equilibrio hidroelectrolítico

EQUILIBRIO HIDROELECTROLÍTICO
UNIDADES 3
BIOQUÍMICA CLINICAII
Dra. En C. CONSUELO CHANG RUEDA
Titular de la Materia
TAPACHULA DE C. Y O. CHIAPAS.
Enero – Diciembre 2015
1
I
N
D
I
C
E
INDICE
INTRODUCCION
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METABOLISMO DEL AGUA
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3
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4
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DISTRIBUCION DEL AGUA EN EL ORGANISMO
4
RELACION DEL AGUA TOTAL DEL ORGANISMO CON EL Na+ y K+
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5
Vías de ingresos de Agua al organismo .
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7
Vías de eliminación del agua
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8
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8
TRASTORNOS EN EL METABOLISMO DEL AGUA. .
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10
EQUILIBRIO DE ELECTROLITOS
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13
COMPOSICION DE ELECTROLITOS DE LOS LÍQUIDOS CORPORALES
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13
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Regulación del agua entre la ingestión y excreción
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INTERCAMBIO DE AGUA Y ELECTROLITOS ENTRE LOS COMPARTIMENTOS
14
BALANCE DE ELECTROLITOS ( CLORO, POTASIO Y SODIO)
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18
SODIO
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19
POTSIO
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23
CLORO
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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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36
2
INTRODUCCION:
La masa del cuerpo humano esta constituida principalmente de agua, el agua
forma parte esencial de todas las células y líquidos del cuerpo; entre las
reacciones bioquímicas, actúa como solventes, papel muy importante en las
funciones del organismo, ya que en los compuestos en solución se desencadenan las
reacciones bioquímicas y los fenómenos fisiológicos. Sin agua no hay soluciones,
sin soluciones, y sin reacciones no hay vida; proporcionan un medio de transporte
para procesos intra y extracelulares y sirve como lubricante. También regula la
temperatura corporal por medio de la evaporación en pulmones y piel.
El equilibrio hídrico significa varias cosas; es sinonimo de homeostasia de
los líquidos, este significa la constancia relativa de la distribución de agua en los
tres compartimientos líquidos del cuerpo. El volumen de Agua dentro de la célula,
en los espacios interticiales y en los vasos sanguíneos permanece relativamente
constante cuando hay equilibrio hídrico. En consecuencia, desequilibrio hídrico
significa aumento o disminución, en relación con él limite normal del volumen
normal de agua en el cuerpo y de la cantidad en uno o más de los compartimientos
líquidos.
El desequilibrio hídrico y de electrolitos depende mutuamente entre
sí. Cuando uno presenta anomalías, también tiene que sufrirla el segundo. De ahí
que en el presente trabajo se explicará el metabolismo del agua, su distribución en
el organismo, balance de agua. Así también se explicará el equilibrio de
electrolítossu composición de los líquidos corporales tanto extracelulares como
intracelulares. Así como el intercambio de agua y electrolitos entre los
compartimentos.
Para el análisis ddel equilibrio hídrico y electrolítico, se usa la connotación de
miliequivalentes ( milesima parte del equivalente) por litro, en vez de los
habituales miligramos por ciento. Los equivalentes indican la capacidas de
combinación de las distintas sustancias entre si; el concepto equivalente se basa
en el poder de combinación de cualquier sustancia o compuesto con la unidad de
referencia, un atomo gramo de Carbono 12, o un atomo de gramo de sodio 23,
3
Para fines prácticos el equivalente se considera como el peso molecular en gramos
de un electrólito. De un ión o un compuesto dividida por la electrovalencia del ión.
METABOLISMO DEL AGUA
El complicado metabolismo de los alimentos suministra a las células su
fuente de energía y las sustancias de base, para llevar a cabo ciertas síntesis. El
metabolismo de agua y electrolitos permite mantener en el interior de las células
la composición constante; es el único medio en el cual los sistemas enzimáticos de
la célula pueden funcionar continuamente con eficacia.
En otros aspectos de más interés se encuentra el hecho de que el agua
constituye el medio ideal para transporte de materiales, tanto orgánico como
inorgánico de una parte a otra del organismo; además al diluir o concentrar el
medio interno, influye sobre los procesos enzimáticos que se llevan a cabo en los
tejidos, por ende el agua es adecuada para la regularización de la temperatura
corporal.
DISTRIBUCION DEL AGUA EN EL ORGANISMO
El agua total del organismo se distribuye en dos grandes compartimientos:
Líquido extracelular
Se encuentra fuera de la célula y este comprende a el líquido de los vasos
sanguíneos (plasma) y de los espacios tisulares (líquido interticial), además
también el líquido cefalorraquídeo y el intraocular del tubo digestivo.
Líquido intracelular
Alrededor de 25 a 40 litros que hay en el cuerpo están dentro de 75
billones de células del cuerpo y por ello recibe este nombre. El K+ es el catión
intracelular más importante, existe relativamente poco potasio en el espacio
extracelular.
El líquido contenido en cada célula va a variar según el tejido y las
condiciones metabólicas.
El líquido intracelular es el más abundante (28 lt), el
plasma (2.8 lt) es el menos abundante y el líquido interticial (11.2 lt) ocupa sitios
intermedios. Estos volúmenes varían según la cantidad de grasa en el cuerpo, sexo
y la edad.
4
Desde el punto de vista químico el líquido plasmático y el líquido interticial son casi
idénticos, la diferencia es que la sangre (Plasma) contiene más electrolitos que el
líquido interticial, la sangre contiene aniones proteínicios de los cuales carece el
líquido interticial. La sangre posee más sodio y menos cloro que el interticial. La
estructura química de los tres líquidos (plasma, líquido Interticial y líquido
Intracelular) ayuda a regular el movimiento del agua y los electrólitos entre ellos.
Agua Total
42 Litros
Espacio
extracelular
14 Litros
Líquido
plasmático
2.8 Litros
Espacio
intracelular
28 Litros
Líquido
intersticial
11.2 Litros
RELACION DEL AGUA TOTAL DEL ORGANISMO CON EL Na+ y K+
El agua fluye sin restricción a través de las membranas celulares, es
impulsada por los gradientes de presión hidrostática y osmótica siendo estas, el
principal mecanismo regulador del movimiento de agua a través de las membranas.
De tal manera que las concentraciones de solutos intracelular y extracelular se
conservan en el mismo valor, y su concentración en los líquidos interticial e
intracelular es el factor principal que rige la presión osmótica y esta a su vez
regula la cantidad y dirección de transporte del agua a través de los dos líquidos,
así como su volumen.
5
Algún factor
(diarrea, sudoración
abundante, lavado
intestinal
Perdida
de Na
Disminuye la
concentración
de Na del LEC
(Hiponatremia)
Disminución de la
P. osmótica del LEC
El LEC se torna
hipótonico vs LIC
Osmosis neta del LEC
al LIC (desplazamiento
del líquido hacía las células)
Disminuye el volumen
del LEC, vol. sanguíneo
disminuye (hipovolemia)
Aumenta el
volumen del
LIC
Choque
6
VIAS POR LAS CUALES ENTRA Y SALE AGUA AL ORGANISMO
El agua entra en el organismo por el tubo digestivo (en bebidas y alimentos),
pero aparte cada célula produce agua por catabolismo de los alimentos y esta
entra en el torrente circulatorio.
El agua deja normalmente el cuerpo por cuatro salidas: riñones (orina),
pulmones (agua en el aire expirado), piel (difusión y sudor) e intestino
(excremento)
Según el principio básico del equilibrio del líquido, el volumen total de agua que
entra en el organismo es igual al volumen de agua que se excreta .
En condiciones normales hay mecanismos que conservan la hemostasia del
volumen total del agua en el cuerpo los cuales conservan o restablecen de manera
primaria por artefactos que ajustan la excreción (volumen urinario) con la
ingestión y de manera secundaria por mecanismos que ajustan la ingestión de
líquidos.
Fuente de agua
Alimentos
Bebidas
Oxidación de
Nutrimentos
TOTAL
Agua ingerida
850 ml
1300 ml
350 ml
2,500 ml
Fuente de agua
Orina
Pulmones
Piel
Heces
TOTAL
Agua Perdida
1,500 ml
400 ml
500 ml
100 ml
2,500 ml
7
DISTRIBUCION, ABSORCION, INGESTION Y VIAS DE EXCRECION DEL
AGUA EN EL ORGANISMO.
INGESTION
Cerca del 85% del agua ingerida proviene de los alimentos o del metabolismo
de las grasas, y la cantidad de agua promedio ingerida por un adulto en un día es
de 1.5 lt/d.
DISTRIBUCION Y ABSORCION
El intestino absorbe rápido y casi por completo el agua. Una vez absorbida
puede atravesar con facilidad las membranas celulares , las cuales son muy
permeables al agua y las células por lo general se comportan como osmómetros
casi perfectos. El agua se distribuye según la concentración de sodio y potasio en
los compartimientos intracelular y extracelular, diluyendo los constituyentes de
manera proporcional. El tiempo del curso de distribución es de minutos, mucho
menos que las 2 a 3 horas que requiere el riñón para eliminar una carga de agua
excesiva.
VIAS DE EXCRECIÓN
Cerca de un tercio de la cantidad real de agua ingerida compensa las perdida
fijas de agua promediando cerca de 0.5 lt/d en heces (0.1 lt/d), en el aire
exhalado después de haber sido humidificado por los pulmones (0.3 lt/d) y en el
sudor 0.1 lt/d). El resto del agua se excreta por la orina, cuyo volumen es variable
(aprox. 1 lt/d).
El equilibrio de agua se ajusta por lo general de manera sensible a las
variaciones en las cantidades de agua ingerida, regulada por los mecanismos de la
sed, y de la excreción renal del agua.
8
MEDIACION DEL EQUILIBRIO ENTRE LA INGESTION Y
EXCRECIÓN DE AGUA EN EL ORGANISMO
Las concentraciones normales de Na+ en él liquido intersticial y de K+ en el
intracelular depende de muchos factores pero especialmente de la ADH (hormona
antidiurética (ADH) secretada por la neurohipófisis, también conocida como (AVP)
arginina-vasopresina) y aldosterona (hormona secretada por la corteza
suprarrenal).
El volumen de orina es regulado principalmente por la cantidad que se
secreta de estas dos hormonas, las cuales controlan el volumen de agua que es
resorbido por los túbulos renales. Los cambios en el volumen de líquidos que se
pierde por piel, pulmones e intestinos también modifican el cociente ingresoexcresión; pero estos volúmenes no se ajustan automáticamente al volumen de
ingreso como ocurre en el volumen urinario.
La ADH regula la concentración de electrolitos en el LEC y la presión
osmótica del mismo al modificar la cantidad de agua que se reabsorbe en los
túbulos renales. Por otra parte la aldosterona, regula el volumen del LEC al
modificar la cantidad de Na+ que se reabsorbe hacia la sangre por los túbulos
renales.
Algunos de los factores que inducen la secreción de ADH y aldosterona son:
v Pequeñisimos cambios en la concentración plasmática del sodio, sucesivo a un
desequilibrio del sodio total del organismo y del agua (inducen la liberación de
ADH por células osmorreguladoras en el hipotálamo).
v Un gran cambio en el volumen circulatorio efectivo provoca la liberación de
ADH.
v La sed, también se controla con el mismo estímulo que regula a la ADH.
9
v Un cambio del 3 al 4 % en la osmolaridad plasmática ocasiona que la ADH llegue
al límite total de concentración fisiologicamente activo.
v Las náuseas y la hipoglucemia son estímulos muy potentes para la liberación
ADH.
v Las funciones fisiológicas de angiotensina II, dolor, estrés e hipoxia ocasionan
aumentos fisiológicos en la secreción de ADH.
v Cuando disminuye la presión arterial se estimula la corteza suprarrenal para
aumentar la secreción de aldosterona y a su vez se aumenta la reabsorción
tubular renal del sodio, dando lugar a un aumento de la concentración total de
sodio en todo el organismo.
TRASTORNOS EN EL METABOLISMO DEL AGUA.
HIPONATREMIA
Es una disminución en la concentración de sodio (menor de 135 mEq/L).
Valores normales de sodio en plasma = 134 –145 mEq/L
Se puede dar por tres mecanismo:
1. Baja cantidad de sodio corporal total con menor reducción en el agua total en el
organismo.
2. Contenido normal de sodio total del organismo con exceso de agua total del
cuerpo.
3. Exceso de sodio total en el organismo con exceso considerable del agua total
del cuerpo.
Cuando se presenta la hiponatremia es porque hay un desorden en la
osmorregulación normal y alteración del metabolismo del agua.
Se puede presentar fisiologicamente en el caso del embarazo durante la quinta y
octava semana.
10
También se presenta fisiopatológicamente como es el caso de:
v Síndrome de Secreción apropiada: el volumen circulatorio es efectivo normal.
v Intoxicación por agua: es la ingestión o administración de más agua de la
cantidad que el riñón puede excretar. Esto es porque la concentración de IFG
es baja e inmoviliza los mecanismos excretores de agua por el riñón.
v Volumen circulatorio efectivo disminuido.
v Disminución extracelular aumentada; puede ser por insuficiencia cardiaca
congestiva, cirrosis, síndrome nefrótico.
v Hiponatremia aguda.
v Hiponatremia crónica.
Hipernatremia
Cuando se presenta una elevación de la concentración de sodio plasmático
aproximadamente mayor a 145 mEq/L. Se presenta por tres factores:
1. Ingestión rápida de sodio hipertónico con suficiente tiempo y oportunidad para
ingestión de agua.
2. Trastorno en la sed o la capacidad para beber agua.
3. Insuficiente ingestión de agua para sobrellevar la perdida de agua renal o
extrarrenal.
En todos estos casos las respuestas osmorreguladoras están intactas, de tal
forma que ADH está elevada y la orina esta muy concentrada, se presenta una
fuerte estimulación de sed.
Los padecimientos más conocidos por esto son:
v
v Volumen extracelular elevado: por ingestión o administración de sodio
hipertónico.
v Volumen extracelular renal: el restablecimiento del osmostato.
v Volumen extracelular bajo: por pérdida de solución hipotónica renal o no renal.
11
v Estados con actividad anormalmente baja de ADH: puede ser por diabetes
insípida, diabetes insípida nefrogena.
v Hipernatremia aguda.
v Hipernatremia crónica.
Aunque la aldosterona ayuda a restablecer el volumen del líquido extracelular
normal cuando disminuye por debajo del normal. Sin embargo se presentan
alteraciones cuando hay un exceso provocando aumento en el volumen extracelular
y por lo tanto un exceso en el volumen sanguíneo (Hipervolemia), y un exceso en el
volumen del líquido interticial (Edema), pero ayuda aumentando la concentración
de sodio en el organismo para restablecer el equilibrio.
12
"EQUILIBRIO DE ELECTROLITOS"
ELECTROLITO: Elemento o sustancia que cuando se funde se disuelve en agua u otro
disolvente se disocia en iones (partícula con carga eléctrica) y es capaz de conducir la
corriente eléctrica
COMPOSICION DE ELECTROLITOS DE LOS LÍQUIDOS CORPORALES:
ELECTROLITOS
INTRAVASCULAR INTERSTICIAL INTRACELULAR
(aniones y cationes)
(mEq/L)
(mEq/L)
12
146
K+ (Potasio)
5
5
150
Ca+ (calcio)
5
3
2
Mg++ (magnesio)
3
1
27
102
114
1
HCO3- (Bicarbonato) 27
30
10
prot.- (proteinas)
16
1
63
HPO4- (fosfato)
2
2
100
SO2-
1
1
20
8
0
Na+ (sodio)
Cl-
(cloruro)
(Sulfato)
Ac. Orgánicos.
5
(mEq/L)
15
.
13
TOTAL DE CATIONES EN PLASMA SANGUINEO: 154
TOTAL DE ANIONES EN PLASMA SANGUINEO:
154
TOTAL DE CATIONES A NIVEL INTRACELULAR:
200
TOTAL DE ANIONES A NIVEL INTRACELULAR:
200
INTERCAMBIO DE AGUA Y ELECTROLITOS ENTRE LOS
COMPARTIMENTOS.
BOMBA DE SODIO:
El transporte dependiente de energía (transporte activo), puede operar
contra gradientes de concentración. Por ejemplo: puede lograr dentro de las
células concentraciones mucho mayores, ó muchos menores, que en el
exterior, de materias que tendrían tendencias a estar en concentraciones
iguales dentro y fuera, a no ser por efecto del transporte activo. La
producción de energía por las células pueden interrumpirse cuando
interviene temperatura baja o por tratamiento con tóxicos metabólicos o
cianuro. Tratamientos de este tipo afectan netamente el movimiento de
entrada o salida de diversos tipos de iones y moléculas importantes para la
célula.
Se ha descubierto en muchas membranas plasmáticas una ATPasa que
desdobla el ATP con ritmo mucho más rápido en presencia de Na+ y K+ en el
medio; se considera que participa en el transporte de Na+. Evidentemente ,
la ATPasa es un complejo de moléculas proteínicas que captan Na+ en el
interior de la célula y lo intercambian por iones de K+ en el exterior; los
iones K+ luego son transportados al interior, donde se intercambian por
iones adicionales Na+.
14
La Na+-K+-ATPasa está formada por dos tipos de moléculas proteínicas,
una de las cuales ocupa todo el espesor de la membrana plasmática, como
cabría esperar de su función de bomba. La mayor parte de hipótesis actuales
admiten que estas acciones dependen de cambios de conformación de las
proteínas que tienen lugar por adición y pérdida del fosfato, el cual altera
cíclicamente su afinidad por Na+ y K+ y logra la transferencia de iones a
través de la ,membrana.
Los gradientes iónicos como los conservados por el sistema de transporte
activo de Na+,y constituyen un fenómeno importante gracias al cual la célula
almacena energía, y la tiene disponible para otras funciones. Los gradientes
de Na+ descritos, como los de H+ que establecen las bacterias a través de
sus membranas plásmaticas son utilizados por las células para impulsar
movimiento de otro componente, como azúcar y aminoácidos, a través de sus
membranas plásmaticas.
La Na+-K+ ATPasa entra en juego al bombear Na+ de nuevo hacia fuera. Por
tanto, se necesita ATP para toda la serie global de acontecimientos; si no se
conserva el gradiente de Na+, cesa el transporte del otro componente como
el azúcar.
Los gradientes iónicos que incluyen diferencias de concentración de iones
a través de membranas y un potencial eléctrico se denomina gradientes
electroquímicos. La célula puede establecer diferencias en concentración y
de potencial eléctrico con el fin de efectuar trabajos, el transporte activo
de azucares y aminoácidos constituye un ejemplo. En las mitocondrias la
energía de un gradiente de H+ se utiliza para impulsar el desplazamiento de
diversos iones y moléculas y, generar ATP.
15
DESHIDRATACION:
trastorno en el equilibrio de los electrolitos esenciales, Na+, K+, Cl-. Se
produce despues de una fiebre prolongada, diarrea, vómitos, diarreas, acidosis,
etc.
ESTADOS FISICOS DE LA DESHIDRATACION:
ISOTONICA
(perdida de agua
y sal)
piel
color
temp.
turgencia
aspecto
gris
fria
escasa
seca
membrana
de mucosas
lagrimas y
salivación
globo
ocular
fontanela
temp.
pulso
HIPOTONICA
HIPERTONICA
(perdida de mas ( perdida de mas
sal que agua )
agua que sal)
secas
ausentes
gris
fría
muy escasa
fría y húmeda
gris
fría o caliente
bastante
engrosada
lig. húmedas
variable
ausente
ausente
blando y depresible blando y depresible depresible
depresible
depresible
inferior a la
inferior a la
normal o elevada normal o elevada
rapido
muy rapido
depresible
inferior a la
normal o elevada
moderadamente
rapido
16
respiración rapido
conducta.
irritable o
letárgica
rapido
rapido
letárgica convulsión letárgica con
hiperirritabilidad
RETENCION DE AGUA
La retención de agua se presenta siempre que la ingestión exceda la capacidad
del cuerpo para excretar una carga excesiva, esto provocaría una expansion de los
compartimentos LEC y LIC.
La retención de grandes cantidades de agua en un periodo corto de tiempo
provocaría una caída rápida del sodio serico.
LIBERACION ADECUADA
DEPENDIENTE DE ADH
LIBERACION INADECUADA
17
PERDIDA DE AGUA
INDEPENDIENTE DE ADH MAL FUNCIONAMIENTO DEL RIÑON
Los estimulos principales para la liberación de ADH son:
1.- estimulo de osmolalidad cambiante del plasma, que lleva a una secresion
cambiante de ADH., En estimulación a osmorreceptores en el hipotálamo.
2.- estimulo de una hipovolemia resistente.
La retención de agua independientemente de ADH,
Se debe a una enfermedad renal que limita la excreción de una carga de
agua. Estos pacientes rara vez tienen sed., ya que tienen el volumen
expandido y diluido.
Un ejemplo de esta situación aparece cuando un paciente recibe una carga
continua con dextrosa intravenosa y agua, despues que ha presentado
oliguria.
En la fase inicial de la insuficiencia renal oligurica puede no notarse la
incapacidad para excretar la carga de agua en un momento en que la entrada
de líquidos se incrementa.
18
BALANCE DE ELECTROLITOS
CLORUROS, POTASIO, SODIO.
SODIO:
INGRESOS DE SODIO: Comidas y bebidas.
sudor
vomito
No regulado:
diarrea
heces
PERDIDAS DE SODIO
Regulado
Orina por el riñón.
La única vía de perdida que se puede regular con precisión es
atraves de la orina.
LA ABSORCION DE SODIO EN EL RIÑON SE LLEVA A CABO a nivel de
tubulo proximal, asa de henle y sistema distal.
19
CARGA FILTRADA POR EL GLOMERULO
TUBULO PROXIMAL-----------------------65%
ASA DE HENLE
-------------------------25%
SISTEMA DISTAL -------------------------10 – 15 %.
TUBULO PROXIMAL:
Cerca del 65% de la carga filtrada puede reabsorberse. Las células
comprometidas en este proceso de resorción, recubren el tubulo proximal y yacen
en una membrana basal que las separa del espacio intersticial. Las células tienen
pliegues basales alrededor de las cuales existen muchas mitocondrias. La
recuperación de sodio, sus iones acompañantes, el agua del filtrado glomerular es
ya un proceso que requiere energia. La energía la proporciona la actividad de la
ATA. Asa unida a la menbrana, que libera energia del ATP, para proporcionar
fuerza a una bomba que empuja el sodio fuera de la célula tubular en cambio o
intercambio por potasio hacia dentro de la célula. EL EFECTO DE LA BOMBA ES
CONSERVAR EL SODIO CELULAR A UN VALOR BAJO, que entonces proporcione
un medio donde este puede desplazarse de la luz hacia la céllula por procesos que
son esencialmente pasivos. La bomba opera traves de sus paredes laterales hacia
los espacios intercelulares.
EL SODIO PENETRA A LAS CELULAS A PARTIR DEL LUMEN POR DOS
VIAS:
1. - Por cotransporte, mediante el uso de un acarreador que une al transporte de
sodio al de aminoácidos, glucosa o fosfatos.
20
2.- Por medio del transporte de intercambio del ion hidrogeno. Este
antitransportador desplaza al ion hidrogeno hacia afuera de la célula, en union con
el sodio penetra a etsa.
ASA DE HENLE:
Solo cerca del 25% de la carga total se reabsorbe aquí. El sitio principal del
transporte de sodio es la rama ascendente gruesa del asa, y una vez mas la energia
es de la a bomba de sodio que conserva una concentración de sodio baja.
El sodio penetra a la membrana del lumen a traves de un transporte de un ion
sodio, uno de potasio y dos de cloro. La afinidad del transportador para el sodio es
muy alta, y la disponibilidad de cloro es el factor limitante. Los diuréticos del asa
parecen bloquear el proceso, al competir por el cloro en el transportador. Los
iones potasio no son limitantes por que existe reclutamiento continuo de potasio
traves de un conducto específico en la membrana luminal, de manera que este se
encuentra constantemente disponible para activar el acarreador.
Este movimiento del potasio hacia el lumen crea una diferencia de potencial
positiva de este, y esto permite el desplazamiento pasivo de los iones con carga
positiva (tales como sodio, calcio, magnesio) a traves de la vía paracelular.
21
SISTEMA DISTAL:
Cerca del 10 al 15 % del sodio filtrado alcanza el sistema distal y existe un
potencial para una resorción casi completa de todo el sodio que penetra en él. En
condiciones de restricción profunda de sodio, la perdida de este en orina puede
reducirse a unos pocos milioles por día.
TRASTORNOS EN LA CONCENTRACION DE SODIO:
RETENCION DE SODIO ------SIGNO----------------EDEMA GENERALIZADO.
EDEMA----------------------------------EXPANSION DEL LIQUIDO
INTERSTICIAL.
EDEMA LOCALIZADO----------------------Se localiza en una región o parte del
cuerpo.
----------OBSTRUCCION VENOSA
EDEMA LOCALIZADO --------CAUSAS ---------OBSTRUCCIÓN LINFATICA
----------DAÑO A PARED CAPILAR.
22
REGULACION DEL POTASIO
Gran parte del potasio corporal se encuentra dentro del liquido
intracelular (LIC), solo una fraccion esta en el liquido extracelular (LEC),
distribuido de manera uniforme en los compartimientos plasmaticos e
intersticial.
El rango de referencia para la concentracion de potasio plasmatico es de 3.5
a 5 mmol/L. La concentracion de potasio serico es un poco mayor de 3.5 a
5.5 mmol/L.
Los cambios en la concentracion de potasio plasmatico reflejan:
• cambios en el potasio corporal total
• cambios del potasio hacia dentro o fuera de la poza intracelular.
Si se incrementa la concentracion del potasio fuera de las celulas, el
potencial de membrana cae, lo que da como resultado que la mambrana se
despolarice con mayor rapidez. Esto indica un umbral de excitación mas bajo
en los tejidos tales como nervio y musculo, cuando se incrementa la
concentracion de potasio en el LEC.
Por el contrario, significa un umbral mayor para la excitación cuando cae la
concentracion de potasio en el LEC.
INGESTION.
El potasio entra al organismo con los alimentos, y esta presente en
prácticamente todas las comidas que contengan proteína, en particular la
carne.
En una dieta estadounidense, la ingestión de potasio esta directamente
relacionado con la proteína, y es de cerca de 60 a 80 milimoles por día.
23
Aunque se sabe que las frutas y los jugos de frutas son ricos en potasio, no
son la fuente principal de esta ion en una dieta normal.
EXCRECION.
El potasio sale del cuerpo, en principio, a través del riñón, que es la vía mas
importante porque es la mas expuesta a la regulación fisiológica.
Sin embargo el potasio puede salir del cuerpo en el liquido del colon y a
través de las glándulas sudoriparas, vías que pueden ser significativas en
ciertos momentos, ya que el regulador humoral de la excreción de potasio
(aldosterona),actúa en estos sitios así como en el tubulo renal.
En estados anormales, las perdidas a travez del intestino por diarrea y
vomito pueden ser muy importantes. Todos los líquidos intestinales son ricos
en potasio y sus perdidas incontroladas pueden ser muy grandes.
POTASIO Y RIÑON.
Debido a que es baja la concentración plasmatica de potasio en comparación
con la del sodio, tambien es baja la cantidad filtrada en el glomerulo, cerca
de 700 mol. Por día, bastante menos que los 25000 mmol de sodio que se
filtran.
24
Los sujetos normales en una dieta canadiense normal,ingiere y excretan
alrededor de 60 mmol de potasio por día. De esta manera, con 700 mmol
filtrados y solo 60 excretados, deberá haber una resorcion tubular neta.
Los estudios de micropuncion han demostrado que gran parte del potasio
filtrado se resorbe en el túbulo proximal (casi 70%) y la gruesa rama
ascendente del asa de henle (cerca del 20%).
TUBULO PROXIMAL.
Los mecanismo que operan en el tubulo proximal no se conocen totalmente,
pero quizá incluyan estos tres:
• al inicio del tubulo proximal el lumen es ligeramente
electronegativo. El transporte hacia arriba (activo) puede recibir
ayuda de la bomba potasio en la membrana luminal.
• En el la porción final del tubulo proximal el lumen es ligeramente
electropositivo, y esto favorece el desplazamiento de potasio a
través de la pared por medio de vías paracelulares.
• La combinación de uniones “que gotean” y un flujo transtubular muy
grande de sodio y agua,es posible que acarree iones de potasio
junto con la salida del flujo de agua y solutos, a partir del tubulo
proximal.
La resorcion proximal parece ser relativamente fija no varia con los
fenómenos fisiológicos cambiantes.
25
TUBULO DISTAL.
Sin embargo en el tubulo distal el potasio reaparece en una cantidad tal, que
casi todo el potasio que aparece en la orina final de un sujeto normal se
secreta hacia el tubulo distal.
Por lo tanto, la suposición inicial fue que Despues de una resorcion activa
casi completa del potasio en el tubulo proximal, deberá haber algún proceso
secretor en el tubulo distal que haga posible la reaparición de potasio en
este sitio.
Ya que la secreción se presento en una parte del tubulo donde se sabia que
se reabsorbía de manera activa el sodio bajo la influencia de la aldosterona,
se considero que el potasio se desplazaba activamente de la célula hacia el
lumen por medio de un mecanismo de bomba que puede relacionarse con la
resorcion de sodio, sin embargo la cantidad de sodio resorbido era mucho
mayor que la de potasio secretada.
1) Células principales
Dentro de las células principales del sistema distal yace el mecanismo que
origina la secreción de potasio en la orina.
La energía de este proceso se deriva de sodio/potasio ATPasa en la
membrana basolateral, que proporciona la energía para la bomba que
conserva una alta concentración de potasio intracelular y baja concentración
de sodio intracelular.
Un segundo efecto de la bomba de sodio/potasio en la membrana
basolateral, es sacar el sodio de la célula lo que conserva un gradiente
favorable para la difusión de sodio a través de la membrana luminal, para
penetrar al sistema activo de transporte y salir hacia el espacio intersticial.
26
Esto se incrementa por la aldosterona que aumenta la permeabilidad de la
membrana luminal al sodio.
El gradiente eléctrico, el gradiente de concentración para el potasio, y el
hecho de que la membrana luminal sea muy permeable a este ion, resulta en
el desplazamiento del potasio hacia el lumen tubular. En efecto, se empuja al
potasio hacia la base de las células y después se desplaza por los gradientes
eléctricos y químicos hacia el tubulo.
Este proceso lo regula la aldosterona, que incrementa el numero de canales
abiertos de sodio y potasio en la membrana luminal, y así aumenta la
actividad de la bomba sodio/potasio en la membarana basolateral.
2) Células intercaladas.
En el tubulo colector cortical, la mayor parte de las células son principales,
pero en el tubulo colector medular, predomina el numero de células
intercaladas.
Estas tiene una función principal en la salida de iones hidrogeno contra un
gradiente de concentración, al acidificar la orina y optimizar la capacidad de
la nefrona para eliminar hidrogeniones y fabricar nuevo bicarbonato.
Estas células tambien proporcionan una vía de resorcion distal para el
potasio, a través de la actividad de un sistema de transporte activo de este
ion en la membrana luminal.
Por lo tanto, esta claro que en muchas situaciones la secreción de potasio
esta determinada por las prioridades de la resorsion de sodio y la secreción
de sodio de hidrogeniones; sin embargo las tasas de secreción de potasio
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HIPERPOTASEMIA
Es un incremento de potasio por arriba de lo normal.
CAUSAS:
-Enfermedad renal, impide que el potasio se excrete.
-Deficiencia de aldosterona, por disfunción suprarrenal.
-Deficiencia de estimulo de angiotensina para producir aldosterona, por
-inhibidores como captopril.
-Deficiencia de insulina, evita la captación de potasio por las células.
-Acidosis sistémica
CLINICAMENTE LA HIPERPOTASEMIA PRODUCE:
Debilidad y musculos crispados irritables, apocamieto y parestesias.
Arritmias cardiacas que llegan hasta fibrilación ventricular.
Cuando hay una concentración de potasio plasmático; estos pueden resultar
en un paro cardiaco, cuando hay una concentración de potasio plasmático por
encima de 7.5 a 8 milimoles por litro.
HIPOPOTASEMIA:
CAUSAS:
Apartir del intestino, debida a vómitos, diarrea o fistula quirurgica.
A partir del riñon, debido a una enfermedad renal, administración de
diuréticos o incremento en la producción de aldosterona.
Desplazamiento de potasio al LIC por la insulina, que favorece su
recaptación.
Alcalosis.
CLINICAMENTE PRODUCE:
Debilidad, tetania, arritmias cardiacas.
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DIAGNOSTICO
SODIO, POTASIO, CLORO.
CLORO:
CLORO SANGUINEO.
EXPRESA LOS NIVELES DE CLORUROS DEL ORGANISMO CON
CIFRAS NORMALES ENTRE 98 Y 106 mEq/L.
Los cloruros totales del suero se componen de cloruro de sodio, potasio,
calcio y magnesio , siendo los mas importantes los de sodio y potasio. Derivan
de los alimentos, se absorben casi completamente en el intestino y se
excretan por la orina y sudor.
Desempeñan un gran papel fundamental en el equilibrio acido-basico y en el
sostenimiento del equilibrio normal de agua. Generalmente se encuentran
elevados en los procesos de acidosis y disminuidos en la alcalosis.
La hipercloremia de los cardiacos tratados con cloruro de amonio o el
suministro excesivo de solución salina, se torna grave cuando los niveles
sobrepasan la cifra de 125 mEq/L.
La hipocloremia cuando llega a los limites de 80 mEq/L, es grave. Es
producida por hipoventilación, vómitos abundantes y repetidos, lavados
gastricos, sondas permanentes, diarreas copiosas, sudoración profusa,
dietas ricas en grasas.
Cuando sus niveles coexisten con natropenia, puede producir deshidratación,
con marcada retención de urea.
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CLORO EN ORINA:
El cloro es el principal anion extracelular y expresa los niveles de cloruros
del organismo. Están representados principalmente por los de sodio y
potasio y accesoriamente por calcio y magnesio. El objeto principal de ellos,
es mantener la neutralidad eléctrica principalmente por la sal de sodio y
actúa como tampón en el equipo acido-basico.
USOS:
Es de utilidad para evaluar en orina de 24 horas la composición electrolitica
de esta y los desequilibrios ácidos básicos. En la alcalosis metabólica, define
si el cloro es el responsable del trastorno.
INTERPRETACIÓN:
Los niveles pueden estar aumentados cuando existe profunda sudoración e
ingestion de sal. También con la administración de bromuros, diureticos y
esteroides. Disminuidos en enfermedad de addison, succión gástrica
prolongada, diarrea, obstrucción pilorica y enfisema.
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TOMA DE LA MUESTRA:
La orina se debe recoger durante 24 horas, sin ningún preservativo y se
guarda en refrigeración.
PREPARACIÓN DEL PACIENTE:
Durante el tiempo de recolección, el paciente debe ingerir abundantes
líquidos.
*********VALOR CLINICO******
Evalúa indirectamente el equilibrio ácido básico. En la alcalosis metabólica,
define si el cloro es el causante de ella.
CLORUROS EN LIQUIDO CEFALORRAQUIDEO.
La concentración normal de cloruros es de 430-460mg/ml. Su
determinación es muy importante en las meningitis de tipo tuberculosos.
Una cifra baja en sus primeros días, es signo de gravedad y sus niveles
aumentan progresivamente con la mejoría del paciente, considerándose
curada o estática, cuando sus niveles llegan a la normalidad.
Se observan bajas de cloruros en las meningitis purulentas. Las cifras
aumentadas no traducen alteraciones meningeas, sino retención clorada
sanguínea, por otras causas.
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POTASIO:
Es el principal catión intracelular que predomina en las células del músculo
estriado, donde se encuentra el 70% de la cantidad normal del organismo.
..Sus niveles oscilan entre 3.5 y 5.1 miliequivalentes/litro de suero. Sus
bajas o aumentos inciden en el estudio electrocardiografico y su
dosificación es indispensable en todo estudio de balance electrolitico.
La hipopotasemia es frecuente en clínica y presenta cuando hay
pérdidas por la vía digestiva, bien sea por diarreas profusas, vómito intenso,
fístulas intestinales biliar o pancreática o por vía renal, avanzada,
deshidratación administración de corticoides, etc.
No siempre los niveles del suero sanguíneo indican el déficit celular pues
cuando existe composición renal, como por ejemplo en la acidosis tubular el
intercambio que fisiológicamente se establece entre el H y el K,
paradójicamente podemos encontrar en el suero un nivel de k que no
corresponde a la hipopotacemia celular.
Igualmente como una hidratación excesiva puede arrojar cifras séricas
bajas sin modificación en la cantidad y capacidad del potasio.
La hiperpotasemia es muy grave cuando sus niveles pasa de 6.00mEq/l ya que
incide su concentración sobre la fibra miocárdica y puede producir su
parálisis o fibrilación la dosificación de potasio con sueros hemolisados no
tienen ningún valor clínico, pues el potasio de los eritrocitos se libera
indiscriminadamente y se encuentran falsas hiperpotasemias.
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VALORES DE REFERENCIA DE POTASIO
SUERO
SANGRE DEL CORDON
DOS DIAS DE NACIDO
CORDON DEL RECIEN NACIDO
RECIEN NACIDO
INFANTE
NIÑO
ADULTO
ORINA: mEq/orina 24hrs.
NORMAL 25 – 125 mEq/24 hrs.
5.0-10.2 mEq/l
3.0- 6.0 mEq/l
5.5-11.9 mEq/l
3.8- 6.0 mEq/l
4.0-5.4 mEq/l
3.4 - 4.8 mEq/l
3.5 – 4.1 mEq/l
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SODIO:
Es el catión más importante de los líquidos extracelulares, pues de su
concentración depende del grado de hidratación celular, estableciendo la
verdadera presión osmótica de los líquidos intersticiales.
Normalmente el adulto ingiere entre 5 y 10 grs., Diarios, de los cuales,
un 45% queda en los líquidos extracelulares, un 7% en los músculos, y el
resto en el tejido óseo, donde solamente la mitad es activo
metabólicamente.
Su concentración normal en la sangre esta comprendida entre 136 y
145 mEq/l y su determinación es indispensable en el estudio de balance
electrolitico.
La hiponatremia verdadera, se debe tanto a la disminución de sodio y potasio
intercambiable, que existe por ejemplo en un proceso diarreico intenso,
como el aumento del agua total de la administración parenteral de líquidos
que ocasiona una hidratación celular, donde el sodio de considera un
acuatocrito en la misma forma que el hematocrito nos informa del estado
celular eritrocitico del paciente.
La hiperhidratación celular puede manifestarse por nauseas, vómitos,
cefaleas, obnubilación y convulsiones por la depleción sódica que implica una
hiponadremia, porque en dichas situaciones el organismo defiende su volemia
a expensas de su ion osmolaridad.
La hipernatremia puede corresponder a un aumento del sodio o del potasio
intercambiable, o a una disminución del agua total sin modificaciones
compensadoras de los otros parámetros por los que los niveles de sodio en el
organismo, traducen el estado de hidratación o deshidratación celular, como
también perturbaciones en el catión fisiológico y al lado del potasio, estable
el equilibrio o desorganización electrolitica.
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VALORES DE REFERENCIA DE SODIO
SANGRE DEL CORDON
DOS DIAS DE NACIDO
CORDON DEL RECIEN NACIDO
RECIEN NACIDO
INFANTE
ADULTO
SODIO EN ORINA: mEq/L 24hrs.
ADULTOS:40 - 220 mEq/L 24 hrs.
116 - 140mEq/l
125 - 147mEq/l
125 -167 mEq/l
135 - 145mEq/l
137 – 145 mEq/l
136 - 145 mEq/l
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REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
1. Gonzalez Hernández A. PRINCIPIOS DE BIOQUÍMICA CLÍNICA Y PATOLOGÍA
MOLECULAR Ed El Sevier (2012)
2. Alba Lucía Salamanca BIOQUÍMICA CLÍNICA. Aproximación Al Análisis BásicoClínico De Las Enfermedades Editorial: Universidad Del Rosario. (2011)
3. Jacobo Diaz Portillo. BIOQUIMICA CLINICA 3ª. Ed Ed. Ergon, ( 2010 )
4. Henry El Laboratorio en el Diagnostico Clínico. Todd-Sanford & Davidsohon.
5. M.A. Castaño López, J, Díaz Portillo, F.BIOQUÍMICA CLÍNICA: DE LA PATOLOGÍA
AL LABORTORIO. Ed. Ergon. (2008)
6. Susan King Strasinger. LIQUIDOS CORPORALES Y ANALISIS DE ORINA. Editorial
El Manual Moderno (2007).
7. Líquidos y Electrólitos. Fisiología y fisiopatología. Martín G. Cogan. Editorial Manual
Moderno
8. Química Biológica. Antonio Blanco. Editorial El Manual Moderno. México D.F.
9. Líquidos y electrolitos. E.KINSEY M. SMITH. Editorial el manual moderno. 2. Edición.
México D.F. pags.55-141.
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ACTIVIDAD DE LA UNIDAD
REALIZAR UN DIAGRAMA CONCEPTUAL DEL METABOLISMO DEL AGUA
REALIZAR UN DIAGRAMA
ELECTROLITOS.
CONCEPTUAL
DEL
METABOLISMO
DE
SE DISCUTIRA EN CLASES Y SE ENTREGARA ANTES DEL EXAMEN
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