1. Bioquimica Clinica II 2010
Equilibrio Ácido-Base e hidrosalino.
Antes de hablar de equilibrio acido base se debe comenzar a recordar algunas
generalidades fisiológicas del riñón, este secreta metabolitos como sales, agua toxinas,
además también se encarga de la producción de hormonas como la eritropoyetina y el
calcitriol, por otro lado tenemos que participa en la gluconeogenesis y su principal función o la
más importante dentro del organismo es que participa en la homeostasis manteniendo el
equilibrio acido base y los metabolitos en armónico balance.
La eritropoyetina participa en aumento del núcleo de estos precursores
hematopoyéticos y el calcitriol es muy importante en el metabolismo del calcio desde el punto
de vista que regula su concentración en sangre y su absorción a nivel intestinal.
La homeostasia se fundamente en mantener cierto equilibrio tanto electrolítico como de
concentración de metabolitos, agua etc... La unidad básica del riñón es el nefron, este consta
de un segmento superior y la capsula de bowman , los túbulos contorneados , la corteza .
La reabsorción ocurre en la parte alta de la nefrona y se reabsorbe sustancias como
glucosa, lactato entre varios otros. En el túbulo contorneado proximal ocurre la gran parte de
las reabsorción, esto es lo que pasa a través de esta barrera que el túbulo son partículas
pequeñas y lo hace sin gasto de ATP. En esta reabsorción principalmente pasan glucosa,
lactatos, oxácidos, aa, sodio, potasio, calcio, creatinina y en la secreción que ocurre después
de la reabsorción pasan H+, K+, droga, acido úrico, creatinina, en la reabsorción hay sucesos
que son hormona dependiente( vasopresina, aldosterona) como el agua, sodio y el cloro.
En la secreción se pasan H+ que se usan para regular pH, también se puede señalar,
esta secreción muchas veces permite que la orina se concentre con respecto a plasma para
hacer este tipo de metabolismo por ejemplo la urea esta más concentrada en orina que en
sangre lo mismo pasa con el acido úrico, finalmente pasando por el túbulo contorneado distal
donde ocurre algo de reabsorción, luego sigue en los túbulos colectores…
Ocurre principalmente en el asa de henle, la secreción es importante tbn porque a
través de ella se permite regular la homeostasis, asi como la reabsorción permite que no se
pierdan metabolitos importantes, la secreción tbn permite que no se acumule un exceso de
ellos. Asi tenemos que se produce secreción de protones que permiten regulr el ph, iones
potasio, acido urico y creatinina.
Tambien es importante señalar que la secreción permite que la orina se concentre
mucho, por ejemplo el acido urico esta muy concentrado en la orina, lo mismo pasa con la
urea que se concentra 50 veces mas en orina que en la sangre.
Finalmente pasando por el túbulo contorneado distal, donde también ocurre algo de
absorción pero mayormente secreción y tenemos finalmente los túbulos colectores donde se
produce la reabsorción de agua y de los electrolitos sodio y cloruro. La diferencia es que esta
reabsorción va a ser dependiente de hormonas como la vasopresina y la aldosterona. Esta
reabsorción dependiente de hormonas va a estar sujeto a todos estos sensores hipotalámicos
que detectan las concentraciones de sales y los volúmenes del organismo, por lo tanto los
mecanismos de la sed.
Acá se representa la reabsorción de glucosa y sodio que se produce a través de
transportadores, normalmente la glucosa se reabsorbe con un cotransporte con el sodio. Esto
en primera instancia es de carácter pasivo a favor de una gradiente de concentración
mantenida a favor de la bomba sodio potasio. En las células de los túbulos normalente existen
transportadores en la zona apical y bombas en la zona basal de manera que este ingreso es
de tipo pasivo a favor del gradiente y este en cambio es con gasto de ATP. Existen diferentes
fármacos que pueden alterar la actividad de estas bombas los cuales pueden servir como
diuréticos ( en el caso del sodio y el potasio). Este proceso como depende de transportadores
es un proceso saturable, por lo tanto va a haber un limite máximo en el caso de la glucosa,
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normalmente no se encuentra glucosa en la orina. El limite va a estar dado por el grado de
saturación que tengan los transportadores y eso depende de la genética de la persona, pero
también ciertas enfermedades que favorezcan el aumento de glucosa en sangre o bien alguna
enfermedad que este afectando a los transportadores de estas células, va a estar afectando
este limite. El caso mas importante es el de la diabetes donde se encuentran niveles de
glucosa en orina y el rango para que la glucosa sea totalmetne reabsorbida es cercano a los
180 mg/dl de sangre. Valores superiores de glucosa en sangre que esos se reflejan en
concentración de glucosa en orina y esto lleva a una hiperosmolaridad en orina que termina
dañando la función renal.
El potasio no solo puede ser reabsorbido, sino que también puede ser secretado a
través de los túbulos contorneados. Es función del riñon regulas las concentraciones de
electrolitos en base a la concentración de los mismos que hay en sangre. Si hay exceso de
sodio, es lógico que disminuya su reabsorción, esto también va a estar supeditado a las
cargas. Por ejemplo si tenemos una acidosis, el riñon requiere reabsorber bicarbonato que se
filtra de la sangre al filtrado glomerular, asi los túbulos reciben la orden de reabsorber grandes
cantidades de bicarbonato. La entrada de bicarbonato va a producir un exceso de cargas
negativas y el organismo va a tratar de mantener una homeostasis, de modo que el total de
cargas negativas sea similar al de cargas positivas, por lo tanto el exceso o el ingreso de
bicarbonato me va a obligar a perder cargas negativas hacia afuera.
Por eso les digo por un lado el equilibrio esta supervisado a la concentración de los
iones que hay que manejar y por otro lado por las cargas lo cual a su vez puede estar
asociado en algunas instancias al pH. El exceso de potasio o bajas en el potasio producen
alteraciones de tipo electro-fisiológica y unas de las grandes complicaciones de por ejemplo
estados patológicos del potasio es problemas cardiacos, un exceso de potasio o una baja de
potasio pueden favorecer o inducir arritmias cardiacas de hecho se puede ver en un ECG
(electrocardiograma), se pueden ver patrones inductivos de cambios de electrolitos muchas
veces ligados a déficit o _____________.
Por otro lado el riñón cumple una función importantísima en función a la regulación del
pH y lo hace básicamente a través de dos cosas.
1.- permitiendo la excreción de protones hidrogeno o bien su reabsorción
2.- la reabsorción de bicarbonato
A través de estos dos mecanismos el riñón controla o ayuda a controlar el ph
sanguíneo, por supuesto una enfermedad renal que afecte este proceso per sé me va a estar
afectando el ph de la sangre. Por ejemplo el caso de la acidosis tubular, donde tenemos un
defecto, un problema un daño en el mecanismo de excrecion de protones hidrogeno o
reabsorción de bicarbonato. Esto esta en un concepto bastante exquisito con los pulmones
que son el otro cargo que tiene el cuerpo para poder recuperar el ph a través de la salida de
C02.
Aquí se ven mas los que son los túbulos colectores, cierto, los túbulos colectores
normalmente son impermeables al agua, sin embargo esta permeabilidad es variable en base
a la secreción hormonal. Pero tal como dice ahí aquí hay una retención en la expresión de
agua mediada por la hormona antidiuretica tbn llamada vasopresina.
(sabian uds que la vasopresina y la oxitocina provienen básicamente del mismo gen, de
hecho sus aa de los cuales infieren son muy pocos y además se ha encontrado que, uds ya
saben que el organismo es economista, lo que no usa lo pierde y lo que puede usar mas de
una vez con pequeños cambios lo usa, lo mismo pasa con las hormonas, la ADH o
vasopresina es pariente de la oxitocina y de hecho ambas si bien regulan la secreción de
electrolitos, la oxitocina tbn regula la contracción uterina verdad, pues bien la vasopresina y la
oxitocina en un centro neural tbn regula cosas como la actividad sexual, de hecho se sabe
que en mamíferos que tienen un menor apego a la pareja sexual tienen menor receptores de
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vasopresina y oxitocina en el sistema límbico que regula las emociones y tbn la vasopresina
tiene su equivalente en anfibios y peces que se llama vasotocina que tbn es secretada por la
pituitaria y de hecho tbn regula reacciones que tienen que ver con la libido y con el equilibrio
salino).
Tal como lo dice su nombre la vasopresina regula la reabsorción de agua a través de
los túbulos colectores y es secretada desde la hipófisis y a su vez esta supervisada por el
hipotálamo, en el hipotálamo existen censores que permiten censar la concentración por
ejemplo de ion sodio y por su concentración va a dar una idea del equilibrio salino del cuerpo,
no confundamos por una lado si tenemos exceso de sodio podemos tener la posibilidad de: o
tenemos poco sodio en el organismo o tenemos mucho agua, si tenemos mucho agua
estamos acumulando mucho liquido en el cuerpo o que las cantidades absolutas de sodio
sean normales o esten disminuidos y los censores igual van a captar eso como un déficit de
sodio, por ellos es que existe mas de una hormona para regular este cuento por un lado esta
la vasopresina cierto que regula la reabsorción de agua, la vasopresina lo que hace cierto
funciona como una antidiuretica y disminuye el volumen urinal, va a favorecer la reabsorción
de agua, por otro lado tbn esta la Aldosterona, que se secreta a nivel de las suprarrenales
pero ella regula mas que nada la reabsorción de electrolitos principalmente sodio, si por un
lado la ADH regula la reabsorción de agua, por otro lado la aldosterona regula principalmente
la reabsorción de electrolitos, obviamente que una cosa va casi de la mano con la otra, si yo
reabsorbo mas sodio por arrastre voy a reabsorber mas agua, ya que son dos procesos
diferentes.
Aquí está un poco mas esquemático algunas funciones hormonales que tiene el riñón y
quizás la que mas nos va a importar a
nosotros es el sistema renina-
angiotensina que en base a la producción
de oxigeno que hay el riñón se ve
estimulado a secretar Eritropoyetina que
influye en la diferenciación de células a
eritrocitos, por otro lado el riñón permite
tbn censar los niveles de calcio y por
tanto regularlos a través de la secreción
de la hormona calcitriol, que en realidad
su precursor proviene del hígado. Lo que
hace el calcitriol es favorecer la absorción
y aumentar los niveles de calcio
sanguíneo, lo que se explicara en la clase
de metabolismo de calcio.
El riñón a través de la prorenina es
capaz de transformarla en renina, la cual es una enzima hidrolítica que corta el
angiotensinógeno, que es un prohormona, (recuerdan la clase de los zimógenos que tenían
que ser cortados para actuar, en el caso de las prohormonas es básicamente lo mismo) la
renina es una enzima hidrolítica que corta el angiotensinógeno y lo transforma en
angiotensina 1 que ya tiene actividad biológica, sin embargo una convertasa convierte la
angiotensina 1 en angiotensina 2 que tiene aun mas acción biológica por lo menos desde el
punto de vista del equilibrio electrolítico, y es esta la que va a permitir el correcto balance de
la absorción de electrolitos del riñón y es por esto también que va a participar en el equilibrio
hidrostático.
Pasando en más detalles al equilibrio electrolítico, existen diferentes mecanismos
donde el organismo puede regular el agua y el sodio, que como les dije son mecanismos
diferentes pero sin embargo van estrechamente de la mano.
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Por un lado está el mecanismo de la sed, que se produce a nivel del hipotálamo en
base a lo concentrado que este el sodio principalmente. También está la secreción de la
aldosterona que se relaciona con las variaciones en la concentración principalmente del sodio.
Y por otro lado la secreción de la hormona antidiurética o vasopresina que se basa en las
variaciones de volumen que hay. Por eso les contaba que la aldosterona se relaciona con la
concentración de sodio y la hormona antidiurética tiene que ver con la cantidad de agua que
exista en el organismo.
Aquí tenemos un esquema bien resumido de cómo las hormonas se involucran en la
homeostasis del agua y de los electrolitos, esto está directamente relacionado con la presión
arterial. Por ejemplo una baja en la presión arterial, normalmente en un individuo sano, tiene
que ver con un menor volumen de agua dentro del organismo, disminuye la presión
hidrostática glomerular, lo cual baja el flujo glomerular (el flujo glomerular tiene que ver con
cuánta agua filtramos por el glomérulo), esto produce un estimulo en células de la mácula
densa que están pegadas a las arteriolas aferente y eferente del glomérulo, lo cual induce la
producción de renina de parte del riñón, así el aumento de angiotensina II en sangre y esto
aumenta la resistencia de la arteriola aferente, es decir tiene por un lado un efecto local; esto
a su vez viene a deshacer lo que había producido aca abajo producto de la disminución de la
presión arterial y favorece la presión hidrostática glomerular para que aumente el flujo; y por
otro lado induce una disminución de la resistencia de la arteriola eferente. De esta manera
una baja en la presión arterial va a producir un aumento de la resistencia de la arteriola
aferente y una disminución de la resistencia de la arteriola eferente.
Si aumenta la resistencia en la arteriola aferente, va a entrar menos flujo, pero la
arteriola eferente (la que sale) va a tender a relajarse y a juntar mas, esto va generar un
cambio en la velocidad de flujo que hay dentro de los túbulos contorneados, lo cual a su vez
va a favorecer la reabsorción de electrolitos, porque ustedes se imaginaran que la velocidad
del flujo, del ultra filtrado, también tiene que ver con la capacidad de captación del riñón, esto
se ve afectado cuando tenemos problemas con la impermeabilidad del glomérulo renal, en un
síndrome nefrótico.
Acá el sistema renina angiotensina esta más detallado, la angiotensina II tiene efecto
sobre los riñones, favoreciendo la captación de sodio y agua, también en el cerebro favorece
la captación de corticotrofina y también aumenta la sensación de sed, también aumenta la
producción y secreción de la hormona antidiurética, también la angiotensina II tiene su efecto
sobre las suprarrenales aumentando la producción de aldosterona que tiene que ver con la
retención de sodio, y finalmente la angiotensina II favorece la vasoconstricción periférica de
los vasos sanguíneos, aumentando la presión arterial general.
Es por eso que algunas personas con trastornos genéticos, donde tiene un exceso de
producción de angiotensina 2, tienen mayor hipertensión, lo cual conlleva en problemas
cardiovasculares. Obviamente este sistema tiene que estar regulado por ….. que degrada la
angiotensina 2 y permitan que esto sea un líquido normal, homeostático, no se produzca un
exceso de presión sanguínea. Pero en general, uno se queda con la impresión de que la
angiotensina 2 favorece a la retención de electrolitos de agua, y por lo tanto aumenta la
presión sanguínea.
Existen fármacos inhibidores de la convertasa , que se utilizan en personas
hipertensas.
Las antidiureticos, la testosterona, también está la …, y por supuesto la angiotensina.
Se menciona un ejemplo donde se ven los efectos en la nefrona, la producción de
renina, angiotensinogeno, angiotensina 2, vasoconstricción, mecanismos del eje, producción
por parte de la corteza suprarrenal de la testosterona, reabsorción de sodio, cloruro, excreción
de potasio, excreción de hidrógeno dependiendo del nivel del ph, y en general, tenemos
mayor reabsorción de sodio, y aumento en la presión arterial.
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Se habla de un esquema de qué lo que sucede con algunos electrolitos en particular.
Por un lado está la reabsorción de agua, que no tiene ningún transportador específico,
simplemente pasa a través de canales, y estos canales pueden ser regulados como túbulos
protectores por la vasopresina, y por otro lado, la reabsorción de sodio y potasio, puede ser
regulada por la testosterona. Por otro lado, pasa cloruro , que es el gran anión de intercambio
que permite regular las cargas positivas y negativas dentro y fuera de de la célula, y
finalmente esto es mantenido a través de una gradiente gracias a una bomba sodio potasio.
Existen otras bombas que permiten sacar cloruro hacia el sistema sanguíneo, dependiendo
del tipo de electrolito con el que trabaje.
Todas estas bombas están bajo una misma familia de genes, y por lo tanto, estas
bombas poseen unas características muy similares.
La testosterona produce una …, para permitir el flujo y favorecer la reabsorción de
electrolitos. Mientras que el péptido antidiurético genera inhibición, generalmente va a tender
a hacer el efecto contrario de la testosterona, y la vasopresina, que va a desfavorecer la
retención de agua y electrolitos. ¿Qué pasa frente a una pérdida de agua, sabiendo
básicamente como se regula este sistema?
Una hipovolemia o una baja en el volumen sanguíneo total, induce la secreción de la
renina y la producción de angiotensina 2, lo cual afecta el hipotálamo, produce el mecanismo
de “incel?”Favorece el ingreso de agua. Por otro lado, también se favorece la secreción de
testosterona, lo cual favorece la retención de sodio, aumenta la presión osmótica en el líquido
extracelular, aumenta el pasaje de agua desde intracelular hacia extracelular, aumenta la
presión osmótica del líquido intracelular ya que se queda más concentrado, con menos agua.
Esto activa los homoreceptores que también van a favorecer el mecanismo …. a nivel de
hipotálamo, favorece la secreción de hormona diurética, y se retiene agua por el riñón. Este
sería el orden en el que ocurre el efecto. (Ese debería ser el orden cronológico del efecto)
Ya habíamos visto esquemáticamente los efectos de la testosterona, del sistema… y la
hormona anti diurética, pero este sería el orden sucesivo de los efectos. En todo caso, el
efecto general es el mismo, aumentar el ingreso de agua al organismo y retener también el
avance.
En este caso (diapo), sale menos orina, más concentrado, siendo regla general cuando
el riñón está sano.
Cuando hay una hipovolemia, o una baja en la presión sanguínea, se va a retener agua
y por lo tanto la orina saldrá en menor cantidad, pero mayor concentrada. El efecto contrario,
cuando uno toma mucha agua, sale abundante orina, pero menos concentrada.
En el caso de los diabéticos, sale mucha orina, pero son osmolaridades altas, por la
salida de glucosa (hay tenemos un caso patológico) (recordar estos datos para que en las
pruebas hagan las asociaciones cuando hagan preguntas sobre exámenes de orina,
densidad, o le muestren un volumen, y entiendan los procesos)
Pasando a los desequilibrios, a los desordenes electrolíticos, hablaremos primero del
sodio, ya que es el catión extracelular más importante por lejos, la importancia y la gracia que
tiene el sodio, por sobre el calcio, que también es un catión extracelular, el sodio está
directamente relacionado con los cambios de osmolaridad y de equilibrio homeostático a
diferencia del calcio.
Por lo tanto la acción de la hormona antidiurética va a gatillar los mecanismos
regulatorios inhibitorios de la misma, que va a terminar afectando también el efecto de la
aldosterona, que si tiene que ver con la reabsorción de sodio, por lo tanto el exceso de la
antidiurética termina afectando principalmente la aldosterona de forma negativa…podemos
tener menor concentración de sodio y pónganse a pensar si tenemos mayor captación de
agua, tanto el sodio como la cantidad absoluta va a ser perfectamente normal porque va a
estar más diluido, y uno lo que va a fiscalizar……
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Las perdidas digestivas en general ya sea el vomito o la diarrea, producen perdida de
electrolitos, también en los deportistas que sudan mucho tienen que estos gatored y esas
aguas por lo mismo, porque los electrolitos se pierden principalmente por las vías digestivas y
la transpiración.
Y la hiperhidratación, en relación un poco a la h. antidiuretica pero aquí son
independientes los efectos de la hormona antidiuretica, si tenemos una hiperhidratacion
alocar?, normalmente no es voluntario pero existen ciertas lesiones a nivel a lo mejor de
hipotálamo o ciertos sectores celulares que producen cierta demencia, cierta manía creo que
se llama potonía, que viene del griego potos que significa riego……..(no se escucha), que
produce que la persona anormalmente ingiera agua todo el tiempo, es muy raro que ocurra
pero cuando ocurre tenemos problemas de hiperdilusion de sodio, son cosas muy raras que
ocurren y no se ven en clínica, pero que finalmente hay que pasarlas. Por supuesto todo lo
que está relacionado con la acumulación excesiva de líquido en el organismo es edema, y la
anasarca que es como un edema pero generalizado en todo el cuerpo.
También la deshidratación hipotónica puede producir una hiponatremia, en este caso
se diferencia de las cosas que vimos acá, aquí tenemos cantidades de sodio absoluta que
están bajas por la pérdida de agua, por ejemplo en una deshidratación extrema en el desierto
donde se gran cantidad de agua, ya que el agua arrastra sodio, a pesar de tener menor
volumen sanguíneo vamos a ver una hiponatremia.
¿Cuál es el efecto más directo de la hiponatremia? Es la disminución de la presión
osmótica del plasma. Por todo lo que ustedes han sabido que los abuelitos tienen que echarle
menor cantidad de sal a las comidas o sal baja en sodio claro, porque obviamente mayores
concentraciones de sodio tienden a arrastrar o retener mayor cantidad de agua a pesar de
tenerla concentraciones …., pero como les repito …37:56………un umbral, genera un exceso
de sodio en el organismo, sobrepasamos los mecanismos regulatorios y vamos a tener mayor
concentración de agua en general y por lo tanto mayor presión osmótica del plasma, mayor
presión arterial y por supuesto mayor riesgo cardiovascular. Hoy en día esto le pasa no solo a
los abuelitos sino también a los jóvenes………..
Hipernatremia
El efecto contrario ahora exceso de sodio o hipernatremia, obviamente va a ser el
aumento de la concentración normal de sodio en el intravascular.
¿En qué tipo de patología lo vamos a tener relacionado? Bueno generalmente son
muy raras, sin embargo en algunas patologías graves se puede presentar, como
deshidratación severa, ejemplos de deshidratación severa tenemos personas quemadas,
personas que no han bebido agua o han bebido muy poco agua durante un periodo muy largo
de tiempo, esto es algo que les pudo haber pasado a los mineros atrapados, que conlleva
también a una hemoconcentración de los electrolitos, lo cual es lógico cierto que aquí en este
caso también podemos tener cantidades totales del cuerpo normal pero se produce una
hemoconcentración y aquí la gracia es que obviamente vamos a tener no solamente una
hipernatremia, vamos a tener hiperconcentrado bastantes electrolitos.
La diabetes insípida se basa en la eficiencia de la hormona antidiuretica, resulta que la
diabetes, de ahí viene su nombre de hecho, la diabetes tiene extremo, significa sifón, y el
sifón es como un grifo y por el grifo corre agua. Justamente los diabéticos en la época de qué
se yo, Palcelcio? O similar, estos primeros médicos occidentales, ya habían distinguido que
estas personas que tenían problemas con la azúcar perdían gran cantidad de líquido a través
de la orina, y que además esta orina tenía un sabor dulce producto de ………..
Bien por mucho tiempo las personas que tenían este déficit de la acción o producción
de la hormona antidiuretica, pensaron que también tenían un problema con la diabetes o
relacionado con la azúcar, sin embargo estas personas no tienen nada que ver con problemas
de azúcar sino que tienen un problema con la acción de la hormona antidiuretica por lo tanto
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pierde gran cantidad de agua porque los túbulos colectores normalmente están impermeables
al agua y por lo tanto pierde grandes cantidades de agua por la orina, sin embargo esta agua
no va a ser por la glucosa como en el caso de un diabético ……en todo caso con el sodio
normal. La diabetes insípida sin embargo puede producir trastornos electrolíticos como por
ejemplo el hecho como les falta algo el flujo de la cantidad y la velocidad de la cantidad de
agua que corre por el tubo contorneada, también asa de henle y por supuesto túbulo colector
va a fijar también la reabsorción electrolítica y en este caso se ve afectada, en la diabetes
insípida podemos obtener normalmente una hipernatremia.
Finalmente la enfermedad Cushing que es producto de la homeostasis ….. de la
suprarrenal que es la aldosterona, también podemos obtener aumentada la reabsorción de
sodio, una hipernatremia.
Aguien pregunta: ¿entonces por deshidratación podemos obtener hiper o
hiponatremia? Resp.: si, dependiendo de la circunstancia, dependiendo de la patología que lo
origine, dependiendo de la homeostasis del organismo.
En general se pierden electrolitos…….
Sin embargo esta agua no va a ser rica en glucosa como en el caso de los diabeticos y
de ahí el nombre de diabetes insípida, en todo caso es un desorden muy raro. La diabetes
insípida sin embargo puede producir trastornos electrolíticos por el hecho de cómo les
contaba la gran cantidad y flujo que pasa a través de los tubulos renales va a afectar la
reabsorción electrolítica, en este caso se ve afectada presentando normalmente una
hipernatremia. Pregunta: ¿entonces en una deshidratación se puede presentar tanto una hiper
como una hiponatremia? Si dependiendo de la patología que lo origine y de la homeostasis
del organismo. En general se pierde agua y electrolitos a través del sudor, los cuales se
recuperan al ingerir agua y alimentos para recuperar los electrolitos, sin embargo si esta
situación se sostiene en el tiempo aunque se tenga la perdida de ambos, electrolitos y agua al
final se va a tener una hemoconcentración y aunque los niveles de sodio totales sean más
bajos que los que deberían ser, como se ha perdido mucha agua va a haber una mayor
concentración de sodio en sangre. Finalmente la enfermedad de Cushing que es producto
de la aumentada secreción de hormonas suprarrenales, entre ellas la aldosterona, también
podemos tener una aumentada reabsorción de Na y una hipernatremia.
El caso contrario corresponde a la Hiponatremia con niveles de Na < 135 Meq/L. Esta
la dilucional en la cual los niveles de sodio totales son normales, sin embargo esta diluido el
sodio, en ese caso existe un trastorno de la hormona antidiurética (ADH), o cuando a una
persona se le necesita suministrar solución salina o suero también se va a producir una
dilución total de los electrolitos, lo cual no es menor pues de esta manera se puede engañar
de alguna manera a estos sensores que detectan la concentración del sodio pues al
suministrar suero aumenta el volumen sanguíneo simulando una hiponatremia, lo que puede
generar trastornos electrolíticos más severos. También insuficiencias cardiacas pueden llevar
a una mayor retención de líquido, asimismo la insuficiencia renal crónica incapacita la
producción de orina por parte del riñón por lo que se tiende a concentrar la orina que refleja
una mayor retención de líquido en el organismo lo cual puede generar una hiponatremia.
Además en el caso de la cirrosis debido a que el hígado es el principal productor de proteínas
plasmáticas, si tenemos un déficit de estas proteínas tendremos una disminución de la (se
acuerdan del elemento que tenia que ver con la concentración sanguínea relacionada con la
osmolaridad “tarea para la prueba” creo q es la albúmina). También se puede generar una
hiponatremia real a través de diuréticos que inhiben la reabsorción de sodio y también el
proceso suprarrenal disminuyendo la aldosterona. La (no se q dice) también disminuye la
osmolaridad como en el caso de las diabetes en donde se tiene una mayor concentración de
soluto en sangre lo que puede gatillar la menor reabsorción de sodio generando una
hiponatremia.
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Por otro lado la hipernatremia corresponde a niveles de sodio >145 mEq/L por
hemoconcentración lo cual ya vimos o por retención, y la enfermedad de Cushing por efectos
de cortisol y la aldosterona que se conoce como hiperaldosteronismo primario.
Ahora pasando al potasio vamos a hablar de hipokalemia o hipopotasemia que
corresponde a la disminución de la concentración normal de potasio en el espacio
intravascular. Se puede producir por una disminución en la ingesta, hoy en día al menos en
países occidentales es tremendamente raro que esto ocurra, también se puede generar por
redistribución por pasaje del LEC al LIC, existen ciertas hormonas como la insulina que tienen
un efecto sobre el transporte de potasio.
Por pasaje de LEC a LIC existen ciertas hormonas como la insulina que tienen un
efecto sobre el transporte de potasio. La insulina en general tiende a bajar la cantidad de
sodio en el espacio intracelular es un efecto general de la insulina. En la alcalosis también se
puede producir para compensar cargas en ciertos tipos de alcalosis metabólica. Finalmente
también puede haber una hipocalemia por aumento de las perdidas que es mucho mas
común como acidosis tubular renal, ciertos diuréticos que están impidiendo la reabsorción de
ciertos metabolitos también el hiperaldosteronismo que si bien produce una reabsorción de
sodio que a largo plazo tiende a desfavorecer la reabsorción de potasio y por supuesto
perdida de potasio a través de sudor o por alguna otra via. Como también les comente la baja
de potasio produce alteraciones en las propiedades electrofisiológicas de las células
excitables cierto, de las cuales el corazón esta dentro de esta clasificación y por lo tanto es
característico que en caso de hipocalemia severa tener problemas con ……. También la
disminución del potasio puede producir alteraciones en la síntesis de RNA y proteínas no se
sabe como, pero el potasio en nuestro organismo actua como cofactor de ciertas enzimas por
eso no es tan extraño, pero no se sabe exactamente como pero no es extraño que termina
afectando la homeostasis celular completa. El exceso de potasio o hiperkalemia obviamente
lo contrario, es el aumento de la concentración de potasio en el espacio intravascular.
Etiología: por ingesta muy raro, redistribución por pasaje de LIC a LEC por déficit de insulina,
por acidosis a diferencia de la alcalosis, hemolisis recuerden que el G. rojo dentro de todas las
células tiene mayor concentración de potasio dentro que en el espacio extracelular causa una
hemolisis la rotura del g.rojo dentro del vaso sanguíneo por lo que vamos a tener una mayor
cantidad de potasio y aquí tienen la típica anécdota que cuando estén en practica fíjense bien
en el suero si esta medio rojizo hemolisis por lo que va a aumentar el potasio, por supuesto la
destrucción de tejidos de cualquier celula en general, va a aumentar la concentración de
potasio en el plasma, también por el aumento de la retención de algunas patologías renales
como la insuficiencia renal aguda o el hipoaldosteronismo alreves de lo que vimos recién
también nos puede producir una mayor concentración de potasio y una mayor absorción de
potasio en los tubulos proximales. Fisiopatología nuevamente tanto la hipo como la
hiperkalemia puede afectar las propiedades electrofisiológicas de las células excitatorias y
también obviamente pueden haber alteraciones a nivel enzimático.
Existe una serie de criterios de gravedad (se lo tienen que aprender) para la
hiponatremia leve de 125-134meq/L, moderada 120-124 y severa menor a 120. Hipernatremia
leve 145-150, moderada 150-155 y severa mayor a 155 obviamente estos criterios esta
basado en los efectos que tenga la perdida o excesos de este electrolito en el organismo
desde el punto de vista de los efectos del tiempo tanto la aguda como la crónica dependiendo
de la severidad puede tener como riesgo un coma donde se ve afectado fuertemente el
sistema nervioso central y por supuesto tbn convulsiones. En el caso del potasio hay una
hipokalemia leve 3 - 3,4, moderado 2,5 – 2,9 y severa menor a 2,5 y en la hipercalemia leve
4,5 – 5, moderada 5,1 – 5,5 y severa mayor a 5,5 cuando ustedes tienen hemolisis
normalmente esta disparado 5 y tanto a 6, mas de 5,5 riesgos ya sabemos arritmias y paro
cardiaco, son meq/L.
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ahora dejando ya los electrolitos y pasando directamente a la regulación del pH, en lo
que conocemos equilibrio acido-base tienen que recordar esta ecuación: pH=-log(H) en
nuestro organismo existen diferentes mecanismos catabolicos que producen una serie
principalmente de acidos en el organismo que me van a estar afectando el pH cierto las
grasas, Hidratos de carbono y proteínas a través del catabolismo generan cuerpos cetónicos,
lactatos y CO2 y cetoacidos y acido sulfúrico respectivamente. Obviamente esta producción
debería estar en una homeostasis equilibrada y obviamente este equilibrio se ve alterado por
trastornos en el organismo. Recordar que en el organismos existen diferentes tampones
químicos que van a estar permitiendo regular estas salidas no cierto estas alzas y bajas de
pH como el tampón bicarbonato que en el organismo se da a una velocidad adecuada de la
anhidrasa carbonica, también el tampón fosfato que lo conocen muy bien y es muy
importantea nivel de suero, por su puesto las proteínas plasmáticas que también a través de
su grupo disociable, principalmente de sus grupos radicales de los residuos aminoacídicos,
permiten regular o favorecer la regulación del pH. Sin embargo, nos centraremos en el
bicarbonato, porque es a través de él, que tanto en el riñón como en el pulmón permite la
regulación del pH, aunque el fosfato también participa a nivel renal, pero es más importante el
bicarbonato.
Producto del catabolismo se produce CO2 y este CO2 difunde a través de la membrana
fácilmente ya que es de carácter hidrofóbico. El CO2, en presencia de agua en el eritrocito, a
través de la anhidrasa carbónica, pasa a acido carbónico, que a su vez produce protones que
son captados por la hemoglobina y esto la induce a soltar el oxígeno que traía; lo cual
favorece el traspaso, desde los eritrocitos hacia los tejidos. Este proceso también libera
bicarbonato del eritrocito y para compensación de cargas entra cloruro, se produce el retorno
venoso llegando nuevamente al pulmón, ahí el bicarbonato es ingresado y el cloruro sale para
compensación de cargas y el bicarbonato dentro del eritrocito retira el protón que estaba
unido a la desoxihemoglobina favoreciendo la captación de oxígeno. Es importante destacar
que la anhidrasa carbónica cataliza una reacción totalmente reversible, a pH fisiológico
dependiendo de las concentraciones de los sustratos, puede ir en un sentido u otro. Como
consecuencia de todo esto, se puede inferir que las concentraciones de cloruro van a ser
distintas en vasos venosos y arteriales.
Resumiendo, en la regulación del pH es importante el pulmón, a través de la
eliminación de CO2 y el riñón a través de la regulación del bicarbonato, en menor medida el
ácido fosfórico participa en este proceso, pero todo depende en el fondo de la secreción de
iones hidrogeno.
En la reabsorción el bicarbonato reabsorbido se topa con el hidrogeno que es
activamente secretado al lúmen del túbulo y la anhidrasa carbónica lo transforma en CO2 y
agua, el Co2 difunde y permite el paso nuevamente a la sangre, el agua también no tiene
problemas en difundir. Una vez en la sangre, otra anhidrasa carbónica puede permitir
nuevamente la transformación a ácido carbónico y la disociación en hidrogeniones y la salida
del hidrogenión y reabsorción de bicarbonato. Si hay un exceso de ácido se puede favorecer
la salida de hidrogeniones. Debe existir un antiporte con el sodio, es decir, sale un
hidrogenión y entra un sodio, lo cual tiene repercusiones en ciertas acidosis y ciertas alcalosis
que se puede ver afectado el nivel de sodio y también de potasio.
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Así ustedes tienen que en las acidosis puede haber una hipernatremia, en parte se
explica porque si hay un exceso de hidrogeniones que sacar esto funciona como antiporte con
el sodio que estará ingresando porque este antiporte tiene que ocurrir? Para compensar
cargas, el potasio también tiene que salir a través de canales, en general todo lo que tiene
carga tiene que salir por algún transportador, en cambio lo hidrofóbico a menos que sea muy
grande puede difundir a través de la membrana, por eso el cloroformo duerme altiro,ya que
pasa la barrera hematocefálica, no asi el alcohol que tiene que pasar al hígado pasar a
acetaldehído y de ahí se va al cerebro, esos ejemplos nunca se olvidan xD.Aquí hay una
forma de secretar protones
hidrogeno, que es el
metabolismo nitrogenado la
glutamina que es el
aminoácido más abundante
en el plasma, la glutamina
pasa a glutamato por
desaminacion en la cual
secreta amoniaco y este
capta un hidrogeno y se
transforma a amonio y este
amoniaco se puede
transformar en amonio en la
célula tubular renal y pasa a
formar parte de las cargas
positivas en la propia célula,
también el glutamato puede
ser reabsorbido permitiendo
que se recicle el glutamato.
Por otra parte el glutamato
puede ser desaminado
mediante una desaminacion
oxidativa para formar un
oxoacido que puede ser usado
en el ciclo de los
ácidostricarboxilícos para la
producción de
energía.Básicamente este
esquema muestra otra manera
de eliminar hidrogeno para
regular el pH pero también para
eliminar un exceso de
nitrógeno.
Ahora pasando los valores normales acido base, en cuanto al pH hay una diferencia
entre arterial y venosa que será más alcalino en el venoso sin embargo para no complicarse
la vida el pH normal considerado es entre 7,35 y 7,45, las presiones de oxigeno también
dependiendo si es arterial y venosa van a cambiar normalmente se toma en cuenta la arterial,
en todo caso siempre tomar que la más importante es la arterial, la presión de CO2 de 35 a 45
también tomando en cuenta la arterial, la de bicarbonato 21 a 29 y el exceso de base puede
ser positivo o negativo hasta 2 el exceso de base puede ser medido usando esta fórmula que
les aconsejo que se las aprendan, lo que refleja es que si hay un exceso de ácido orgánico o
faltan estos ácidos, originalmente parte como la cantidad de ácido necesario para neutralizar
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el suero sanguíneo, normalmente es alcalino este suero sanguíneo por lo que se necesita
acido para neutralizar, y por eso se habla de exceso de base, es muy frecuente que sea de
signo positivo, pero hay ocasiones en que este valor es negativo. En una alcalosis metabólica
vamos a tener que el exceso de bases es mayor a dos y en una acidosis es menor a dos
incluso de signo negativo, esto ayuda al médico para ver si es una alcalosis o acidosis de tipo
metabólico o respiratorio.
Alcalosis o acidosis, dependiendo del origen puede ser respiratoria o metabólica,
acidosis respiratoria por alza de co2, se acumula co2 en el organismo y se forma ácido
carbónico.
En la acidosis metabólica hay disminución de bicarbonato, ya sea en los dos tipos de
descompensaciones respiratorias, el tampón bicarbonato está involucrado, por eso es tan
importante. En una está colocada su base conjugada y en el otro esta acumulado como
ácidocarbónico propiamente tal.
En la alcalosis tenemos la respiratoria y la metabólica, en la respiratoria disminución de
CO2, en la metabólicaun alza de bicarbonato. Esto gatilla los mecanismos compensatorios del
organismo, por ese lado podemos tener diagnósticos como por ejemplo una acidosis
respiratoria compensada. En esos casos el pH estará normal, sin embargo la PCO2 y los
niveles de bicarbonato están alterados. Y esta parte es la que puede costar más al principio,
detectar cuál de los parámetros se alteró primero y que después y eso le dará el nombre y
apellido a la acidosis o la alcalosis, ahí se debe leer bien la historia del paciente, con qué tipo
de alteración llego, por ejemplo llego con vómitos, ahhh!!! Esto tiende a producir una acidosis
porque produce mayor concentración de CO2, pero el bicarbonato esta aumentado, pero el
pH esta normal, entonces ahí hablamos de una acidosis respiratoria compensada.
Pero al revés, cuando una persona llego con un enfisema tiene un co2 alto, un
bicarbonato excesivamente alto y un pH alcalino, ahí hablamos de una acidosis respiratoria
sobre compensada.
Por eso se tiene distintos criterios: puede estar compensada si el pH se normalizo,
puede estar no compensada si a pesar que aumente el bicarbonato en el caso anterior no se
normalice la situación ahí decimos que está en vías de compensación y no compensada
cuando el bicarbonato un presenta cambios y sobre compensada cuando se produce en este
caso un alza del pH.
Otro parámetro que puede afectar a un individuo es la división entre la concentración
de bicarbonato y la concentración de CO2 disuelto. Existe una fórmula para calcular el CO2
disuelto en meq o mM en base a la PCO2. Esta relación va alrededor de 20, obviamente
dependiendo si estamos en una acidosis o alcalosis este valor se verá afectado.
En cuanto a la clasificación misma de los trastornos acido base, tenemos trastornos
respiratorios, la acidosis con PCO2 mayor a 45 mm hg, una concentración de bicarbonato
mayor a 21 mM pH menor a 7,36. Las causas, hipo ventilación en caso de los enfisemas o
cualquier alteración que este inhibiendo el intercambio de gases en el pulmón, EPOC,
bronquitis crónica, apnea del sueño, barbitúricos o sedantes, todo lo que afecte al SNC o los
reflejos de la respiración. También enfermedades que aféctenla funcionalidad del diafragma.
Alcalosis respiratoria, hay una disminución en la PCO2, el bicarbonato puede estar
normal o bajo, y un pH mayor a 7,44. Las causas hiperventilación, insuficiencia respiratoria
parcial e insuficiencia cardiaca. La I. respiratoria parcial se refiere a que al individuo le cuesta
el intercambio de gases, pero aun su sistema respiratorio es funcional aunque le cueste
responder. I. cardiaca, cuando el corazón no es capaz de bombear la sangre con un ritmo
necesario, lo que causa una falta de oxígeno en los tejidos, lo cual afecta al pulmón, se
respira con mayor frecuencia y tiene a producirse una alcalosis. También la fiebre para tratar
de bajar la temperatura se respira con mayor frecuencia para permitir la homeostasis térmica.
El ejercicio.
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ANION GAP: el organismo tiene a mantener un equilibrio electrolítico. Los iones más
importantes son el sodio y el potasio en los de carga positiva y el cloruro y el bicarbonato de
carga negativa. A todo el resto que a pH fisiológico tiene carga negativa son los ácidos
orgánicos, lactato, pirúvico entre otros. A todo este conjunto de ácidos orgánicos que posee
carga negativa se le denomina anión GAP. Este anión gap es importante calcularlo porque
nos dará las características de la acidosis o la alcalosis que tengamos. Que cobra mucha
importancia en los trastornos metabólicos. Por ejemplo si tenemos una acidosis metabólica
porque se está perdiendo bicarbonato, Tenemos que el bicarbonato disminuye.
Para compensarlo, el riñón tendrá q reabsorber la mayor cantidad de proteínas porque
el riñón está perdiendo cargas negativas entonces tiende a compensarlo, por lo tanto el
cloruro en este caso esta aumentado pero el anión gap va a estar normal por lo tanto en una
acidosis metabólica: tenemos bajo bicarbonato, alto cloruro, se trata de una acidosis
metabólica por perdida de bicarbonato. Cuando hay una ganancia de ácidos orgánicos
ocurre que el anión gap está aumentado; por ejemplo cuando tenemos exceso de acido
láctico o ya sea por algunas drogas, una cetoacidosis diabética etc. Esto por un lado va
consumir la cantidad de bicarbonatos que es un tampón natural el cual va tender a estar
disminuyendo, sin embargo en estos casos el cloruro normalmente no está afectado. Aquí
tenemos una acidosis metabólica por ganancia de ácidos y en ese caso el bicarbonato si bien
es cierto puede estar normal también puede estar bajo entonces podemos inferir a través del
anión gap que no se está perdiendo bicarbonato en la orina ni nada de eso si no que es un
consumo de bicarbonato producto del aumento de los ácidos orgánicos.
El anión gap como se calcula: Se calcula a través de la concentración de sodio menos
la concentración de cloruro más la de bicarbonato. Normalmente el anión gap bordea el valor
de 16. Anión gap alto exceso de bases bajo aquí pueden conjugar ambas cosas, un anión gap
alto y un exceso de bases bajo implica una acidosis metabólica. Un anión gap normal y un
exceso de bases bajo implica una pérdida de bicarbonato y por ende un cloruro alto.
La acidosis metabólica anión gap alto, cloruro normal, en qué condiciones:
cetoacidosis, lactoacidosis, tóxicos, cólicos que dan lugar a cetoaldehídos y derivados,
fármacos como la aspirina, anemias severa, sepsis, shock, insuficiencia renal aguda y
crónica, todas estas pueden dar lugar a una acidosis metabólica con un anión gap alto y cloro
normal es decir por un exceso de ácidos. Mientras que una acidosis metabólica con un cloro
alto y un anión gap normal o bajo es principalmente por pérdida de bicarbonato ejemplo:
diarrea, acidosis suprarrenal, retención de ácidos a nivel renal ya sea por insuficiencia renal o
acidosis tubular renal la cual impide la absorción de bicarbonato, también déficit de
mineralocorticoide que afectan la función renal y también la nefritis intersticial recordar que los
procesos inflamatorios en el riñón también afectan la capacidad para reabsorber metabolitos y
de bicarbonato, por otra parte el lupus produce un tipo de reacción inmune en la cual se
forman complejos antígeno-anticuerpo que precipitan en sistemas donde hay un flujo de
sangre que tiene que ser filtrado y obviamente eso ocurre en el riñón y eso a su vez genera
centros de ataque inmunológicos que generan inflamación, de hecho las personas con lupus
muchas veces presentan una grave complicación renal.
La alcalosis metabólica son menos frecuentes sus causas son por perdida de ácidos,
en los vómitos se pierde mucho HCl, ciertos diuréticos que también permiten la perdida de
hidrogeniones a través de la orina, también hiperaldosteronismo y también la ingesta de
bicarbonatos puede inducir una alcalosis metabólica.
Cálculos de pH en base al sistema Co2-bicarbonato:
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