ascitis

1. 3
−
Equilibrio ácido­base normal
)
HCO
pH estable. Durante la acidosis metabólica, el esqueleto se convierte en una importante fuente
amortiguadora, ya que la disolución inducida por ácido de la apatita ósea libera sales alcalinas
de Ca2+ y HCO3 − en el líquido extracelular. Con acidosis metabólica crónica, esto puede
resultar en osteomalacia y osteoporosis. El calcio liberado puede provocar hipercalciuria y una
mayor probabilidad de cálculos renales.
Los sistemas amortiguadores intracelulares y extracelulares minimizan el cambio de pH
durante la adición de equivalentes de ácido o base, pero no eliminan el ácido o el álcali del
cuerpo. El sistema amortiguador más importante es el ion bicarbonato y el dióxido de carbono
(HCO3 − ­CO2). En este sistema, la concentración de dióxido de carbono [CO2] se mantiene
a un nivel constante fijado por el control respiratorio. La adición de ácido (HA) conduce a la
conversión de HCO3 − a CO2 según la reacción HA + NaHCO3 → NaA + H2O + CO2.
Pa CO
× 2
La eliminación de ácido o álcali del cuerpo se realiza a través de los pulmones y los riñones.
Los pulmones regulan la tensión de CO2 (Pco2), y los riñones regulan la concentración de
bicarbonato sérico, [HCO3 − ]. Aunque el sistema amortiguador HCO3 − ­CO2 no es el único
sistema amortiguador, todos los sistemas amortiguadores extracelulares están en equilibrio.
Debido a que el [HCO3 − ] del suero es mucho mayor que el de otros tampones, los cambios
en el par de tampones HCO3 − ­CO2 titulan fácilmente otros sistemas de tampones y, por lo
tanto, establecen el pH. La ecuación de Henderson­Hasselbalch explica cómo funcionan los
pulmones y los riñones en conjunto:
El HCO3 − se consume, pero el [CO2] no cambia porque lo mantiene la respiración. El
resultado neto es que la carga de ácido se ha amortiguado y los cambios de pH son mínimos.
Mientras que el sistema tampón HCO3 − ­CO2 es el más importante de los tampones del
líquido extracelular (LEC), otros tampones, como las proteínas plasmáticas y los iones de
fosfato, también participan en el mantenimiento de un
El pH está determinado por la proporción de HCO3 − a CO2. Las condiciones asociadas
con cambios fraccionarios similares en [HCO3 − ] y [CO2], como cuando ambos se reducen a
la mitad, no cambiarán el pH de la sangre.
Dentro del compartimiento del líquido intracelular (ICF), el pH se mantiene mediante tampones
intracelulares como la hemoglobina, las proteínas celulares, los complejos de organofosfatos
y HCO3 , así como mediante los mecanismos H+ ­HCO3 − que transportan ácido y álcali
dentro y fuera del célula.
Los sistemas amortiguadores y la excreción respiratoria de CO2 ayudan a mantener el
equilibrio ácido­base normal, pero los riñones desempeñan un papel fundamental en la
homeostasis ácido­base. Los riñones normalmente generan suficiente excreción neta de ácido
.
Como resultado, la caída del pH sanguíneo es menor que la que habría ocurrido en ausencia
de compensación respiratoria. Si el cambio fraccional en Pco2 fuera similar al del suero [HCO3
− ], el pH de la sangre no cambiaría.
Este capítulo revisa la fisiología normal de la homeostasis ácido­base.
6 1
= +
pH
El estado ácido­base del cuerpo se regula cuidadosamente para mantener el pH arterial
entre 7,35 y 7,45 y el pH intracelular entre 7,0 y 7,3. Esta regulación ocurre en el marco de la
producción continua de metabolitos ácidos y se logra mediante procesos de amortiguamiento
intracelulares y extracelulares con mecanismos reguladores respiratorios y renales.
Los pulmones defienden el pH alterando la ventilación alveolar, lo que altera la tasa de
excreción de CO2 y, por lo tanto, controla la tensión arterial de CO2 (Paco2) de los fluidos
corporales. La acidosis sistémica estimula el centro respiratorio, lo que resulta en un aumento
del impulso respiratorio que reduce la Paco2.
.
Tanto el ácido como el álcali se generan a partir de la dieta. El metabolismo de los lípidos y
carbohidratos da como resultado la producción de dióxido de carbono (CO2), un ácido volátil,
a razón de aproximadamente 15 000 mmol/día. El metabolismo de las proteínas produce
aminoácidos, que pueden metabolizarse para formar ácidos no volátiles y álcalis. Los
aminoácidos como la lisina y la arginina producen ácido en el metabolismo, mientras que los
aminoácidos glutamato y aspartato y los aniones orgánicos como el acetato y el citrato
generan álcali. Los aminoácidos que contienen azufre (metionina, cisteína) se metabolizan a
ácido sulfúrico (H2SO4) y los organofosforados se metabolizan a ácido fosfórico (H3PO4). En
general, los alimentos de origen animal son ricos en proteínas y organofosforados y
proporcionan una dieta netamente ácida; los alimentos vegetales son más altos en aniones
orgánicos y proporcionan una carga alcalina neta. Además del ácido y el álcali generados por
la dieta, existe una pequeña producción diaria de ácidos orgánicos, incluidos el ácido acético,
el ácido láctico y el ácido pirúvico. Además, se genera una pequeña cantidad de ácido por la
excreción de álcali en las heces. En circunstancias normales, la producción neta diaria de
ácidos no volátiles es de aproximadamente 1 milimol (mmol) de iones de hidrógeno (H+ ) por
kilogramo (kg) de peso corporal (fig. 11.1).
0 03
Sin embargo, la compensación respiratoria rara vez normaliza el pH sanguíneo y, por lo tanto,
el cambio fraccional en la Pco2 es menor que el cambio en el [HCO3 − ] sérico.
Cuantitativamente, la respuesta respiratoria normal en la acidosis metabólica es una
disminución de 1,2 mm Hg en Paco2 por cada 1 mmol/l de disminución; el aumento de Paco2
en respuesta a la alcalosis metabólica promedia en HCO3 − envejece 0,7 mm Hg
por cada 1 mmol/l de aumento en HCO3 − por encima del valor basal.1
Iniciar sesión(
SISTEMA RESPIRATORIO EN LA REGULACIÓN DEL PH
DEFINICIÓN
SISTEMAS TAMPÓN EN LA REGULACIÓN DEL PH
REGULACIÓN RENAL DEL PH
PRODUCCIÓN NETA DE ÁCIDO
11
Biff Palmer
142
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2. donde UAmV es la tasa de excreción
de ácido NH4 y UHCO3− V es la tasa de excreción de HCO3 − . En condiciones
basales, aproximadamente el 40 % del NAE se encuentra en forma de ácidos
titulables y el 60 % en forma de amoníaco (NH3); las concentraciones de
bicarbonato urinario y la excreción son esencialmente cero en condiciones normales.
tampones alcalinos consumidos en el proceso de titulación de la producción de
ácido endógeno. Desde el punto de vista de la prevención o corrección de la
acidosis, la TFG no está regulada por alteraciones en el ácido o la base y, por lo
tanto, no contribuye a la homeostasis ácido­base.
↔
NAE VUU Soy
Esto ocurre principalmente a través de un transportador basolateral de
Na+ ­HCO3 − ­CO3.4 Debido a que esta proteína transporta el equivalente de dos
cargas netas negativas, el voltaje celular negativo generado por la Na+ ,K+ ­ATPasa
basolateral proporciona una fuerte fuerza impulsora favorable para el eflujo de
bases. El Na+ transportado por este transportador sale de la célula sin necesidad
de ATP. El cotransportador de Na+ ­3HCO3 − NBCe1, codificado por el gen
SLC4A4, media la mayor parte de la salida de la base
del túbulo proximal .
Glomérulo
Normalmente no se considera que el glomérulo participe en la regulación ácido­
base. Sin embargo, el glomérulo filtra una cantidad de HCO3 − equivalente al
[HCO3 − ] sérico multiplicado por la tasa de filtración glomerular (TFG). En
circunstancias normales, la carga filtrada de HCO3 − promedia aproximadamente
4000
mmol/día. La homeostasis ácido­base normal requiere tanto la reabsorción de este
bicarbonato filtrado como la generación de bicarbonato “nuevo”; este último repone
bicarbonato y otros
Túbulo proximal El
túbulo proximal reabsorbe aproximadamente el 80 % de la carga filtrada de HCO3
− Además, mediante la titulación del pH luminal desde 7,4 hasta aproximadamente
6,7, la mayoría del fosfato, la principal forma de ácido titulable, se
titula a su forma ácida . Finalmente, la síntesis de amoníaco ocurre en el túbulo
proximal.
Ambos transportadores de H+ generan base en la célula, que debe salir a
través de la membrana basolateral para efectuar el transporte transepitelial.
En paralelo con el antiportador de Na+ ­H+ , hay una H+ ­ATPasa de membrana
apical que media aproximadamente un tercio de la absorción de HCO3­ tubular
proximal basal .
)
cotrans
El intercambiador Na+ ­H+ tiene una estequiometría 1 : 1 y es electroneutro.
), y
La figura 11.2 muestra los mecanismos de transporte ácido­base de la célula
del túbulo proximal. La absorción de HCO3 − desde la luz tubular está mediada por
la secreción de H+ a través de la membrana.2 Esta secreción de H+ es activa
porque el gradiente electroquímico favorece el movimiento de H+ desde la luz a la célula.
Dos mecanismos median la secreción apical activa de H+ . Aproximadamente dos
tercios se produce a través de la membrana apical Na+ ­H+ antiportador NHE3.3
Esta proteína utiliza el gradiente de entrada de Na+ para impulsar la secreción de H+ .
+
NAE tiene tres componentes, ácidos titulables, amonio ( bicarbonato NH4),
y se calcula mediante la siguiente fórmula:
=
La acidez titulable se refiere a los ácidos débiles filtrados en los glomérulos que
pueden actuar como amortiguadores en la orina. Estos tampones se denominan
valorables porque se miden determinando la cantidad de álcali necesaria para
valorar la orina hasta un pH de 7,4. Para servir como tampón titulable, un tampón
debe tener un pKa cercano al rango de pH del fluido tubular. El tampón titulable
más importante es el fosfato (HPO4 H2PO4 − ) porque tiene un pKa favorable de
6,80 y hay una tasa relativamente alta de excreción urinaria. Sin embargo, cuando
aumenta la producción de ácido, el aumento de la excreción de ácido se debe casi
en su totalidad a un aumento de la excreción de NH4 porque la capacidad de
aumentar el fosfato urinario es limitada.
excreción, UTAV es la tasa de titulable
(NAE) para equilibrar el ácido no volátil producido por el metabolismo normal.
MECANISMOS DE TRANSPORTE RENAL DEL HIDRÓGENO
E IONES BICARBONATO
­Aspartato
AA catiónico
Metabolismo completo a
ácido volátil excretado
por los pulmones
Producción de ácido no volátil
alimentos vegetales
­Metionina, cisteína
La pérdida diaria de
heces de HCO3 es
equivalente a la ganancia
de ácido en el cuerpo .
CO2
Base no volátil
Organofosforados (ácido fosfórico)
H2O y
15.000 mmol/d
AA que contienen azufre
­Arginina, lisina
carbohidrato
­Glutamato
­Ácido úrico, ácido oxálico
AA aniónico
grasa y
Ácidos orgánicos
aniones organicos
alimentos animales
­Citrato, acetato
Fig. 11.1 Ácido y álcali generados a partir de la dieta. Un ácido no volátil es un ácido producido a partir de fuentes distintas al CO2 y no
se excreta por los pulmones. Los ácidos no volátiles se producen a partir del metabolismo incompleto de carbohidratos, grasas y
proteínas y del metabolismo de los alimentos de origen animal. Los alimentos vegetales tienden a producir una carga alcalina. AA,
Aminoácidos.
Metabolismo
incompleto
(lactato– y acetato–)
HA + NaHCO3 → A– + H2O + CO2
.
+
2−
+
2−
+
( −
TA UHCO
CAPÍTULO 11 Equilibrio ácido­base normal
Ácido y álcali generados a partir de la dieta
3
−
143
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3. Reabsorción de NaHCO3 en el túbulo proximal
SECCIÓN III Trastornos de líquidos y electrolitos
El Na+ absorbido por el antiportador Na+ ­H+ sale de la célula por la Na+ ,K+
­ATPasa de la membrana basolateral y el Na+ ­HCO3 − ­CO3 El K+ que entra en
la célula por la Na+ ,K+ ­ATPasa sale por un canal de K+ de la membrana
basolateral . La anhidrasa carbónica cataliza la conversión de HCO3 − a CO2 y
OH− en la luz y la reacción inversa en la célula.
HCO3
Sangre
KCC4
cl
H2O + CO2
Lúmenes
NHE3
cotransportador
Fig. 11.3 Transporte de iones de hidrógeno (H+ ) y bicarbonato (HCO3 − ) en la
rama ascendente gruesa. La secreción apical de H+ está mediada por un
antiportador Na+ ­H+ . La baja concentración intracelular de Na+ , mantenida por la
Na+ ,K+ ­ATPasa basolateral, proporciona la principal fuerza impulsora del
antiportador. Tanto el intercambio de Cl– ­HCO3– como el cotransporte de K+
­HCO3– median la salida de bases a través de la membrana basolateral.
,
AE2
HCO3
que reacciona con CO2 para formar HCO3 − y CO3 con
un cotransportador Na+ ­HCO3 − ­CO3 de Na+ en la membrana basolateral .
Fig. 11.2 Reabsorción de bicarbonato de sodio (NaHCO3) en el túbulo proximal .
La secreción de H+ hacia la luz del túbulo proximal involucra un antiportador de Na+
­H+ y una H+ ­ATPasa. La secreción de H+ de la membrana apical genera OH−
y estos salen
Na+
La secreción electrogénica de H+ genera un pequeño voltaje positivo en la luz que
genera un flujo de corriente a través de la vía paracelular.
2−
2−
2−
K+
H+
Anhídrido
carbónico
,
Rama ascendente gruesa del asa de Henle El líquido tubular
que llega al túbulo distal temprano tiene un pH y [HCO3 − ] sérico similares a los del
túbulo proximal tardío. Debido a que existe una importante extracción de agua en el
asa de Henle, el mantenimiento de una concentración sérica constante de HCO3 −
requiere la reabsorción de HCO3 − La mayor parte de esta absorción de HCO3 − ocurre
en la rama ascendente gruesa (TAL) a través de mecanismos similares a los presentes
en la porción proximal túbulo (Fig. 11.3). La mayor parte de la secreción de H+ de la
membrana apical está mediada por el antiportador de Na+ ­H+ NHE3. Al igual que en
el túbulo proximal, la baja concentración intracelular de Na+ mantenida por la Na+ ,K+
­ATPasa basolateral proporciona la principal fuerza impulsora del antiportador.
.
La secreción activa de H+ por la membrana apical genera una base intracelular que
debe salir de la membrana basolateral. Un intercambiador basolateral de Cl­ ­HCO3­
( AE1) es el mecanismo por el cual se produce esta salida de la base. El Cl− que entra
en la célula a cambio de HCO3− sale de la célula a través de un canal de conductancia
de Cl− de la membrana basolateral (v . fig. 11.4).
membranas La anhidrasa carbónica (carbonato deshidratasa) tiene varias funciones en
el túbulo proximal. La anhidrasa carbónica de la membrana apical permite que los iones
H+ secretados reaccionen con el HCO3 − luminal , formando H2CO3, que se disocia
rápidamente
en CO2 + H2O. Este CO2 se difunde a través de la membrana plasmática apical hacia
el interior de la célula. Allí se invierte el proceso, con el uso de anhidrasa carbónica
citoplasmática, generando H+ y HCO3­ intracelulares . Este H+ “repone” el H+ secretado
a través de la membrana apical, lo que da como resultado un movimiento neto de HCO3
− desde la solución luminal al citoplasma celular. Luego ,
el HCO3 intracelular se secreta a través de la membrana plasmática basolateral, como
se describió anteriormente.
La contribución de esta bomba a la acidificación general en este segmento no está clara.
Nefrona distal
Aproximadamente el 80% del HCO3 − filtrado se reabsorbe en el túbulo proximal; la
mayor parte del resto, pero no todo, se absorbe en la TAL. Una función de la nefrona
distal es reabsorber el 5% restante del HCO3 filtrado . Además, la nefrona distal debe
secretar una cantidad de H+ igual a la generada sistémicamente por el metabolismo
para mantener el equilibrio ácido­base.
La reabsorción de HCO3 − en la nefrona distal está mediada por la secreción apical
de H+ por parte de la célula α­IC. Dos transportadores secretan H+ : una H+ ­ATPasa
vacuolar y una H+ ­K+ ­ATPasa (fig. 11.4). La H+ ­ATPasa vacuolar es una bomba
electrogénica relacionada con la bomba H+ presente en los lisosomas, el aparato de
Golgi y los endosomas. La H+ ­K+ ­ATPasa utiliza la energía derivada de la hidrólisis
del trifosfato de adenosina para secretar H+ en la luz y reabsorber K+ de forma
electroneutra. La actividad de la H+ ­K+ ­ATPasa aumenta en la depleción de K+ y, por
lo tanto, proporciona un mecanismo por el cual la depleción de K+ aumenta tanto la
secreción de H+ del conducto colector como la absorción de K+ .7
La salida de bases a través de la membrana basolateral está mediada por un
intercambiador de Cl− ­HCO3 − (AE2) y el cotransporte de K+ ­HCO3 − probablemente
mediado por el cotransportador K+ ­Cl−
KCC4.6 Estas células también poseen una H+ ­ATPasa. La célula β­IC secretora de HCO3 − es una imagen especular de la célula α­IC (fig.
11.5). Posee una H+ ­ATPasa en la membrana basolateral, que media la extrusión
activa de H+ . El álcali que se genera dentro del
Hay dos tipos de células distintas en el CCD que se pueden distinguir histológicamente:
la célula principal y la célula intercalada (IC). La célula principal reabsorbe Na+ y secreta
K+ y se analiza más adelante. Según el estado acidobásico crónico, el CCD es capaz
de secretar H+ o HCO3 − . Estas funciones están mediadas por dos tipos de células IC:
la célula α­IC secretora de ácido y la célula β­IC secretora de base. Ambos tipos de
células IC son ricos en anhidrasa carbónica II.
.
La nefrona distal se subdivide en varias porciones distintas que difieren en su
anatomía y propiedades secretoras de ácido. La mayoría de estos segmentos
transportan H+ y HCO3 − al líquido luminal, pero los segmentos principales parecen
estar en el conducto colector.9 Los segmentos del conducto colector incluyen el
conducto colector cortical (CCD), el conducto colector medular externo y el conducto
colector. conducto colector medular interno.
HCO3 −
CO2
Voltaje
+1 mV 0 mV
Canal Transporte pasivo
3Na+
Lúmenes
CO3
CO2 + OH−
Na+
Na+
IC−
2K+
Na+
Anhídrido
carbónico
HCO3 −
CO3
−70mV
HCO3 −
Na+
Transporte activo
Na+
H+ + OH−
intersticio
3Na+
2−
IC−
2−
144
Carbónico
H+
anhidrasa H+
H+
H+
H2O
2K+
Na+
H2O
H+
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4. 145
IC−
Fig. 11.5 Secreción de bicarbonato por células intercaladas β del
conducto colector cortical. H+ es secretado en el intersticio por una H+ ­ATPasa.
anhidrasa
Carbónico
,
,
Na+
Na+
Fig. 11.6 Transporte de sodio en la célula principal del conducto colector cortical. La
absorción electrogénica de Na+ está mediada por el canal de Na+. El Na+ entra en la
célula a través del canal de la membrana apical y sale de la célula por la membrana
basolateral Na+ ,K+ ­ATPasa. El K+ que entra en la célula por la Na+ ,K+ ­ATPasa
basolateral puede ser secretado al líquido luminal por un canal de K+ de la membrana
apical. La absorción electrogénica de Na+ establece un voltaje negativo en la luz que
impulsa una corriente paracelular.
H2O + CO2
intersticio
Cl−
Cl−
Lúmenes
2HCO3 −
NDCBE
intersticio
Fig. 11.4 Secreción de H+ en la célula intercalada α del conducto colector cortical .
Secreción de iones de hidrógeno en la luz por una H+ ­ATPasa y una H+ ­K+ ­ATPasa. La
secreción de H+ de la membrana apical genera OH− , que reacciona con el CO2 para
formar
HCO3− . Este bicarbonato sale a través de la membrana basolateral en un intercambiador
de Cl− ­HCO3 − , un miembro de la familia del
intercambiador de aniones­1 (AE1) y una forma truncada del intercambiador de Cl− ­HCO3
− de glóbulos rojos AE1 . El Cl­ que ingresa a la célula en el intercambiador se recicla a
través de un canal de Cl­ de la membrana basolateral . El K+ que ingresa a la célula en la
H+ ­K+ ­ATPasa parece poder reciclarse a través de la membrana apical o salir a través
de la membrana basolateral, según el balance de potasio del individuo. La anhidrasa
carbónica cataliza la conversión de CO2 y OH­ a HCO3­ en la célula. La secreción
electrogénica de H+ genera un voltaje positivo en la luz que genera un flujo de corriente a
través de la vía paracelular.
Lúmenes
2HCO3 −
Pendrin
HCO3 −
El OH­ generado por la secreción de H+ de la membrana basolateral reacciona con el
CO2 para formar HCO3­ que sale a través de la membrana apical en un intercambiador
de Cl­ ­ HCO3­ (pendrina). El Cl­ que ingresa a la célula en el
intercambiador sale a través de un canal de Cl­ de la membrana basolateral . La anhidrasa
carbónica cataliza la conversión de CO2 y OH­ a HCO3­ en la célula. El intercambiador de
Cl− ­HCO3 − impulsado por Na+ (NDCBE) se colocaliza con pendrina en la membrana
apical y media la reabsorción de NaCl electroneutral sensible a las tiazidas en este
segmento.
2CI
AE4
IC−
3Na+
Voltaje
+10mV
Canal
2K+
Transporte pasivo
H+ + OH−
−30mV
?
Transporte activo
Voltaje
−10 mV
3Na+
IC−
HCO3 −
Canal
−80mV
IC−
CO2
0 mV
IC−
HCO3 −
2K+
Na+
0 mV
IC−
Transporte activo
Na+
K+
K+
CAPÍTULO 11 Equilibrio ácido­base normal
Transporte de Na+ en la Célula Principal
del Conducto Colector Cortical
Secreción de H+ en la célula α­intercalada
del conducto colector cortical
IC−
K+
H+
H+
H+ H2O
H+
K+
K+
K+
Luego, la célula sale en un intercambiador de membrana apical Cl­ ­HCO3­ . Este
intercambiador de Cl− ­ HCO3 − es distinto del intercambiador basolateral de Cl−
­HCO3 − presente en la célula α­IC y funciona como un intercambiador de aniones
o canal de Cl− en la membrana luminal de las células epiteliales.10 La proteína
SLC26A4 (pendrina) es un miembro de la familia que media el intercambio apical
de Cl­ ­HCO3­ en la célula β­IC del riñón. El intercambiador de Cl− ­HCO3 −
impulsado por Na+ (NDCBE) se colocaliza con pendrina en la membrana apical y
juntos pueden explicar un componente de reabsorción de NaCl electroneutro en el
conducto colector que es sensible a las tiazidas.8
β–Células intercaladas
El otro tipo de célula del túbulo colector cortical es la célula principal, que
también regula el transporte ácido­base, aunque indirectamente. Las células
principales median la reabsorción electrogénica de Na+ que da como resultado una
carga luminal neta negativa (fig. 11.6). Cuanto mayor es esta carga negativa, menor
es el gradiente electroquímico para la secreción de protones electrogénicos y, por
lo tanto, mayor es la tasa de secreción neta de protones. Por tanto, los factores que
estimulan la reabsorción de Na+ regulan indirectamente la tasa secretora de H+ .
Excreción neta de ácido
Para que el riñón genere NAE, debe reabsorber HCO3 filtrado y excretar ácidos y
amoníaco titulables. Varios ácidos débiles, como el fosfato, la creatinina y el ácido
úrico, se filtran en el glomérulo y pueden amortiguar los protones secretados. De
estos, el fosfato es el más importante debido a su pKa favorable de 6.80 y su tasa
relativamente alta de excreción urinaria (~25 a 30 mmol/día). Sin embargo, la
capacidad del fosfato para amortiguar los protones se maximiza con un pH urinario
de 5,8 y, por lo general, las alteraciones acidobásicas no inducen cambios
sustanciales en la excreción urinaria de fosfato. Otros ácidos titulables, como la
creatinina y el ácido úrico, están limitados por su tasa de excreción más baja, que
no se reduce drásticamente.
El conducto colector medular posee mecanismos solo para la secreción de H+ .
Esta secreción de H+ está mediada por células α­IC pero también por células que
parecen morfológicamente distintas de las células IC pero que son funcionalmente
similares.
Anhidrasa
carbónica II
H+ H+
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5. +
+
+
+
+
+
+
2−
+
+
+
+
+
20
80
Día 0
ácido titulable
0
120
Día 1
Fig. 11.7 Cambios en la excreción neta de ácido. La acidosis metabólica crónica
aumenta de manera espectacular la excreción neta de ácido durante varios días; se
muestran cuantitativamente los aumentos en los dos componentes principales de la
excreción neta de ácido, los ácidos titulables y el amoníaco. La excreción de ácido
titulable aumenta leve y predominantemente en las primeras 24 a 48 horas. Por el
contrario, la excreción urinaria de amoníaco aumenta progresivamente durante 7 días
y es responsable de la mayor parte del aumento de la excreción neta de ácido en la
acidosis metabólica crónica. (Datos graficados redibujados de los datos originales en la referencia 14.)
Día de carga de ácido
60
Día 3
40
Amoníaco
Dia 5
100
De manera similar, en el conducto colector, los cambios agudos en el suero peritubular [HCO3
− ] y el pH regulan la tasa de secreción de H+ .
La acidosis metabólica aumenta la movilización de glutamina desde el músculo
esquelético y las células intestinales. La glutamina es absorbida preferentemente por la célula
tubular proximal a través del transportador de glutamina SNAT3 dependiente de Na+ y H+ .
Este transportador es un miembro de la familia de genes SCL38 de transportadores de
aminoácidos neutros acoplados a Na+ .
] transferir. En tercer lugar, los mecanismos que
En tercer lugar, el NH4 puede salir de la luz a través del canal de K+ de la membrana apical
de la célula TAL. El NH4 sale de la célula a través del intercambiador de Na+ ­H+ NHE4, que
funciona en Na+ ­NH4
A continuación, el amoníaco se secreta preferentemente en el lumen. El mecanismo principal
de esta secreción luminal parece ser el transporte de NH4 por el antiportador apical Na+ ­H+
NHE3 (fig. 11.8).
cambiado en respuesta a las perturbaciones ácido­base. La excreción de ácido titulable es
un componente menor del aumento de NAE en respuesta a la acidosis metabólica (fig. 11.7).
La mayor parte del amoníaco que sale del túbulo proximal no llega al túbulo distal. Por lo
tanto, hay transporte de amoníaco fuera del asa de Henle. Este transporte de amoníaco
parece ocurrir predominantemente en el TAL y está mediado por al menos tres mecanismos
(Fig. 11.9). En primer lugar, el voltaje positivo en la luz proporciona una fuerza impulsora para
que el NH4 paracelular pasivo pueda ser transportado fuera de la luz mediante el transportador
de Na+ ­K+ ­2Cl− sensible a la furosemida .
En consecuencia, los cambios en la excreción de amoníaco pueden retrasarse y la respuesta
renal máxima a la acidosis metabólica crónica requiere de 4 a 7 días.
La regulación del equilibrio ácido­base requiere un sistema integrado que regule con precisión
el transporte de H+ ­HCO3 − tubular proximal, el transporte de H + ­HCO3 − de la nefrona
distal y la síntesis y el transporte
de amoníaco.
La expresión de SNAT3 aumenta varias veces en la acidosis metabólica y se expresa
preferentemente en la superficie basolateral de la célula, donde está preparada para la
captación de glutamina.12 El aumento del cortisol plasmático que suele acompañar a la
acidosis metabólica desempeña un papel en la regulación al alza de este transportador.13 La
acidosis metabólica también provoca un aumento de la expresión y la actividad de la
glutaminasa activada por fosfato y la glutamato deshidrogenasa.
intersticial medular [NH3/NH4 regulan la
secreción de H+ del conducto colector o la expresión del transportador de amoníaco pueden
regular la entrada de amoníaco en el conducto colector y la excreción de amoníaco. Es
importante destacar que los mecanismos primarios requieren la síntesis de nuevas proteínas
para aumentar tanto la producción como el transporte de amoníaco.
Sobre la base de la discusión anterior, se puede demostrar que la excreción de amoníaco
puede regularse mediante tres mecanismos. Primero, se puede regular la síntesis de
amoníaco en el túbulo proximal. La acidosis crónica y la hipopotasemia aumentan la síntesis
de amoníaco, mientras que la hiperpotasemia suprime la síntesis de amoníaco. En segundo
lugar, se puede regular el suministro de amoníaco desde el túbulo proximal al intersticio
medular. En particular, la acidosis metabólica crónica aumenta la expresión tanto de NHE3
como del cotransportador del asa de Henle Na+ ­K+ ­2Cl− . La hiperpotasemia puede inhibir
la reabsorción de NH4 de la TAL. Los efectos combinados de la disminución de la síntesis de
NH3 en el túbulo proximal y la interferencia en la sorción de NH4 en la extremidad gruesa
pueden explicar la [NH4 urinaria baja en la acidosis tubular renal distal hiperpotasémica.
La disponibilidad reducida de amoníaco para servir como amortiguador urinario conduce a
una reducción en la secreción distal de H+ y al desarrollo de acidosis metabólica. Además,
cualquier enfermedad renal intersticial que destruya la anatomía de la médula renal puede
disminuir
reabrir
transporte fuera de la TAL. Segundo, NH4
La
producción y excreción de NH4 varía según las necesidades fisiológicas. En circunstancias
normales, la excreción de amoníaco representa aproximadamente el 60% del total de NAE y,
en la acidosis metabólica crónica, casi todo el aumento de NAE se debe al aumento del
metabolismo del NH3. El metabolismo del amoníaco implica la interacción entre el túbulo
proximal, el TAL y el conducto colector.
modo.
Estas alteraciones en la tasa de absorción de HCO3 − ocurren ya sea que el cambio en el pH
sea el resultado de cambios en la Paco2 o en el suero [HCO3 − ].
pH sanguíneo
La regulación del equilibrio ácido­base requiere que la excreción neta de H+ aumente en
estados de acidosis y disminuya en estados de alcalosis. Esta forma de regulación involucra
tanto mecanismos agudos como crónicos. En el túbulo proximal, las disminuciones agudas
del pH sanguíneo aumentan la tasa de absorción de HCO3 − y los aumentos agudos del pH
sanguíneo inhiben la absorción de HCO3 − .
Metabolismo del amoníaco
Cuantitativamente, el componente más importante de NAE es el sistema NH3/ +.11 A
diferencia de los ácidos titulables, la tasa de amoníaco (NH3)
) y dos iones HCO3 − de cada ion glutamina.
Además de la regulación aguda, existen mecanismos para la regulación crónica. La
acidosis o alcalosis crónica conduce a cambios paralelos en las actividades del antiportador
de Na+ ­H+ de la membrana apical del túbulo proximal y del cotransportador de Na+ ­HCO3
− ­CO3 de la membrana basolateral . La acidosis metabólica aumenta de forma aguda la
actividad cinética de NHE3 a
través de efectos directos del pH y por fosforilación; acidosis crónica aumenta el número de
transportadores NHE3.17,18 Además, la acidosis crónica aumenta proximal
] encontrado
Además, el conducto colector segrega amoníaco. Aunque el pensamiento tradicional era
que el NH3/NH4 luego ingresa al conducto colector por difusión no iónica impulsada por el pH
luminal ácido, la creciente
evidencia sugiere que las glicoproteínas no eritroides Rhbg y Rhcg pueden estar involucradas
en la secreción de amoníaco del conducto colector.15,16
El túbulo proximal es responsable tanto de la producción de amoníaco como de la
secreción luminal. El amoníaco se sintetiza en el túbulo proximal predominantemente a partir
del metabolismo de la glutamina a través de procesos enzimáticos en los que la
fosfoenolpiruvato carboxicinasa y la glutaminasa dependiente de fosfato son los pasos
limitantes de la velocidad. Esto resulta en la producción de dos amonio (NH4
146
REGULACIÓN DE LA ACIDIFICACIÓN RENAL
(mmol
por
día)
Aumento
de
la
excreción
neta
de
ácido
Cambios en la excreción neta de ácido en respuesta a
la acidosis metabólica crónica
SECCIÓN III Trastornos de líquidos y electrolitos
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6. NH4 +
2CI− 2CI−
NBCn1
Fig. 11.9 Transporte de amoníaco en la rama ascendente gruesa del asa de Henle.
Además de la reabsorción a través de la vía paracelular impulsada por el potencial positivo
de la luz, el amonio puede sustituir al K+ en el transportador Na+ ­K+ ­2Cl− y el canal de
K+ de la membrana apical (ROMK).
Lúmenes
glutamina
H2O
α­cetoglutarato
NHE3
Lúmenes
NH4
Na+
Lumen (+)
potencial
glutamina
NH4
CA II
NH4
NH4
mitocondrias
Glucosa
NH + 4
HCO3
NH4
Na+
CO2
Glutamato
Na+
Sangre
Na+
SNAT3
OH­
EXCESO
NH4 +
El NH4 + sale de la célula a través del intercambiador NHE4 de Na+ ­H+ . Se cree que el
cotransportador basolateral Na+ ­HCO3 − (NBCn1) desempeña un papel de limpieza para
mantener el pH celular dado el gran flujo de amonio transcelular.
3HCO3
glutaminasa
NHE4
NH4 +
PEPCK
N / A
NBCe1
Glutamato
deshidrogenasa
Na+
En primer lugar, la hormona mineralocorticoide estimula la absorción de Na+ en las
células principales del CCD (v . fig. 11.6). Esto conduce a un voltaje más negativo en la
luz que luego estimula la secreción de H+ . Este mecanismo es indirecto porque requiere
la presencia de Na+ y del transporte de Na+. El segundo mecanismo es la activación
directa de la secreción de H+ por los mineralocorticoides.
síntesis de amoníaco tubular mediante el aumento de las actividades de las enzimas
involucradas en el metabolismo del amoníaco.
Mineralocorticoides, suministro distal de sodio y volumen de líquido
extracelular Las hormonas mineralocorticoides son reguladores clave de la
secreción de H+ de la nefrona distal y del conducto colector. Dos mecanismos parecen
estar involucrados.
Este efecto es crónico, requiere una exposición prolongada e implica aumentos paralelos
en la membrana apical H+ ­ATPasa y la actividad del intercambiador Cl­ ­HCO3­ de la
membrana basolateral .
El CCD también se modifica por cambios ácido­base crónicos. Los aumentos a
largo plazo en el ácido de la dieta conducen a un aumento en la secreción de H+ ,
mientras que los aumentos a largo plazo en el álcali de la dieta conducen a una mayor
capacidad de secreción de HCO3 −.19 Este efecto está mediado por cambios en el
número relativo de α­ y β­ células CI. Por ejemplo, durante la acidosis metabólica
aumenta el número de células α­IC y disminuye el número de células β­IC, sin que
cambie el número total de células IC. La evidencia reciente sugiere que la proteína
extracelular hensina puede estar involucrada en el cambio entre los tipos de células IC
predominantes.20
+
147
Na+
NH3
+
+
+
NH3
H+
+
NH4
H+
H+
+
H+
H+
Fig. 11.8 Síntesis y transporte de amoníaco en el túbulo proximal. La acidosis metabólica y la hipopotasemia estimulan la
síntesis proximal de amoníaco al estimular la captación de glutamina a través de SNAT3. La generación de amoníaco es el
resultado del metabolismo de la glutamina por parte de enzimas estrechamente relacionadas con la gluconeogénesis.
Síntesis y transporte de amoníaco en el túbulo proximal
CAPÍTULO 11 Equilibrio ácido­base normal
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2−
Volumen de plasma
SECCIÓN III Trastornos de líquidos y electrolitos
actividades de cotransportador. Este efecto es similar al
Potasio La
deficiencia de potasio se asocia con un aumento de la NAE renal. Este efecto es
multifactorial. Primero, la deficiencia crónica de K+ aumenta la membrana apical del
túbulo proximal Na+ ­H+ antiportador y la membrana basolateral
Además, el amoníaco, cuya producción es estimulada por la hipopotasemia, tiene
efectos directos que estimulan la secreción de H+ del conducto colector . El
contrapeso de estos efectos es que la deficiencia de K+ disminuye la secreción de
aldosterona, lo que puede inhibir la acidificación distal. Por tanto, en individuos
normales, el efecto neto de la deficiencia de K+ suele ser un cambio menor en el
equilibrio acidobásico. Sin embargo, en pacientes con secreción de mineralocorticoides
no suprimible (p. ej., hiperaldosteronismo, síndrome de Cushing), la deficiencia de
K+ puede estimular mucho la acidificación renal y causar alcalosis metabólica
profunda.
La deficiencia crónica de K+ también aumenta la producción de amoniaco en los
túbulos proximales. Finalmente, la deficiencia crónica de K+ conduce a un aumento
en la secreción de H+ del conducto colector . Esto parece estar relacionado con una
mayor actividad de la membrana apical H+ ­K+ ­ATPasa. Tal efecto aumenta la tasa
de secreción de H+ y la tasa de reabsorción de K+ en el conducto colector.
Los cambios en el volumen plasmático tienen efectos importantes sobre la
homeostasis ácido­base. Este efecto parece estar relacionado con una serie de
factores. En primer lugar, la contracción del volumen se asocia con una tasa de
filtración glomerular disminuida, lo que reduce la carga filtrada de HCO3 − y
disminuye la carga colocada en los túbulos para mantener la NAE. La contracción
del volumen también disminuye de forma aguda la permeabilidad paracelular del
túbulo proximal. Esto disminuirá la retrofuga de HCO3 − alrededor de las células,
aumentando así la reabsorción neta de bicarbonato por el túbulo proximal. En tercer
lugar, la contracción crónica del volumen se asocia con un aumento adaptativo en la
actividad del antiportador NHE3 Na+ ­H+ de la membrana apical del túbulo proximal .
Debido a que este transportador contribuye tanto a la absorción de NaHCO3 como
de NaCl, ambas capacidades aumentarán con la contracción crónica del volumen.
Además, la contracción del volumen limita el suministro distal de cloruro. En presencia
de alcalosis metabólica crónica, el CCD está preparado para la secreción de HCO3
− . Sin embargo , la secreción de HCO3­ del conducto colector requiere Cl­ luminal y es inhibida por la deficiencia de Cl­.
Na+ ­HCO3 − ­CO3
observado con acidosis crónica y puede ser causado por acidosis intracelular.
El efecto más notable de la hiperpotasemia es la inhibición de la síntesis de amoníaco
en el túbulo proximal y la absorción de amoníaco en el asa de Henle, lo que resulta
en niveles inapropiadamente bajos de excreción urinaria de amoníaco. Esto
contribuye a la acidosis metabólica que se observa en pacientes con acidosis tubular
renal distal hiperpotasémica (tipo 4).
La hiperpotasemia parece tener efectos opuestos sobre la acidificación renal.
REFERENCIAS
148
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8. AUTOEVALUACIÓN
PREGUNTAS
148.e1
B. Aumenta la producción de amoníaco tubular proximal C. Disminuye
la secreción de H+ del conducto colector D. Aumenta la secreción de
aldosterona
B. El amoníaco se reabsorbe de forma pasiva en la rama ascendente gruesa impulsada
por el voltaje negativo de la luz.
C. Los alimentos de origen animal son ricos en proteínas y organofosforados y
A. El amoníaco sintetizado en el túbulo proximal se reabsorbe principalmente en el
conducto colector cortical.
B. El metabolismo de la lisina y la arginina se basa en el metabolismo.
A. Disminuye el Na+ de la membrana basolateral ­HCO3 − ­CO3
D. La producción diaria de ácidos volátiles es de aproximadamente 1 mmol H+
1. ¿Cuál de los siguientes es cierto con respecto al efecto de la deficiencia crónica de K+ en
la acidificación renal?
C. NH4
por el transportador Na+ ­K + ­Cl− D.
Las glicoproteínas no tiroideas Rhbg y Rhcg están involucradas en col
proporcionar una dieta ácida neta.
cotransportador
Secreción de amoníaco del conducto lector.
se transporta a la luz de la rama ascendente gruesa
.
¿el riñón?
2. ¿Cuál de las siguientes es cierta con respecto al manejo del amoníaco en el riñón?
actividad
3. ¿Cuál de las siguientes es cierta con respecto a la producción neta de ácido por
A. Los aminoácidos que contienen azufre se metabolizan a CO2.
+
2−
CAPÍTULO 11 Equilibrio ácido­base normal
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9. Biff Palmer
ONU
3
cl
− −
−
k
,
+
,
+
)
+
,
El anión gap es igual a la diferencia entre las concentraciones séricas del
principal catión sodio ([Na+ ]) y los principales aniones medidos cloruro y
bicarbonato ([Cl− ] y [HCO3 − ]) y viene dado por la siguiente fórmula:
la disminución de [HCO3 − ] se compensa con un aumento en la
concentración del anión no medido. [Cl­ ] permanece igual. En este contexto,
se dice que la acidosis es una acidosis metabólica de “brecha aniónica alta”
o “brecha aniónica”.
La figura 12.1 proporciona un enfoque recomendado para un paciente con
acidosis metabólica y enumera las causas comunes de acidosis metabólica
según la brecha aniónica.
Anión gap N = a C − l [ ] ([
En individuos sanos, el valor normal del desequilibrio aniónico es de
aproximadamente 12 ± 2 mmol/l. Debido a que muchos de los aniones no
medidos consisten en albúmina, la brecha aniónica normal se reduce en
aproximadamente 2,5 mmol/l por cada 1 g/dl de disminución en la concentración
de albúmina sérica por debajo de lo normal. El número total de cationes debe
ser igual al número total de aniones, por lo que una disminución en la
concentración sérica de HCO3 − debe compensarse con un aumento en la
concentración de otros aniones. Si el anión que acompaña al exceso de H+ es
Cl−, la disminución de [HCO3 − ] sérico se
corresponde con un aumento igual de [Cl− ] sérico. Esta acidosis se clasifica
como “brecha aniónica normal” o “brecha no aniónica” o acidosis metabólica
hiperclorémica. Por el contrario, si el exceso de H+ va acompañado de un anión
distinto del Cl−
=
la amortiguación de la producción normal de ácido endógeno. Esta falla en la
excreción neta de ácido se denomina acidosis tubular renal (RTA). Las causas
extrarrenales ocurren cuando las cargas de ácido exógeno, la producción de ácido
endógeno o las pérdidas de bicarbonato endógeno son elevadas y superan la
excreción renal neta de ácido. La causa extrarrenal más frecuente de acidosis
metabólica sin desequilibrio aniónico es la diarrea crónica.
EE. UU.
Uno de estos cationes es
el NH4 de origen extrarrenal, las concentraciones de amoníaco en orina, en
forma de NH4Cl, pueden llegar a 200 a 300 mmol/l. Como resultado, la
concentración de cationes medida será menor que la concentración de aniones
medida, la cual y el UAG será menor que cero.
El UAG solo refleja indirectamente la concentración de amoníaco en la
orina y, si se excretan otros iones no medidos, puede dar resultados engañosos.
El valor normal de la brecha aniónica ha tendido a disminuir con el tiempo
debido a los cambios en la forma en que se miden el Na+ y el Cl− en suero.2 La
fotometría de llama para la medición de Na+ y un ensayo colorimétrico para el
Cl− han sido reemplazados por el uso de electrodos selectivos de iones. , con el
que los valores séricos de Na+ han permanecido prácticamente iguales, mientras
que los valores séricos de Cl− han tendido a ser más altos. Como resultado, el
valor normal de la brecha aniónica ha disminuido hasta 6 mmol/l en algunos informes.
H +
CO ] [
. Con acidosis metabólica crónica debido a
La acidosis metabólica se define como un pH sanguíneo arterial bajo junto con
una concentración reducida de bicarbonato sérico [HCO3 − ]. La compensación
respiratoria da como resultado una disminución de la tensión de dióxido de
carbono arterial (Paco2). Una concentración sérica baja de [HCO3 − ] por sí sola
no es diagnóstica de acidosis metabólica porque también resulta de la
compensación renal de la alcalosis respiratoria crónica. La medición del pH
arterial diferencia entre estas dos posibilidades. El cuadro 12.1 muestra las
respuestas compensatorias esperadas para los trastornos acidobásicos metabólicos y respiratorios.1
Las causas renales y extrarrenales de acidosis metabólica se pueden
distinguir midiendo la excreción urinaria de amoníaco.3 La respuesta principal
del riñón a la acidosis metabólica es aumentar la excreción urinaria de
amoníaco, cada milimol de amoníaco excretado en la orina resulta en la
generación de 1 mmol de “nuevo bicarbonato. Por lo tanto, las causas renales
de acidosis metabólica se caracterizan por bajas tasas de excreción urinaria de amoníaco.
incluye el Cl− urinario aumentado
y frecuentemente menos de −20 mmol/l.
])
Reconociendo este cambio, algunos laboratorios han ajustado el punto de
referencia de calibración para Cl− para devolver el valor normal para el anión
gap al rango de 12 ± 2 mmol/l. El médico debe ser consciente de que la brecha
aniónica promedio y el rango de valores normales variarán entre las diferentes
instalaciones.
UAG
La UAG es normalmente un valor positivo, que oscila entre +30 y
+50 mmol/l. Un valor negativo para la UAG sugiere una mayor excreción
renal de un catión no medido (es decir, un catión que no sea Na+ o K+ ).
Los ejemplos incluyen la cetoacidosis diabética, asociada con una excreción
urinaria sustancial de sales de cetoácidos de sodio, y la exposición al tolueno
(discutida más adelante), asociada con una mayor excreción urinaria de
hipurato de sodio y benzoato de sodio. En estos entornos, el valor de UAG
puede permanecer positivo a pesar de un aumento apropiado del amoníaco urinario.
Una acidosis metabólica sin desequilibrio aniónico puede deberse a causas
renales o extrarrenales. Las causas renales de acidosis metabólica ocurren
cuando la generación de bicarbonato renal, que resulta de la excreción neta de
ácido, no equilibra la pérdida de bicarbonato y otros tampones alcalinos consumidos en
Una vez que se confirma el diagnóstico de acidosis metabólica, el
primer paso en el examen del paciente es calcular el anión gap sérico.
+ (
Por el contrario, en la acidosis metabólica extrarrenal, la excreción urinaria de
amoníaco es elevada. Debido a que la mayoría de los laboratorios no miden el
amoníaco urinario, uno puede evaluar indirectamente la excreción de amoníaco
midiendo la brecha aniónica urinaria (UAG):
−
12
BRECHA NO ANIÓNICA (BRECHA ANIÓNICA NORMAL)
ACIDOSIS METABÓLICA
DEFINICIÓN
149
Acidosis metabólica
+
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10. Acidosis tubular renal proximal (tipo 2)
Evaluación de niveles bajos de HCO3 en suero −
SECCIÓN III Trastornos de líquidos y electrolitos
Concentración
CUADRO 12.1 Respuestas compensatorias esperadas
a los trastornos acidobásicos
+
+
+
+
cetoacidosis alcohólica
Acidosis tubular renal de
insuficiencia renal
Cetoacidosis diabética
Envenenamiento (etilenglicol,
metanol, salicilato)
origen renal
Verifique los gases en
sangre arterial para excluir la
alcalosis respiratoria crónica
Suero bajo
Diarrea
Túbulo renal proximal
Conexiones ureterales
gastrointestinales
Acidosis piroglutámica
acidosis urémica
HCO3 – concentración
acidosis (ATR tipo 2)
Brecha
aniónica normal
Hiperpotasemia distal
Origen extrarrenal
Valor positivo
(TFG
generalmente >15­20 ml/min)
Cetoacidosis por inanición
Pérdida externa de secreciones
pancreáticas o biliares
Valor negativo
Brecha aniónica elevada
Acidosis tubular renal
distal hipopotasémica (ATR
tipo 1)
Calcular la brecha
aniónica de la orina
(TFG
generalmente <15­20 ml/min)
acidosis tubular renal (ATR
tipo 4)
Acidosis láctica
Calcular la brecha
aniónica sérica
Na K =
× + +
En unidades SI la fórmula es Na K mmol L 2× + [ lucosa
i ] n mmol L
[ ]
El bicarbonato filtrado por el glomérulo excede la capacidad de reabsorción
de bicarbonato del túbulo proximal. Cuando esto sucede, aumenta la entrega
de bicarbonato al asa de Henle y la nefrona distal que excede su capacidad
para reabsorber bicarbonato. Como resultado, algo de bicarbonato filtrado
aparece en la orina. El efecto neto es que disminuye el [HCO3 − ] sérico.
Eventualmente, la carga de bicarbonato filtrado disminuye hasta el punto en
que el túbulo proximal es capaz de reabsorber suficiente bicarbonato filtrado
para que la carga de bicarbonato en el asa de Henle y la nefrona distal esté
dentro de su capacidad de reabsorción. Cuando esto ocurre, no se pierde más
bicarbonato en la orina, se normaliza la excreción neta de ácido y se desarrolla
un nuevo [HCO3 − ] sérico en estado estacionario, aunque a un nivel más bajo
de lo normal.
la brecha osmolal urinaria (UOG) se puede utilizar como sustituto
de la concentración. El UOG es la diferencia entre el medido
( [ 2
Normalmente, del 80% al 90% de la carga filtrada de HCO3 − se reabsorbe en
el túbulo proximal. En la RTA proximal (tipo 2), el túbulo proximal tiene una
menor capacidad para reabsorber el bicarbonato filtrado. Cuando la
concentración de bicarbonato sérico es normal o casi normal, la cantidad de
+
tales como β­hidroxibutirato, acetoacetato,
bicarbonato o hipurato. En estos entornos, e incluso cuando NH4 con Cl−­
=
Urea en mmol LG
El valor normal de la UOG es de aproximadamente 10 a 100 mOsmol/ kg. Las
sales de NH4+ son generalmente el único otro soluto urinario importante que
contribuye de manera importante a la osmolalidad de la orina, por lo que los valores
apreciablemente superiores a 100 mOsmol/kg reflejan una mayor excreción de sales
de NH4.
excreción debido al aumento de la excreción urinaria de sales de ácido­anión
de Na+. Una situación similar ocurre cuando el NH4 urinario se excreta con un
anión distinto del Cl­
NH4
y la osmolaridad urinaria calculada.
El pH de la orina, en contraste con la UAG o la UOG, no diferencia de forma
fiable la acidosis de origen renal de la de origen extrarrenal. Por ejemplo, un pH
ácido de la orina no indica necesariamente un aumento apropiado en la excreción
neta de ácido. Si se inhibe el metabolismo renal del amoníaco, como ocurre con la
hiperpotasemia crónica, hay una disminución del amoníaco disponible en la nefrona
distal para que sirva como amortiguador, y pequeñas cantidades de secreción de
H+ distal pueden conducir a una acidificación significativa de la orina. En este
contexto, el pH de la orina es ácido, pero la excreción neta de ácido es baja debido
a la baja excreción de amoníaco. Del mismo modo, la orina alcalina no implica
necesariamente un defecto de acidificación renal. En condiciones en las que se
estimula el metabolismo del amoníaco, la secreción distal de H+ puede ser masiva
y, sin embargo, la orina permanece relativamente alcalina debido a los efectos
amortiguadores del amoníaco.
Ur
[ ea nitrógeno en mg/dL ] 2 8 [
[ ]
+
La hipopotasemia está presente en la RTA proximal. Las pérdidas renales de
NaHCO3 conducen a la depleción del volumen intravascular, que a su vez activa el
])
se excreta
UOG Osmolalidad urinaria calculada mOsmol kg )
.
Acidosis metabólica de origen renal En la figura
12.2 se muestra un enfoque general de la evaluación del paciente para el
estudio de la acidosis metabólica de origen renal .
(
Glucosa en mg/dL ] 18
150
,
,
+
+
Alcalosis respiratoria aguda
Alcalosis metabólica
Por cada 10 mm Hg de disminución de PCO2, HCO3 − disminuye en 5 mmol/l
Por cada caída de 10 mm Hg en PCO2, HCO3 − disminuye en 2 mmol/l
PCO2 aumenta en 0,7 por cada mmol/l HCO3 −
Acidosis respiratoria aguda
Acidosis metabólica
Alcalosis respiratoria crónica
Acidosis respiratoria crónica
Por cada aumento de 10 mm Hg en PCO2, HCO3 − aumenta en 1 mmol/l
Disminución de 1,2 mm Hg en PCO2 por cada 1 mmol/l de caída en HCO3 −
PCO2 = HCO3 − + 15 PCO2 = Últimos dígitos de pH
Fig. 12.1 Abordaje del paciente con baja concentración sérica de HCO3 − .
Por cada aumento de 10 mm Hg en PCO2, HCO3 − aumenta en 3,5 mmol/l
+
+ +
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11. iones de bicarbonato; PCO2, tensión de dióxido de carbono; ATR, renal
HCO3
­ acidosis tubular.
La RTA proximal puede ocurrir como un defecto aislado en la acidificación,
pero el tipo 2 generalmente ocurre en el contexto de una disfunción
generalizada del túbulo proximal (síndrome de Fanconi). Además de la
disminución de la reabsorción de HCO3 − , los pacientes con síndrome de
Fanconi tienen una reabsorción alterada de glucosa, fosfato, ácido úrico,
aminoácidos y proteínas de bajo peso molecular. Varios trastornos hereditarios
y adquiridos se han asociado con el desarrollo del síndrome de Fanconi y la
RTA proximal (Cuadro 12.2). La causa hereditaria más frecuente en los niños
es la cistinosis (véase el Capítulo 48). La mayoría de los adultos con síndrome
de Fanconi tienen una afección adquirida relacionada con una afección
disproteinémica subyacente, como el mieloma múltiple.
sistema renina­angiotensina­aldosterona. El suministro distal de Na+ aumenta
como resultado de la alteración de la reabsorción proximal de NaHCO3.
Debido al hiperaldosteronismo asociado y al aumento de la reabsorción de
Na+ en la nefrona distal, aumenta la secreción de K+ . El resultado neto es la
pérdida renal de potasio y el desarrollo de hipopotasemia. En el estado
estacionario, cuando prácticamente todo el HCO3 − filtrado se reabsorbe en
la nefrona proximal y distal, la pérdida renal de potasio es menor y el grado de
hipopotasemia tiende a ser leve.
Trastornos neurológicos y metabólicos. El fármaco ejerce un efecto inhibidor
sobre la actividad de la anhidrasa carbónica renal, lo que produce un defecto
de acidificación proximal similar al observado con la acetazolamida. El
topiramato también se asocia con hipocitraturia, hipercalciuria y pH urinario
elevado, lo que aumenta el riesgo de enfermedad de cálculos renales.
Las anomalías esqueléticas son comunes en estos pacientes. La
osteomalacia puede desarrollarse a partir de hipofosfatemia crónica causada
por pérdida renal de fosfato si hay síndrome de Fanconi. Estos pacientes
también pueden tener una deficiencia en la forma activa de vitamina D debido
a la incapacidad de convertir la 25­hidroxivitamina D3 en 1,25­dihidroxivitamina
D en el túbulo proximal.
A diferencia de la RTA distal, la RTA proximal no se asocia con nefrolitiasis
o nefrocalcinosis. Una excepción es el uso de topiramato,4,5 un medicamento
antiepiléptico que se usa cada vez más para tratar una variedad de
,
Función tubular proximal
anormal: ATR proximal
(ATR tipo 2)
Evaluar la función
tubular proximal
Plasma
normal o bajo
[K+ ] plasmático
< 3,5 mmol/l pH
urinario > 5,5 ATR
distal hipopotasémica
(ATR tipo 1)
Función tubular
proximal normal
ACR (ACR tipo 4)
Medir plasma
pH < 5,5
Baja
secreción de
mineralocorticoides
niveles de K+
[K+ ] plasmático
3,5–5,0 mmol/l pH
urinario < 5,5 RTA
de insuficiencia
renal
Medir el pH
de la orina
Acidosis tubular
renal (ATR)
niveles de K+
pH > 5,5
Anomalía del
conducto
colector
Plasma elevado
Niveles de
K+ : hiperpotasémico
Medir el pH de la
orina y los niveles de K+ en plasma
151
Enfermedad tubulointersticial •
Rechazo postrasplante • Nefropatía
balcánica • Enfermedad quística
medular
Estados disproteinémicos •
Mieloma renal • Enfermedad por
depósito de cadenas ligeras
Hiperparatiroidismo • Primario
• Secundario
defecto del cotransportador (NBCe1)
• Fibroma óseo
Asociado con el síndrome de Fanconi
Otros
No asociado con el síndrome de Fanconi
Fig. 12.2 Abordaje del paciente con acidosis tubular renal.
• Selectivo (sin enfermedad sistémica presente)
• Esporádico
• ATR proximal autosómica recesiva con osteopetrosis y calcificación cerebral: defecto
de la anhidrasa carbónica II • Generalizado (trastorno sistémico presente) •
Trastornos genéticos • Cistinosis • Enfermedad de Wilson
• Osteopetrosis •
Hemoglobinuria paroxística nocturna
• Intolerancia hereditaria a la fructosa
• Síndrome de Lowe • Leucodistrofia
metacromática
Drogas y toxinas •
Tetraciclina obsoleta •
Ifosfamida • Gentamicina •
Estreptozocina • Plomo •
Cadmio • Mercurio
Trastorno de la anhidrasa carbónica • Fármacos:
acetazolamida, sulfanilamida, topiramato • Deficiencia de
anhidrasa carbónica II
• Esporádico
• Familiar
Familiar •
ATR proximal autosómica recesiva con anomalías oculares: Na+ ­HCO3 −
CAPÍTULO 12 Acidosis metabólica
Acidosis tubular renal Acidosis tubular renal
Evaluación de un paciente con CUADRO 12.2 Causas de proximal (tipo 2)
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12. un resultado de RTA distal contribuye aún más a la nefrolitiasis y la nefrocalcinosis.
de amoníaco debido a la enfermedad intersticial. La enfermedad intersticial está
frecuentemente presente en tales pacientes a través de una enfermedad subyacente
asociada o como resultado de nefrocalcinosis o fibrosis intersticial inducida por
hipopotasemia.
Una causa común de RTA distal adquirida es la inhalación de pegamento. La
inhalación de tolueno de los vapores de pegamento para modelos, pintura en aerosol y
diluyentes de pintura puede dar lugar a una acidosis hipopotasémica con brecha aniónica
normal a través de múltiples mecanismos. En primer lugar, el tolueno inhibe la secreción
de protones del conducto colector. En segundo lugar, el metabolismo del tolueno produce
los ácidos orgánicos hipúrico y benzoico. Estos son amortiguados por bicarbonato de sodio,
Los pacientes con RTA distal tienen bajas tasas de secreción de amoníaco. Él
Los adultos con RTA proximal con frecuencia no reciben un tratamiento tan agresivo
como los niños debido a la falta de anomalías metabólicas sistémicas o enfermedad
ósea. Muchos médicos administran terapia alcalina si el [HCO3 − ] sérico es inferior a 18
mmol/l para prevenir la acidosis grave. Aún se desconoce si una terapia más agresiva
para normalizar el [HCO3 − ] sérico es beneficiosa. Sin embargo, las grandes cantidades
de álcali requeridas, alrededor de 700 a 1000 mmol/día para un individuo de 70 kg,
hacen que este enfoque sea problemático.
Se debe sospechar ATR proximal en un paciente con acidosis con brecha aniónica
normal e hipopotasemia que tiene una capacidad intacta para acidificar la orina por
debajo de 5,5 mientras se encuentra en un estado estacionario.6 Disfunción tubular
proximal, como glucosuria euglucémica, hipofosfatemia, hipouricemia y proteinuria leve,
ayuda a apoyar este diagnóstico. El UAG es mayor que cero, lo que indica la falta de
aumento en la excreción neta de ácido.
El tratamiento de la RTA proximal es difícil. La administración de álcali aumenta el
[HCO3 − ] sérico, lo que aumenta las pérdidas de bicarbonato urinario y, por lo tanto,
minimiza los aumentos posteriores en el [HCO3 − ] sérico.
la disminución de la secreción se debe a la incapacidad de atrapar amoníaco en la luz
tubular del conducto colector como resultado de la incapacidad para reducir el pH del
líquido luminal. Además, a menudo hay alteración de la transferencia medular.
En contraste con la RTA proximal, la nefrolitiasis y la nefrocalcinosis son comunes.12
La excreción urinaria de Ca2+ es alta secundaria a la disolución de minerales óseos
inducida por acidosis. La alcalinización luminal también inhibe
la reabsorción de calcio, lo que resulta en aumentos adicionales en la excreción urinaria
de calcio.13 La solubilidad del fosfato de calcio también disminuye mucho a pH alcalino,
y se acelera la formación de cálculos de fosfato de calcio.
Como resultado, estos pacientes son incapaces de equiparar la excreción neta de ácido
con la producción endógena de ácido y se produce la acumulación de ácido. La acidosis
metabólica subsiguiente estimula la reabsorción de la matriz ósea para liberar las sales
alcalinas de calcio presentes en el hueso. Durante periodos prolongados, esto puede
resultar en osteopenia progresiva en adultos y en osteomalacia en niños.
Además, el aumento de la carga de sodio distal, en combinación con el aumento de la
aldosterona plasmática circulante, da como resultado un aumento de la pérdida renal de
potasio y un empeoramiento de la hipopotasemia. Como resultado, se requieren
cantidades sustanciales de álcali, a menudo en forma de sal de potasio, como el citrato
de potasio, para evitar el empeoramiento de la hipopotasemia. Los niños con RTA
proximal deben recibir un tratamiento intensivo para normalizar su [HCO3 − ] sérico y
minimizar el retraso del crecimiento. Estos niños pueden requerir grandes cantidades de
terapia con álcali, típicamente de 5 a 15 mmol/kg/día.
A diferencia de la ATR proximal, los pacientes con ATR distal no pueden acidificar la
orina, ya sea en condiciones basales o en respuesta a la acidosis metabólica.7,8 La
ATR de tipo 1 resulta de una reducción en la secreción neta de H+ en la nefrona distal y
previene la acidificación urinaria. , minimizando así la excreción de ácido titulable y la
excreción urinaria de amoníaco.
Para los pacientes con un defecto secretor, la incapacidad para acidificar la orina
por debajo de un pH de 5,5 se debe a anomalías en cualquiera de las proteínas
implicadas en la secreción de H+ del conducto colector . Algunos pacientes pueden
tener un defecto aislado en la H+ ­K+ ­ATPasa que altera la secreción de H+ y la
reabsorción de K+ .9 Un defecto confinado a la H+ ­ATPasa vacuolar también produce
pérdida renal de potasio.10 El desarrollo de acidosis sistémica tiende a disminuir la red
proximal . reabsorción de líquidos con un aumento en el suministro distal, lo que resulta
en una contracción del volumen y activación del sistema renina­aldosterona. El aumento
del suministro distal de Na+ junto con el aumento de los niveles circulantes de aldosterona
conduce a un aumento de la secreción renal de K+ .11 Los defectos en el intercambiador
de aniones basolateral (AE1) también pueden causar RTA distal. En este caso, la falta
de salida basolateral de HCO3 − conduce a la alcalinización intracelular, lo que inhibe la
secreción apical de protones.
La RTA distal puede ser un trastorno primario, ya sea idiopático o hereditario, pero
ocurre con mayor frecuencia en asociación con una enfermedad sistémica, una de las
más comunes es el síndrome de Sjögren (Cuadro 12.3). Los estados de
hipergammaglobulinemia, así como las drogas y las toxinas, también pueden causar
este trastorno.
La formación de cálculos aumenta aún más como resultado de la baja excreción de
citrato urinario. El citrato se metaboliza a HCO3 y su reabsorción renal es estimulada
por la acidosis metabólica, lo
que minimiza la gravedad de la acidosis metabólica. El citrato urinario también quela el
calcio urinario, disminuyendo las concentraciones de calcio ionizado. En consecuencia,
la disminución de la excreción de citrato que ocurre en la acidosis metabólica crónica
como
La RTA distal puede deberse a una alteración de la secreción de H+ (defecto
secretorio) oa un túbulo distal anormalmente permeable, lo que da lugar a un aumento
de la retrofuga de H+ normalmente secretado (defecto de gradiente); puede ser genético
o adquirido. Ciertos medicamentos, especialmente la anfotericina, dan como resultado
un aumento de la retrofuga de protones a través de la membrana plasmática apical, lo
que lleva a una forma de defecto de gradiente de RTA distal.
Primario
Fármacos y toxinas •
Anfotericina B • Tolueno
Trastornos autoinmunes
• Hipercalciuria idiopática
• RTA autosómica dominante: defecto del intercambiador
aniónico 1 • RTA autosómica recesiva: subunidad H+ ­ATPasa
A4 • Autosómica recesiva con sordera nerviosa progresiva: subunidad H+ ­ATPasa B1
Secundario
Enfermedad tubulointersticial
Enfermedades genéticas
• Idiopática •
Familiar
Trastornos con nefrocalcinosis •
Hiperparatiroidismo • Intoxicación por vitamina D
• Hipergammaglobulinemia •
Síndrome de Sjögren • Cirrosis
biliar primaria • Lupus
eritematoso sistémico
• Uropatía obstructiva •
Trasplante renal
,
CUADRO 12.3 Causas de acidosis tubular renal
hipopotasémica distal (tipo 1)
SECCIÓN III Trastornos de líquidos y electrolitos
Acidosis tubular renal distal hipopotasémica (tipo 1)
152
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13. la electronegatividad luminal del CCD, que altera la acidificación distal como resultado de la
disminución de la fuerza impulsora para la secreción de H+ en la luz tubular. La secreción de
H+ se deteriora aún más en este segmento, así como en el conducto colector medular como
resultado de la pérdida del efecto estimulador directo de la aldosterona sobre la secreción de
H+ o de una anomalía en la célula secretora de H+ .
mediante la administración de álcali en una cantidad apenas mayor que la producción diaria
de ácido, generalmente de 1 a 2 mmol/kg/día. En pacientes con deficiencias graves de K+ ,
la corrección de la acidosis con HCO3− , especialmente si se realiza con sales alcalinas de
sodio como NaHCO3,
puede reducir la concentración sérica de potasio a niveles peligrosos. En este contexto, el
reemplazo de potasio debe comenzar antes de que se corrija la acidosis. En general, se
requiere una combinación de álcali de sodio y álcali de potasio para el tratamiento a largo
plazo de la RTA distal. Para el paciente con enfermedad renal recurrente causada por RTA
distal, el tratamiento de la acidosis aumenta la excreción urinaria de citrato, lo que ralentiza
la formación de más cálculos e incluso puede conducir a la disolución de los mismos.
La reabsorción alterada de Na+ por parte de la célula principal conduce a una disminución de
La RTA distal hiperpotasémica resulta de la aldosterona circulante deficiente o de la
función anormal del conducto colector cortical (CCD), o puede estar relacionada con la
hiperpotasemia. En cualquier caso, se desarrolla un defecto en la secreción distal de H+ .
Se puede lograr la corrección de la acidosis metabólica en la ATR distal
La RTA tipo 4 ocurre con mayor frecuencia con deterioro leve a moderado de la función
renal; sin embargo, la magnitud de la hiperpotasemia y la acidosis es desproporcionadamente
grave para la tasa de filtración glomerular (TFG) observada. Mientras que la RTA distal
hipopotasémica (tipo 1) también es un trastorno de la acidificación de la nefrona distal, la
RTA tipo 4 se distingue de la RTA tipo 1 sobre la base de varias características importantes
(Tabla 12.1). La RTA tipo 4 también es una forma mucho más común de RTA, particularmente
en adultos.
En pacientes con alteraciones mínimas del pH sanguíneo y [HCO3 − ] plasmático, se
requiere una prueba de acidificación urinaria. Tradicionalmente, dicha prueba implicaba la
administración oral de NH4Cl para inducir acidosis metabólica con evaluación de la respuesta
renal mediante la medición en serie del pH de la orina. Muchos pacientes toleran mal la
ingestión de NH4Cl debido a la irritación gástrica, las náuseas y los vómitos. Una forma
alternativa de probar la capacidad de acidificación distal es administrar furosemida y el
mineralocorticoide fludrocortisona simultáneamente.14 La combinación de un mayor
suministro de Na+ distal y el efecto mineralocorticoide estimulará la secreción de H+ distal
tanto por un aumento en la electronegatividad luminal como por un estímulo directo. efecto
sobre la secreción de H+ . Los individuos normales bajarán el pH de la orina a valores por
debajo de 5,5 con cualquiera de las dos maniobras.
Una consecuencia de la disminución de la electronegatividad luminal en el CCD es la
alteración de la excreción renal de K+ . Además, una anomalía primaria en el transporte de
CCD también puede alterar la secreción de K+ . El desarrollo de hiperpotasemia se suma al
defecto en la acidificación distal al disminuir la cantidad de amoníaco disponible para actuar
como amortiguador urinario. Algunos estudios sugieren que la propia hiperpotasemia, a través
de sus efectos sobre el metabolismo del amoníaco, es el principal mecanismo por el cual se
desarrolla acidosis metabólica en la RTA tipo 4.
Si el volumen plasmático disminuye, la excreción urinaria es limitada, estas sales se acumulan
y se desarrolla una acidosis metabólica con desequilibrio aniónico.
La RTA tipo 4 se caracteriza por una disfunción de la nefrona distal, lo que resulta en una
excreción renal alterada tanto de H+ como de K+ y provoca hipercloremia con hipercloremia
e hiperpotasemia . resultante de la deficiencia de anhidrasa carbónica II con características
de RTA tanto proximal como distal.)
La etiología de la RTA tipo 4 incluye trastornos asociados con niveles circulantes
reducidos de aldosterona y condiciones asociadas con función CCD alterada. La enfermedad
más común asociada con la RTA tipo 4 en adultos es la diabetes mellitus. En estos pacientes,
la retención primaria de NaCl conduce a la expansión y supresión del volumen ya la atrofia
del aparato yuxtaglomerular secretor de renina. Varios fármacos comunes, como los agentes
antiinflamatorios no esteroideos (NSAID), los inhibidores de la enzima convertidora de
angiotensina (ACE) y las altas dosis de heparina, como se usa para la anticoagulación
sistémica, pueden conducir a una disminución de la síntesis de mineralocorticoides. El
deterioro de la función del CCD puede ser una característica del daño estructural del riñón,
como en las enfermedades renales intersticiales, como la nefropatía de células falciformes, la
obstrucción de las vías urinarias y el lupus. La función CCD también puede verse afectada
por el uso de fármacos como amilorida, triam tereno y espironolactona.16 Debe sospecharse
RTA tipo 4 en un paciente con una acidosis metabólica con brecha normal asociada con
hiperpotasemia. El paciente típico se encuentra entre la quinta y la séptima década de la vida
con antecedentes de diabetes mellitus de larga duración con una reducción moderada
de la TFG. El [HCO3 − ] plasmático suele estar entre 18 y 22 mmol/l y el [K+ ] sérico entre 5,5
y 6,5 mmol/l. La mayoría de los pacientes son asintomáticos; sin embargo, la hiperpotasemia
en ocasiones puede ser lo suficientemente grave como para causar debilidad muscular o
arritmias cardíacas. La UOG no aumenta y el valor de UAG es ligeramente positivo, lo que
indica una excreción mínima de amoníaco en la orina. Cuando el trastorno está causado por
un defecto en la actividad de los mineralocorticoides, los pacientes suelen tener un pH urinario
inferior a 5,5, lo que refleja un defecto más grave en la disponibilidad de amoníaco que en la
secreción de H+ (fig. 12.3). En pacientes con daño estructural del conducto colector, el pH de
la orina puede ser alcalino, lo que refleja tanto la alteración de la secreción de H+ como la
disminución de la excreción urinaria de amoníaco.
La RTA distal debe considerarse en todos los pacientes con acidosis metabólica sin
desequilibrio aniónico e hipopotasemia que no pueden reducir al máximo el pH de la orina.
Un pH de la orina por encima de 5,5 en el paciente con acidosis sistémica sugiere RTA distal,
y un valor de UAG superior a cero o la ausencia de un aumento en la UOG es confirmatorio.
Dependiendo de la duración de la ATR distal, la acidosis metabólica puede ser leve o muy
grave, con un [HCO3 − ] sérico tan bajo como 10 mmol/l. Las pérdidas urinarias de potasio
conducen al desarrollo de hipopotasemia. La hipopotasemia grave (<2,5 mmol/l) puede
provocar debilidad musculoesquelética y diabetes insípida nefrogénica. Esto último ocurre
porque la hipopotasemia disminuye la expresión de acuaporina 2 (AQP2) en el conducto
colector, lo que minimiza la capacidad de concentrar la orina. Una ecografía o radiografía
abdominal puede revelar nefrocalcinosis.
resultando en acidosis metabólica y la producción de hipurato de sodio y benzoato de sodio.
Si el volumen plasmático es normal, estas sales se excretan rápidamente en la orina y se
desarrolla una acidosis metabólica sin desequilibrio aniónico.
153
Bajo
16­22
tipo 4
Alto
Bajo Alto
Bajo
HCO3 sérico −
(mmol/l)
Síndrome de Fanconi No
Factor
Enfermedad renal
crónica en etapa
3, 4 o 5
bajo o alto
Bajo
Alto
Bajo
Función renal
16­18
Puede estar presente No
Suero K+
10­20
Normal o casi
normal
citrato de orina
Tipo 2
Tipo 1
Normal o casi
normal
pH de la orina durante
la acidosis
Acidosis tubular renal distal hiperpotasémica (tipo 4)
TABLA 12.1 Diferenciación de los tipos de acidosis
tubular renal
CAPÍTULO 12 Acidosis metabólica
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14. Diarrea
La corrección de la acidosis metabólica en pacientes con ERC se logra mediante el
tratamiento con NaHCO3, 0,5 a 1,5 mmol/kg/día, comenzando cuando el nivel de HCO3 − es
inferior a 22 mmol/l. En algunos pacientes, se pueden usar formulaciones de citrato no sódico.
Los diuréticos de asa a menudo se usan junto con la terapia alcalina para prevenir la sobrecarga
de volumen. Si la acidosis se vuelve refractaria al tratamiento médico, es necesario iniciar la
diálisis.
de RTA de tipo 4 RTA puede ser difícil porque se basa en la determinación del médico de si la
gravedad de la acidosis metabólica es desproporcionada con el grado de disfunción renal.
el deterioro de la secreción de H+ de la nefrona distal es menor que el de la secreción de
amoníaco. Sin embargo, cuantitativamente, la cantidad total de secreción de H+ es pequeña, y el
pH ácido de la orina es consecuencia de muy poco tampón en la orina. La falta de amoníaco en
la orina se refleja en un valor positivo para la UAG y la falta de un aumento en la UOG.
Diferenciación
La pérdida acelerada de esta solución rica en HCO3− puede resultar en alteraciones metabólicas.
Acidosis tubular renal en la enfermedad renal crónica La acidosis metabólica
en la ERC avanzada es causada por la falla del proceso de acidificación tubular para excretar la
carga ácida diaria normal. A medida que la enfermedad reduce la masa renal funcional, hay un
aumento adaptativo en la producción de amoníaco y la secreción de H+ por parte de las nefronas
restantes. A pesar del aumento de la producción de amoníaco de cada nefrona restante, la
producción general puede disminuir como consecuencia de la disminución de la masa renal total.
Además, se administra menos amoníaco al intersticio medular debido a una alteración de la
anatomía medular.18 La capacidad para reducir el pH urinario permanece intacta, lo que refleja
el hecho de que el
El tratamiento de pacientes con RTA tipo 4 está dirigido tanto a la hiperpotasemia como a
la acidosis metabólica. En muchos pacientes, la reducción de la [K+ ] sérica corregirá
simultáneamente la acidosis.17 La corrección de la hiperpotasemia permite que aumente la
producción renal de amoníaco, aumentando así el suministro de tampón para la acidificación
distal. La primera consideración en el tratamiento es suspender cualquier medicación no esencial
que pueda interferir en la síntesis o actividad de la aldosterona o en la capacidad de los riñones
para excretar potasio (Cuadro 12.4). Los inhibidores de la ECA y los bloqueadores de los
receptores de angiotensina generalmente deben continuarse debido a los efectos beneficiosos
sobre la enfermedad cardiovascular y sus beneficios renoprotectores en pacientes con enfermedad
renal crónica (ERC). En pacientes con deficiencia de aldosterona que no son hipertensos ni
sobrecargados de líquidos, la administración de un mineralocorticoide sintético como fludrocortisona
0,1 mg/día puede ser eficaz. En pacientes con hipertensión o sobrecarga de volumen,
particularmente en asociación con CKD, la administración de una tiazida o un diurético de asa
suele ser eficaz. Se requieren diuréticos de asa en pacientes con TFG estimada por debajo de 30
ml/min. Los diuréticos de asa y tiazídicos aumentan el suministro distal de Na+ y, por lo tanto,
estimulan la secreción de K+ y H+ en el conducto colector. La terapia con álcalis (p. ej., NaHCO3)
también se puede usar para tratar la acidosis y la hiperpotasemia, pero el paciente debe ser
monitoreado de cerca para evitar la sobrecarga de volumen y el empeoramiento de la hipertensión.
Las secreciones intestinales de sitios distales al estómago son ricas en HCO3 −
Evidencia reciente sugiere que la acidosis metabólica en el paciente con CKD necesita un
tratamiento agresivo porque la acidosis crónica está asociada con la enfermedad ósea metabólica
y puede conducir a un estado catabólico acelerado en pacientes con CKD.19,20
Los pacientes con ERC pueden desarrollar una acidosis metabólica con brecha normal
hiperclorémica asociada con normopotasemia o hiperpotasemia leve a medida que la TFG
disminuye a menos de 30 ml/min. Con una ERC más avanzada (TFG <15 ml/min), la acidosis
puede cambiar a una acidosis metabólica con desequilibrio aniónico, lo que refleja una incapacidad
progresiva para excretar fosfato, sulfato y varios ácidos orgánicos. En esta etapa, la acidosis se
conoce comúnmente como “acidosis urémica”.
.
SECCIÓN III Trastornos de líquidos y electrolitos
pH de la orina en la acidosis tubular renal tipo 4
Acidosis metabólica de origen extrarrenal
CUADRO 12.4 Causas de acidosis tubular renal distal
hiperpotasémica (tipo 4)
• Receptor de mineralocorticoides ausente o defectuoso
• Fármacos • Espironolactona, eplerenona • Triamtereno
• Amilorida
• Defectos enzimáticos congénitos •
Fármacos • Inhibidores de la enzima
convertidora de angiotensina (ECA) • Bloqueadores de los
receptores de angiotensina II (BRA) • Heparina • Ketoconazol
Deficiencia de mineralocorticoides
Fig. 12.3 pH de la orina en la acidosis tubular renal distal hiperpotasémica (tipo 4). La
excreción neta de ácido siempre disminuye; sin embargo, el pH de la orina puede ser
variable. En la enfermedad estructural del riñón, el defecto predominante suele ser la
disminución de la secreción distal de H+ y el pH de la orina está por encima de 5,5. En los
trastornos asociados con una disminución de la actividad de los mineralocorticoides, el pH
de la orina suele ser inferior a 5,5.
•
Fármacos • Medicamentos antiinflamatorios no esteroideos
(AINE) • Ciclosporina, tacrolimus • β­bloqueadores
Renina alta, aldosterona baja • Destrucción
suprarrenal
Conducto colector cortical anormal
Renina baja, aldosterona baja • Diabetes
mellitus
• Trimetoprim •
Pentamidina •
Enfermedad tubulointersticial crónica
secreción de K+
ACR tipo 4
Disminuido
Disminuido
pH de la orina > 5,5
distal disminuida
secreción de H+
niveles de K+
Disminución de la
excreción neta de ácido
Plasma elevado
NH3/NH4 + síntesis
pH de la orina <5,5
154
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15. [( )( )(
que en pacientes con un conducto ileal. El conducto ileal fue diseñado para minimizar el
tiempo y el área de contacto entre la orina y la superficie intestinal. Los pacientes con
derivación quirúrgica del uréter que desarrollan acidosis metabólica deben ser evaluados en
busca de obstrucción del asa ileal porque esto conduciría a un aumento en el tiempo de
contacto entre la orina y la superficie intestinal.
El aumento en la disponibilidad de amoníaco para actuar como amortiguador urinario permite
un aumento máximo en la secreción de H+ por parte de la nefrona distal.
)
La derivación quirúrgica del uréter hacia una bolsa ileal se usa en el tratamiento del paciente
con vejiga neurógena o después de una cistectomía. En raras ocasiones, el procedimiento se
puede asociar con el desarrollo de una acidosis metabólica con brecha aniónica normal
hiperclorémica. La acidosis en parte es causada por la reabsorción de NH4Cl urinario por el
intestino. El amoníaco se transporta a través de la circulación portal al hígado o se metaboliza
a urea para prevenir la encefalopatía hiperamonémica. Este proceso metabólico consume
cantidades equimolares de bicarbonato y, por lo tanto, puede resultar en el desarrollo de
acidosis metabólica. La acidosis metabólica también puede desarrollarse debido a que el Cl−
urinario puede intercambiarse por HCO3 − a través de la activación de un intercambiador Cl−
­HCO3 − en la luz intestinal.
El ácido láctico es el producto final en el metabolismo anaeróbico de la glucosa y se genera
por la reducción reversible del ácido pirúvico por el ácido láctico deshidrogenasa y el
dinucleótido de nicotinamida y adenina reducido.
acidosis. La pérdida de volumen resultante le indica al riñón que aumente la reabsorción de
NaCl; esto combinado con las pérdidas intestinales de NaHCO3 genera una acidosis
metabólica con desequilibrio aniónico normal. La respuesta renal es aumentar la excreción
neta de ácido aumentando la excreción urinaria de amoníaco.21 La hipopotasemia, como
resultado de las pérdidas gastrointestinales, y el pH sérico bajo estimulan la síntesis de
amoníaco en el túbulo proximal.
Es posible que se requiera una colonoscopia para demostrar los hallazgos característicos del
abuso de laxantes (p. ej., melanosis coli) si se considera este diagnóstico.
Sobre la base de esta relación, es evidente que el lactato puede aumentar por tres
razones.22 Primero, el lactato puede aumentar debido únicamente al aumento de la producción
de piruvato. En esta situación, se mantendrá la proporción normal de lactato a piruvato de
10:1. Se puede observar un aumento aislado en la producción de piruvato en el contexto de
infusiones de glucosa intravenosa, administración intravenosa de epinefrina y alcalosis
respiratoria.
El aumento de la excreción urinaria de amoníaco asociado con una acidosis con
desequilibrio aniónico normal extrarrenal da como resultado un valor de UAG negativo y un
aumento de la UOG. El pH de la orina puede ser engañoso y en la diarrea crónica puede estar
por encima de 6,0 debido a los aumentos sustanciales en el metabolismo renal del amoníaco
que dan como resultado un aumento del pH de la orina debido a la capacidad amortiguadora
del amoníaco. Aunque la historia clínica debe distinguir entre estas dos posibilidades, en un
paciente con abuso subrepticio de laxantes, esto puede no ser útil porque la diarrea puede no
informarse.
donde K es la constante de equilibrio.
En algunos pacientes, puede desarrollarse un defecto renal en la acidificación y exacerbar el
grado de acidosis. Tal defecto puede resultar del daño tubular causado por pielonefritis o
presiones colónicas elevadas, causando secundariamente obstrucción urinaria.
los reactivos en esta ruta están interrelacionados, como se muestra en la siguiente ecuación:
La acidosis láctica ocurre cuando hay un desequilibrio entre la producción y el uso de
ácido láctico. El resultado neto es una acumulación.
La gravedad de la acidosis se relaciona con el tiempo que la orina está en contacto con
el intestino y el área de superficie total del intestino expuesta a la orina. En pacientes con
anastomosis ureterosigmoidea, estos factores están aumentados y la acidosis tiende a ser
más frecuente y más grave.
(NADH), como se muestra en la siguiente fórmula:
El tratamiento de la acidosis metabólica asociada a diarrea se basa en
Los niveles de lactato en estas condiciones están mínimamente elevados y rara vez superan
los 5 mmol/l. En segundo lugar, el lactato puede aumentar como resultado de una mayor
relación NADH­NAD+. Bajo estas condiciones, la relación lactato­piruvato puede aumentar a
valores muy altos. En tercer lugar, el lactato puede aumentar con una combinación de aumento
de la producción de piruvato y aumento de NADH/NAD+ . Esto es común en la acidosis láctica
severa.
Piruvato N+ + ADH H ↔ Lactato N+ AD
de lactato sérico y desarrollo de acidosis metabólica. La acumulación del anión lactato no
clorado explica el aumento de la brecha aniónica. El ejercicio severo y las convulsiones de
gran mal son ejemplos de acidosis láctica que se desarrolla como resultado de una mayor
producción. La naturaleza de corta duración de la acidosis en estas condiciones sugiere que
un defecto concomitante en el uso de ácido láctico está presente en la mayoría de las
condiciones de acidosis láctica severa y sostenida.
En condiciones normales, la reacción se desplaza hacia la derecha y la proporción normal
de lactato a piruvato es de aproximadamente 10:1.
Lactato K= piruvato NADH H NAD + )] (
tratamiento de la diarrea subyacente. Si esto no es posible, está indicado el tratamiento con
álcali, que posiblemente incluya álcali de potasio para tratar la hipopotasemia y la acidosis
metabólica simultáneamente.
Algunos de los trastornos asociados con el desarrollo de acidosis láctica se enumeran en
el Cuadro 12.5. La acidosis láctica tipo A se caracteriza por hipoperfusión tisular o hipoxia
aguda, como hipotensión, sepsis, hipoperfusión tisular aguda, insuficiencia cardiopulmonar,
anemia grave, hemorragia e intoxicación por monóxido de carbono. La acidosis láctica tipo B
ocurre en ausencia de hipoperfusión o hipoxia evidentes, como en los defectos congénitos en
el metabolismo de la glucosa o el lactato, diabetes mellitus,
Tipo A (Subperfusión tisular o hipoxia) • Choque cardiogénico •
Choque séptico • Choque hemorrágico • Hipoxia aguda •
Envenenamiento por monóxido de carbono • Anemia
• Isoniazida •
Deficiencia de tiamina •
Enfermedad sistémica •
Insuficiencia hepática
• Malignidad
Tipo B (ausencia de hipotensión e hipoxia) • Deficiencia hereditaria de
enzimas (glucosa 6­fosfatasa) • Fármacos o toxinas • Fenformina,
metformina • Cianuro • Salicilato, etilenglicol, metanol • Propilenglicol26 •
Linezolid24 • Propofol25 • Inhibidores nucleósidos de la transcriptasa
inversa: estavudina , didanosina24 • Clenbuterol27
+
+
CUADRO 12.5 Causas de acidosis láctica
Acidosis láctica
CAPÍTULO 12 Acidosis metabólica
+
ACIDOSIS METABÓLICA DEL ANION GAP
155
conductos ileales
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16. En el paciente con acidosis láctica o cetoacidosis alcohólica, el acetoacetato puede
convertirse en β­hidroxibutirato en una medida que depende de la relación NADH/NAD+.
Con el tratamiento de la cetoacidosis diabética, se genera acetoacetato a medida que
cae esta proporción, y el resultado de la prueba de nitroprusiato puede volverse
repentinamente muy positivo.
Inanición Cetosis La
abstinencia de alimentos puede conducir a una leve acidosis metabólica con desequilibrio
aniónico secundaria a una mayor producción de cetoácidos. La patogenia de este
trastorno es similar a la de la cetoacidosis diabética en que la inanición conduce a una
deficiencia relativa de insulina y un exceso de glucagón. Como resultado, hay una mayor
movilización de ácidos grasos mientras el hígado oxida los ácidos grasos a cetoácidos.
Con inanición prolongada, el nivel de cetoácidos en sangre puede llegar a 5 a 6 mmol/l.
El [HCO3 − ] sérico rara vez es inferior a 18 mmol/l. La cetoacidosis más fulminante se
aborta porque la cetona
niveles de bicarbonato sérico por debajo de 5 mmol/l. Este diagnóstico debe considerarse
en pacientes con acidosis metabólica e hiperglucemia simultáneas. El diagnóstico se
confirma mediante la demostración de cetoácidos retenidos con tabletas de nitroprusiato
o tiras reactivas en la orina. Sin embargo, estas pruebas solo detectan acetona y
acetoacetato y no β­hidroxibutirato.
enfermedad hepática, efectos de drogas y toxinas, y enfermedades neoplásicas.23­28 La
deficiencia de tiamina se reconoce cada vez más como una causa de acidosis láctica tipo
B en sujetos con alcoholismo, vómitos persistentes y desnutrición severa. En la práctica
clínica, muchos pacientes a menudo presentan características de acidosis láctica tipo A
y tipo B simultáneamente.
paciente con resecciones de intestino delgado o en pacientes con un bypass yeyunoileal.
Dichos síndromes de intestino corto crean una situación en la que los carbohidratos que
normalmente se reabsorben extensamente en el intestino delgado se entregan en
grandes cantidades al colon. En presencia de sobrecrecimiento bacteriano en el colon,
estos sustratos se metabolizan en d­lactato y se absorben en la circulación sistémica. La
acumulación de d­lactato produce una acidosis metabólica con anión gap en la que la
concentración sérica de lactato es normal porque la prueba estándar para lactato es
específica para l­lactato. Estos pacientes típicamente se presentan después de la
ingestión de una comida rica en carbohidratos, con anomalías neurológicas que incluyen
confusión, dificultad para hablar y ataxia. Los principales tratamientos son la ingestión de
comidas bajas en carbohidratos y agentes antimicrobianos para disminuir el grado de
sobrecrecimiento bacteriano.
La cetoacidosis se desarrolla en pacientes con antecedentes de abuso crónico de etanol,
disminución de la ingesta de alimentos y, a menudo, antecedentes de náuseas y vómitos.
Al igual que con la cetosis por inanición, una disminución en la proporción de insulina a
glucagón conduce a una movilización acelerada de ácidos grasos y altera la maquinaria
enzimática del hígado para favorecer la producción de cetoácidos. Sin embargo, las
características exclusivas de este trastorno diferencian la cetoacidosis alcohólica de la simple.
La terapia está dirigida a la corrección del trastorno subyacente. Se intenta restaurar
la perfusión tisular y la oxigenación si éstas se ven comprometidas. El papel de los
álcalis en el tratamiento de pacientes con acidosis láctica es controvertido; algunos
modelos experimentales y observaciones clínicas sugieren que la administración de
HCO3 − puede deprimir la función cardíaca y exacerbar la acidemia. Además, dicha
terapia puede complicarse
por sobrecarga de volumen, hipernatremia y alcalosis de rebote después de que se ha
resuelto la acidosis.29 En general, se debe administrar HCO3 − cuando el pH sistémico
disminuye por debajo de 7,1, porque la inestabilidad hemodinámica se vuelve mucho más
probable con la acidosis. acidemia severa. En tales pacientes, la terapia con álcalis debe
dirigirse a aumentar el pH por encima de 7,1; deben evitarse los intentos de normalizar el
pH o [HCO3 − ]. La hemodiálisis aguda rara vez es beneficiosa para la acidosis láctica
inducida por hipoperfusión tisular. La inestabilidad hemodinámica que puede ocurrir con
la hemodiálisis en estos pacientes críticamente enfermos puede empeorar la dificultad
subyacente en la oxigenación de los tejidos.
Una acidosis metabólica con brecha aniónica es el hallazgo más común en el paciente
con cetoacidosis diabética, pero también se puede observar una acidosis metabólica con
brecha normal. En las primeras etapas de la cetoacidosis, cuando el volumen del LEC es
casi normal, los aniones cetoácidos que se producen se excretan rápidamente por el
riñón como sales de Na+ y K+ . La excreción de estas sales equivale a la pérdida de
HCO3 − potencial . Esta pérdida de HCO3 − potencial en la orina al mismo tiempo que el
riñón retiene NaCl da como resultado una acidosis
metabólica con brecha normal. A medida que se desarrolla la depleción de volumen, la
excreción renal de cetoácidos no puede igualar las tasas de producción y los aniones de
cetoácidos se retienen dentro del cuerpo, lo que aumenta la brecha aniónica.31 Durante
el tratamiento, la acidosis metabólica con brecha aniónica se transforma nuevamente en
una acidosis con brecha aniónica normal. El tratamiento conduce a la terminación de
la producción de cetoácidos. A medida que se restablece el volumen del LEC, aumenta
la excreción renal de las sales de Na+ de los aniones cetoácidos. La pérdida de este
Las limitaciones de la prueba de nitroprusiato pueden evitarse mediante la medición
directa de β­hidroxibutirato. Con diabetes no controlada, un nivel sérico de β­hidroxibutirato
superior a 3,0 mmol/l en adultos y superior a 3,8 mmol/l en niños confirma la cetoacidosis
diabética.32 En comparación con las mediciones de cetonas en orina, los niveles de β­
hidroxibutirato en sangre capilar se correlacionan mejor con el grado de acidosis y la
respuesta a la terapia.33 El tratamiento consiste en insulina y líquidos intravenosos para
corregir la depleción de volumen, Mg2+ . Las deficiencias de K+ y fosfato son
comunes; por lo tanto, estos electrolitos generalmente
se agregan a las soluciones intravenosas. Sin embargo, la cetoacidosis diabética
típicamente se manifiesta con hiperpotasemia
secundaria a la deficiencia de insulina. El potasio debe administrarse solo cuando se
desarrolla hipopotasemia, generalmente durante el tratamiento con insulina de la
cetoacidosis diabética. Si hay una hipopotasemia significativa en el momento de la
presentación, es posible que se necesiten suplementos de potasio antes de la
administración de insulina para evitar un empeoramiento de la hipopotasemia que ponga
en peligro la vida. Por lo general, no se requiere terapia con álcalis porque la
administración de insulina conduce a la conversión metabólica de los aniones cetoácidos
en HCO3 y permite la corrección parcial de la acidosis. Sin embargo, la terapia con HCO3
− puede estar indicada en pacientes que presentan acidemia grave (pH <7,1)34.
La cetoacidosis se produce cuando la tasa de generación de cetoácidos hepáticos
supera la excreción renal, lo que provoca un aumento de las concentraciones de
cetoácidos en sangre. La acumulación de H+ en el líquido extracelular (LEC) disminuye
la concentración de HCO3 − , mientras que aumenta la concentración del anión cetoácido.
La cetoacidosis diabética resulta de la acumulación de ácido acetoacético
Los cuerpos estimulan los islotes pancreáticos para que liberen insulina y la lipólisis se
mantiene bajo control. Esta ruptura en el proceso cetogénico está notablemente ausente
en pacientes con diabetes insulinodependiente.35 No está indicada una terapia específica
en la cetosis por inanición.
HCO3 potencial ­ combinado con la retención de NaCl administrado, explica el nuevo
desarrollo de la acidosis hiperclorémica con brecha normal. Además, el K+ y el Na+
administrados en soluciones que contienen NaCl y KCl entran en las células a cambio de
H+ . El efecto neto es la infusión de HCl en el ECF. La reversión de la acidosis
hiperclorémica tarda varios días
ya que el riñón corrige el déficit de HCO3 − .
La cetoacidosis diabética puede resultar en una acidosis metabólica severa con
La acidosis d­láctica es una forma de acidosis metabólica que puede ocurrir en el
y ácido β­hidroxibutírico. El desarrollo de cetoacidosis es el resultado de la deficiencia de
insulina y un aumento relativo o absoluto de glucagón.30 Estos cambios hormonales
conducen a una mayor movilización de ácidos grasos desde el tejido adiposo y alteran la
maquinaria oxidativa del hígado de modo que los ácidos grasos liberados se metabolizan
principalmente en cetoácidos. Además, se altera el uso de glucosa periférica y se estimula
al máximo la vía gluconeogénica en el hígado. La hiperglucemia resultante provoca
diuresis osmótica y depleción de volumen.
,
SECCIÓN III Trastornos de líquidos y electrolitos
Cetoacidosis diabética
Acidosis D­láctica
Cetoacidosis alcohólica
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