SODIO Gaw. A. et al. Clinical Biochemistry, Second Edition, Churchill Livingstone, 1999 Traducción de Aurelio Mendoza Medellín El agua corporal y los electrolitos que contiene se encuentran en un estado de flujo constante. Bebemos, comemos, orinamos y sudamos; al ocurrir todo esto, es importante que mantengamos un estado estable. El tanque de gasolina de un carro de motor podría contener aproximadamente 42 litros, cantidad similar a la del agua corporal total de un hombre promedio de 70 kg. Si se perdieran rápidamente dos litros del tanque, difícilmente se notaría en el indicador de combustible. Sin embargo, si perdiéramos el mismo volumen de nuestro compartimiento intravascular, estaríamos en serios problemas. Somos vulnerables a los cambios de nuestros compartimientos líquidos, existiendo cierto número de importantes mecanismos homeostáticos para impedir o minimizar dichos cambios. Los cambios de concentración de los electrolitos también se mantienen en un mínimo. Para sobrevivir, los organismos multicelulares deben mantener el volumen del LEC. Los humanos privados de líquidos mueren a los pocos días por colapso circulatorio como resultado de la reducción del agua corporal total. La incapacidad para mantener el volumen del LEC, que produce alteraciones en la circulación sanguínea, rápidamente causa la muerte tisular debido a la falta de oxígeno y de nutrientes, así como a la incapacidad para eliminar los productos de desecho. AGUA El balance normal del agua se ilustra en la Figura 1. La ingesta de agua depende principalmente de los hábitos sociales y es muy variable. Algunas personas beben menos de medio litro diariamente mientras que otros pueden tomar más de 5 litros en 24 horas sin sufrir daño alguno. Raramente la sed es el principal factor que determina la ingestión de agua en las sociedades occidentales. Las pérdidas de agua son igualmente variables, observándose normalmente como cambios en el volumen de la orina que se produce. Los riñones pueden responder rápidamente para satisfacer la necesidad del organismo de perder agua. La velocidad del flujo urinario puede variar ampliamente en un tiempo muy corto. Sin embargo, aun existiendo la necesidad de conservar agua, el hombre no puede suspender completamente la producción de orina. El agua corporal total se mantiene notablemente constante en la persona saludable a pesar de fluctuaciones masivas en la ingesta. La excreción de agua por los riñones es controlada muy estrictamente por la arginina vasopresina (AVP; también llamada hormona antidiurética, HAD). El organismo también pierde continuamente agua a través de la piel como sudor y por la vía pulmonar durante la respiración. Esto es lo que se denomina pérdida “insensible”. Esta pérdida de agua no se halla regulada y varía entre 500 y 800 ml/día. El agua también puede perderse en estados patológicos por efecto de fístulas, diarrea, o vómito prolongado. AVP Y REGULACIÓN DE LA OSMOLALIDAD En el hipotálamo existen células especializadas que detectan las diferencias entre su osmolalidad intracelular y la del líquido extracelular, y con base en ello ajustan la secreción de AVP por la glándula pituitaria posterior. Una osmolalidad creciente promueve la secreción de AVP, mientras que una osmolalidad decreciente, detiene la 1 secreción (Figura 2). La AVP causa retención de agua por los riñones. La privación de líquido produce estimulación de la secreción de AVP endógena, con lo cual se reduce la velocidad de flujo urinario hasta 0.5 ml/min para conservar el agua corporal. Sin embargo, dentro de la primera hora después de beber dos litros de agua, la velocidad de flujo urinario puede aumentar a 15 ml/min conforme se suspende la secreción de AVP. De esta manera, regulando la excreción o retención de agua, la AVP mantiene normales las concentraciones de los electrolitos en el organismo. Figura 2. Regulación del balance del agua por la AVP y por la osmolalidad. Figura 1. Balance normal de agua SODIO El sodio total del organismo en el hombre promedio de 70 kg es de unos 3700 mmoles, alrededor del 75% de los cuales es sodio intercambiable (Figura 3). Se dice que la cuarta parte del sodio corporal es no intercambiable, lo cual significa que se halla incorporado en tejidos como el hueso, con una tasa de recambio lenta. La mayor parte del sodio intercambiable se encuentra en el líquido extracelular. En el LEC, que comprende tanto el plasma como el líquido intersticial, la concentración de sodio es regulada estrictamente en alrededor de 140 mmol/l. 2 Figura 4. Regulación del balance de sodio mediante aldosterona Figura 3. Balance normal de sodio. La ingestión de sodio es variable, encontrándose en las sociedades occidentales un intervalo de menos de 100 mmoles/día a más de 300 mmoles/día. En la persona saludable, el sodio corporal total no cambia incluso si la ingestión cae hasta 5 mmoles/día o si aumenta a más de 750 mmoles/día. Las pérdidas de sodio son igualmente variables. En términos prácticos, la excreción urinaria de sodio iguala a la ingestión de sodio. La mayor parte de la excreción de sodio ocurre vía los riñones. Algo de sodio se pierde por el sudor (aproximadamente 5 mmoles/día) y por las heces fecales (aproximadamente 5 mmoles/día). En la enfermedad, el tracto gastrointestinal frecuentemente es la principal ruta por la que se pierde el sodio. Este es un punto clínico muy importante, especialmente en la práctica pediátrica, ya que la diarrea infantil puede causar la muerte por depleción de sal y agua. El contenido de sodio en la orina es regulado por dos hormonas: La aldosterona también estimula la conservación de sodio por las glándulas sudoríparas y las células mucosas del colon, pero en circunstancias normales estos efectos son triviales. Un importante estímulo para la secreción de aldosterona es el volumen del LEC. En el aparato yuxtaglomerular de las nefronas existen células especializadas que detectan la disminución de la presión sanguínea, secretando entonces renina, lo que constituye la primera etapa de una serie de eventos que culmina en la secreción de aldosterona por la zona glomerular de la corteza suprarrenal (Figura 4). Péptido natriurético auricular El péptido natriurético auricular es una hormona polipeptídica que secretan predominantemente los cardiomiocitos de la aurícula derecha del corazón y que incrementa la excreción urinaria de sodio. Si esta hormona desempeña algún papel fisiológico, no se halla claro, aunque probablemente solo juega un papel menor en la regulación del volumen del LEC y de la concentración de sodio. A la fecha, ningún estado patológico puede atribuirse a la alteración primaria de la secreción del péptido natriurético auricular. aldosterona péptido natriurético auricular Aldosterona La aldosterona disminuye la excreción urinaria de sodio mediante el incremento en la reabsorción de sodio por los túbulos renales a expensas de iones de potasio e hidrógeno. 3 paciente que ha estado vomitando y que presenta diarrea por una infección gastrointestinal. Sin ingestión de líquidos, el paciente se depaupera de agua. Se han perdido el agua y el sodio. Debido a que el volumen del LEC es bajo, la secreción de aldosterona es alta. Así, cuando el paciente empieza a tomar líquidos oralmente, cualquier cantidad de sal ingerida es retenida al máximo. Como esto incrementa la osmolalidad del LEC, la acción de la AVP asegura que también se retenga agua. De esta manera, la interacción de la aldosterona y la AVP continúa hasta que el volumen y la composición del LEC regresan a lo normal. REGULACIÓN DEL VOLUMEN Es importante comprender que el agua solamente permanecerá en el compartimiento extracelular por el efecto osmótico de los iones. Como el sodio (y sus aniones acompañantes, principalmente el cloruro) se halla restringido principalmente al compartimiento extracelular, la cantidad de sodio en el LEC determina cuál será el volumen de dicho compartimiento. Este es un concepto importante. La aldosterona y la AVP interactúan para mantener normales el volumen y la concentración del LEC. Considere un Historia de caso 4 Un hombre quedó atrapado en un edificio que se colapsó por efecto de un terremoto. No ha presentado lesiones serias ni pérdida de sangre. No tiene acceso a comida ni agua hasta que es rescatado 72 h después. ¿Qué habrá pasado con sus compartimientos líquidos? Comentario: Después de unos 2 días los riñones se adaptan a un menor aporte y conservan sodio, potasio y agua. Sin embargo, se seguirá perdiendo agua insensiblemente y como resultado se contraerán el LIC y el LEC en igual proporción. Después de 3-4 días la contracción será crítica, cuando el LEC sea insuficiente para mantener la circulación y, si no se corrige, producirá la muerte. Muchos individuos en esta situación estarán también heridos severamente, con pérdida significativa de sangre. Obviamente, esto comprometería aún más el volumen del LEC y haría improbable la supervivencia del paciente. Nota clínica La valoración del volumen de los compartimientos líquidos del organismo no se hace en el laboratorio de bioquímica clínica. Esto se hace con base en los antecedentes y el examen clínico. 4 Balance de agua y sodio El agua se pierde del organismo por la orina y por la pérdida “insensible” obligatoria a través de la piel y los pulmones. El sodio puede perderse del organismo por vómito prolongado, diarrea y fístula intestinal. La arginina vasopresina (AVP) regula la pérdida renal de agua y por lo tanto provoca cambios de osmolalidad en los compartimientos líquidos del organismo. La aldosterona regula la pérdida renal de sodio y controla el contenido de sodio del LEC. Los cambios en el contenido de sodio del LEC causan cambios en el volumen de éste debido a la acción combinada de la AVP y de la aldosterona.