Mecanismos fisiológicos reguladores del balance de agua, sodio y potasio

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UNIVERSIDAD MEXIQUENSE DEL
BICENTENARIO
Fisiopatología
Lic. Enfermería
El volumen hídrico corporal y la concentración de electrolitos se
mantienen, en condiciones normales, dentro de límites muy
estrechos a pesar de las amplias variaciones en la ingesta
dietética, las actividades metabólicas y las tensiones
ambientales. La homeostasis de los líquidos corporales se
conserva sobre todo gracias a la acción de los riñones.
El balance hídrico y de sodio (Na) dependen uno del otro. El agua
corporal total representa alrededor del 60% del peso corporal en
hombres (entre 50% en individuos obesos hasta 70% en
personas delgadas) y cerca del 50% en mujeres. Casi dos
terceras partes del agua corporal total se encuentra en el
compartimento intracelular (líquido intracelular o LIC) y el tercio
restante se localiza en el compartimento extracelular (líquido
extracelular o líquido extracelular). En condiciones normales,
alrededor del 25% del LEC se encuentra en el compartimento
intravascular y el 75% remanente corresponde al líquido
intersticial (véase figura Compartimentos líquidos en un hombre
promedio de 70 kg).
El catión intracelular principal es el potasio (K). El catión
extracelular principal es el sodio (Na). Las concentraciones de
cationes intracelulares y extracelulares son como sigue:
 La concentración intracelular de potasio es de 140
mEq/L en promedio (140 mmol/L).
 La concentración extracelular de potasio es de 3,5 a 5
mEq/L (3,5 a 5 mmol/L).
 La concentración intracelular de sodio es de 12 mEq/L
(12 mmol/L).
 La concentración extracelular de sodio es de 140
mEq/L (140 mmol/L) en promedio.
Fuerzas osmóticas
La concentración de los solutos combinados en el agua produce
la osmolaridad (cantidad de soluto por litro de solución) que, en
los líquidos corporales, es similar a la osmolalidad (cantidad de
soluto por kg de solución). La osmolalidad plasmática puede
medirse en el laboratorio o estimarse de acuerdo con la siguiente
fórmula
Estimación de la osmolalidad plasmática en unidades
convencionales (mOsm/kg) =
donde el sodio sérico (Na) se expresa en mEq/L, y la glucosa y el
nitrógeno ureico en sangre (BUN) se expresan en mg/dL.
La osmolalidad plasmática estimada en unidades SI es 2[Na
sérica] + glucosa + urea, donde todos los valores se expresan en
mmol/L.
La osmolalidad de los líquidos corporales oscila, en condiciones
normales, entre 275 y 290 mOsm/kg (275 y 290 mmol/kg). El
sodio es el principal determinante de la osmolalidad plasmática.
Los cambios aparentes en la osmolalidad calculada pueden ser el
resultado de errores en la medición del sodio (que puede ocurrir
en pacientes con hiperlipidemia o hiperproteinemia extrema
porque el lípido o la proteína ocupa espacio en el volumen de
suero tomado para el análisis; la concentración de sodio en el
suero no se afecta. Los métodos más nuevos de medición de
electrolitos séricos con electrodos selectivos de iones directos
eluden este problema. Hay una brecha osmolar cuando la
osmolalidad medida excede la osmolalidad estimada por ≥ 10
mOsm/kg (≥ 10 mmol/kg). Es causada por sustancias
osmóticamente activas no medidas presentes en el plasma. Los
más comunes son los alcoholes (etanol, metanol, isopropanol,
etilenglicol), manitol y glicina.
El agua cruza las membranas celulares libremente desde áreas
con baja concentración de solutos hacia áreas con elevada
concentración de éstos. En consecuencia, la osmolalidad tiende a
igualarse a través de los diversos compartimentos hídricos
corporales gracias al movimiento del agua más que al de los
solutos. Los solutos como la urea, que se desplazan libremente a
través de las membranas celulares, ejercen un efecto escaso o
nulo sobre los desplazamientos de agua (actividad osmótica
escasa o nula), mientras que los solutos limitados principalmente
a un solo compartimento hídrico, como el sodio y el potasio,
ejercen la máxima actividad osmótica.
La tonicidad, u osmolalidad efectiva, refleja la actividad osmótica
y determina la fuerza que conduce al agua a través de los
compartimentos hídricos (fuerza osmótica). Otras fuerzas pueden
oponerse a la fuerza osmótica. Por ejemplo, las proteínas
plasmáticas ejercen un leve efecto osmótico que tiende a
movilizar agua hacia el plasma; en condiciones normales, este
efecto osmótico es contrarrestado por las fuerzas hidrostáticas
vasculares que atraen el agua fuera del plasma.
Ingesta y excreción de agua
La ingesta promedio de líquido es de alrededor de 2,5 L por día.
La cantidad necesaria para reemplazar las pérdidas eliminadas
por la orina y otras fuentes oscila entre 1 y 1,5 L/día en adultos
sanos. No obstante, en el corto plazo, un adulto joven promedio
con función renal normal puede ingerir sólo 200 mL de agua por
día para excretar los productos nitrogenados y otros desechos
generados por el metabolismo celular. Las personas que
presentan algún grado de pérdida de la capacidad de
concentración renal deben ingerir más agua. La capacidad de
concentración renal se pierde en:
 Personas mayores
 Las personas con , algunos trastornosdiabetes insípida
renales, , restricción significativa dehipercalcemia
sal, crónica, o hiperhidratación hiperpotasemia
 Individuos que consumen etanol, fenitoína, demeclociclina o
anfotericina B
 Personas con diuresis osmótica (p. ej., secundaria a dietas
hiperproteicas o hiperglucemia)
Otras pérdidas obligatorias de agua son sobre todo pérdidas
insensibles a través de los pulmones y la piel, que en promedio
representan entre 0,4 y 0,5 mL/kg/h o alrededor de 650 a 850
mL/día en un adulto de 70 kg. En presencia de fiebre, pueden
perderse entre 50 y 75 mL/día adicionales por cada grado
centígrado de elevación de la temperatura por encima del valor
normal. Las pérdidas gastrointestinales suelen ser mínimas,
excepto en pacientes con vómitos abundantes o diarrea
significativa. Las pérdidas por el sudor pueden ser relevantes en
climas muy cálidos o durante el ejercicio excesivo.
La ingesta de agua está regulada por la sed. Este mecanismo se
desencadena en respuesta a la estimulación de los receptores en
la cara anterolateral del hipotálamo por el aumento de la
osmolalidad plasmática (desde tan sólo 2%) o la disminución del
volumen hídrico corporal. En raras oportunidades, una disfunción
hipotalámica reduce la capacidad del paciente de experimentar
sed.
La excreción renal de agua está regulada principalmente por
la vasopresina (ADH [antidiuretic hormone]). La vasopresina es
liberada por el lóbulo posterior de la hipófisis y promueve la
reabsorción de agua en la porción distal de la nefrona. Los
estímulos para la secreción de vasopresina son:
 Aumento de la osmoalidad plasmática
 Disminución de la volemia
 Disminución de la tensión arterial
 Estrés
La secreción de vasopresina puede verse comprometida tras la
ingestión de algunas sustancias (p. ej., etanol, fenitoína), por
tumores o trastornos infiltrativos que afectan la neurohipófisis y
por un traumatismo encefálico. En lmuchos casos, no puede
identificarse una causa específica.
La ingesta de agua disminuye la osmolalidad del plasma. La baja
osmolalidad del plasma inhibe la secreción de vasopresina y
permite a los riñones producir orina diluida. En los adultos
jóvenes, la capacidad de dilución de los riñones normales es tal
que la ingesta máxima de líquido puede alcanzar hasta 25 L por
día; mayores cantidades descienden rápidamente la osmolalidad
plasmática.