Este documento resume los principales conceptos relacionados con el equilibrio hidroelectrolítico del cuerpo. Explica la importancia biológica del agua y los mecanismos de transporte de agua y electrolitos a través de membranas biológicas, incluida la osmosis. También describe los factores que regulan el balance hídrico, como la hormona antidiurética y el sistema renina-angiotensina-aldosterona. Finalmente, analiza los intercambios de agua entre los compartimentos intra y extracelulares y

1. EQUILIBRIO HIDROELECTROLITICO Dr. Jimmy Barranco Médico Bioquímico Nutriólogo 03-04-09

2. Preludio “ Con cada árbol que tu hacha derriba con cada incendio que tu mano provoca verás tu tierra convertirse en rocas Porque sin agua no existe la vida”

3. IMPORTANCIA BIOLOGICA Disolvente universal por excelencia Favorece las reacciones enzimaticas Fluidifica las reacciones broncopulmonares Regula la temperatura corporal Transporta substancias hacia los tejidos Elimina productos de desecho

4. AGUA CORPORAL

5. CAMBIO AGUA CORPORAL

6. TRANSPORTE DE AGUA Y ELECTROLITOS A TRAVES DE MEMBRANAS BIOLOGICAS 1.-Difusión Simple 2.-Difusión facilitada 3.-Transporte activo

7. 1. DIFUSION SIMPLE

8. 2. DIFUSION FACILITADA

9. 3. TRANSPORTE ACTIVO

10. 3. TRANSPORTE ACTIVO

11. Movimiento de agua a traves de la membrana capilar por acción de la presión hidrostática, balanceada con la presión oncótica del plasma. 4. FILTRACION CAPILAR

12. 5. PRESION OSMOTICA Fuerza con la cual particulas osmóticamente activas atraen agua a traves de una membrana semipermeable

13. OSMOSIS

14. MOLALIDAD vs MOLARIDAD Molalidad Moles de soluto por Kg de disolvente NaCl 1m = 58 g/ litro de agua C 6 H 12 O 6 = 180 g/ litro de agua Molaridad Moles de soluto X litro de solución NaCl 1m = 58 g/ litro de solución C 6 H 12 O 6 = 180 g/ litro de solución

15. MILIMOL vs MILIEQUIVALENTE Milimol (mmol) Peso molecular de una substancia expresado en miligramos Na Cl = 58 mg (Na=23 + Cl 35) C 6 H 12 O 6 = 180 mg Miliequivalente (mEq) Milimol (mmol) Peso atómico (mg) ÷ valencia 1 mmol Na + = 23 Na + = 23 ÷ 1 = 23 mg Cl - = 35 Cl - = 35 ÷ 1 = 35 mg Ca + + = 40 Ca + + = 40 ÷ 2 = 20 mg K + = 39 K + = 39 ÷ 1 = 39 mg C 6 H 12 O 6

16. 1.- 1 mmol de un soluto no electrolito es igual a su peso molecular en mg C 6 H 12 O 6 = 180 mg Urea = 60 mg 2.- 1 mEq de soluto monovalente es igual a 1 mmol 1 mEq Na = 1 mmol 1 mEq Cl = 1 mmol 1 mEq HCO 3 = 1 mmol 3. 1 mEq de soluto bivalente es igual a 1 mmol / 2 1 mEq Ca ++ = ½ mmol 1 mEq Mg ++ = ½ mmol MILIMOL vs MILIEQUIVALENTE

17. OSMOLALIDAD Es una medida de la fuerza osmótica de una solución y equivale a moles de soluto por kilogramo de disolvente Fuerza osmótica generada por partículas no difusibles (osmóticamente activas) a traves de una membrana semipermeable

18. 1 mmol de soluto no electrolito genera una fuerza osmótica de un miliosmol 1 mmol C 6 H 12 O 6 = 1 miliosmol 1 mmol Urea = 1 miliosmol 1 mmol de soluto electrolito genera una fuerza osmótica igual al número de iones liberados 1 mmol NaCl = 2 miliosmoles 1 mmol CaCl 2 = 3 miliosmoles OSMOLALIDAD

19. DETERMINE OSMOLALIDAD Y MOVIMIENTO DEL AGUA 1.-¿Cuál es la osmolalidad de la solución A? ____ mOsm/kg H2O 2.-¿Cuál es la osmolalidad de la solución B? ____ mOsm/kg H2O 3.-¿Hacia dónde se moverá el agua? _____ Solución A NaCl 5 mmol Solución B Glucosa 5 mmol

20. DETERMINE OSMOLALIDAD Y MOVIMIENTO DEL AGUA 1.-¿Cuál es la osmolalidad de la solución A? 10 mOsm/kg H2O 2.-¿Cuál es la osmolalidad de la solución B? 5 mOsm/kg H2O 3.-¿Hacia dónde se moverá el agua? Desde B hacia A hasta alcanzar el equilibrio Solución A NaCl 5 mmol Solución B Glucosa 5 mmol

21. DETERMINE OSMOLALIDAD Y MOVIMIENTO DEL AGUA 1.-¿Cuál es la osmolalidad de la solución A? ____ mOsm/kg H2O 2.-¿Cuál es la osmolalidad de la solución B? ____ mOsm/kg H2O 3.-¿Hacia dónde se moverá el agua? _____ Solución A CaCl 2 5 mmol Solución B Urea 15 mmol

22. DETERMINE OSMOLALIDAD Y MOVIMIENTO DEL AGUA 1.-¿Cuál es la osmolalidad de la solución A? 15 mOsm/kg H2O 2.-¿Cuál es la osmolalidad de la solución B? 15 mOsm/kg H2O 3.-¿Hacia dónde se moverá el agua? No hay movimiento neto de agua Solución A CaCl 2 5 mmol Solución B Urea 15 mmol

23. I. INTERCAMBIO DE AGUA ENTRE LOS ESPACIOS INTRACELULAR Y EXTRACELULAR 1.-La osmolalidad determina el flujo y la magnitud del movimiento del agua 2.-Las membranas celulares son permeables al agua 3.-En el interior de cada compartimiento el número total de partículas osmóticamente activas es de 290 – 310 mOsm / L 4.-En la práctica clínica la osmolalidad se expresa en mOsm / L 5.-Este valor representa el número de partículas presentes cuando la sustancia se disocia.

24. MOVIMIENTO DE AGUA A TRAVES DE LAS MEMBRANAS CELULARES

25. MOVIMIENTO DE AGUA A TRAVES DE LAS MEMBRANAS CELULARES 18 6

26. MOVIMIENTO DE AGUA A TRAVES DE LAS MEMBRANAS CELULARES Cálculo Osmolalidad Plasmática Na = 140mEq/L Glucosa = 90mg/dL Urea = 10mg/dL

27. OSMOLALIDAD TOTAL Cálculo Osmolalidad Plasmática Na = 140mEq/L Glucosa = 90mg/dL Urea = 10mg/dL FORMULA: OSMO = (mOsm/L) = 1.86 x [Na] + [glucosa] / 18 + [urea] / 6 Na: 1.86 x 140 = 260 (97%) Glucosa: 90 / 18 = 5 (1.8%) Urea: 10 / 6 = 1.7 (0.5%) Total: 260 + 5 + 1.7 = 267 mOsm/L N H CO N H BUN (28) Urea = 60 2 2 BUN = Urea x 0.46

28. OSMOLALIDAD EFECTIVA Cálculo Osmolalidad Plasmática Efectiva Na = 140mEq/L Glucosa = 90mg/dL Urea = 10mg/dL (NO INFLUYE EN MOVIMIENTO DEL AGUA) FORMULA: OSMO = (mOsm/L) = 1.86 x [Na] + [glucosa] / 18 Na: 1.86 x 140 = 260 (98%) Glucosa: 90 / 18 = 5 (2%) Total: 260 + 5 + 1.7 = 265 mOsm/L

29. OSMOLALIDAD TOTAL Y EFECTIVA VALORES DE REFERENCIA Osmolalidad total = 275 – 290 mOsm/kg Osmolalidad efectiva = 270 – 285 mOsm/kg

30. ESPACIO OSMOLAR 1. ESPACIO OSMOLAR: Es la diferencia entre la osmolalidad medida y la calculada.

31. OSMOLES INEFECTIVOS 1. La urea y el etanol se mueven fácilmente a través de las membranas celulares. 2. Estas partículas no provocan flujo de agua. 3. La osmolalidad efectiva es sinónimo de tonicidad y se determina restando los osmoles inefectivos de la osmolalidad medida. mmol/L = Etanol (mg/dl) / 4.6 mmol/L = BUN (mg/dl) / 2.8 mmol/L = Urea (mg/dl) / 6

32. II. INTERCAMBIO DE AGUA ENTRE PLASMA Y ESPACIO INTERSTICIAL 1. La pared de los capilares no es una barrera para la difusión simple de la mayoría de solutos que contribuyen a la osmolalidad extracelular. 2. Los iones como Na, Cl o HCO 3 difunden libremente del plasma al espacio intersticial. 3. El flujo de agua está gobernado por las fuerzas de Starling.

33. FUERZAS DE STARLING 1. Presión Hidrostática en ambos espacios (intravascular e intersticial) 2. Presión oncótica (25mmHg = 1.3mOsm / Kg) vs 290 3. La Presión Oncótica constituye la unica fuerza osmótica efectiva que se opone a la salida de agua fuera del lecho vascular. 4. El aumento de la presión hidrostatica y/o la disminución de la presión oncótica es la causa más frecuente de edema y ascitis o derrames en cavidades. (TERCER ESPACIO)

34. LEY DE STARLING I = Kf ( ∆ p - ∆ ) I= Flujo de agua ∆ p = Diferencia de presiones hidrostáticas entre el lecho vascular y el intersticio. ∆  = Diferencia de presiones oncóticas entre el lecho vascular y el intersticio.

35. LEY DE STARLING

36. EDEMA

37. III. INTERCAMBIOS DE AGUA CON EL EXTERIOR 1 . Riñones 2 . Piel 3 . Pulmones 4 . Tracto gastrointestinal

38. BALANCE HIDRICO

39. PAPEL DEL RI ÑÓN EN LA REGULACIÓN DEL EQUILIBRIO HÍDRICO 1. El riñón filtra 180 litros de plasma al día (FG 125ml / minuto). 2. Se excretan 1.5 litros por la orina. 3. Producción de orina. a) Adultos= 40-80 ml / hora 4. La osmolalidad urinaria est á determinada por: a) Cantidad de desechos metab ólicos b) Volumen urinario

40. PAPEL DEL RI ÑÓN EN LA REGULACIÓN DEL EQUILIBRIO HÍDRICO 5. Capacidad renal máxima de concentración= 1400 mOsm / kg a) La capacidad para concentrar la orina disminuye con la edad. b) Diuresis m ínima obligatoria para eliminar desechos metabólicos (20ml / h) = 500ml / día. c) Enfermedad renal < 20ml / h

41. FACTORES HORMONALES Y RI ÑÓN 1) Sistema renina – angiotensina – aldosterona 2) Hormona antidiurética 3) Factor natriurético auricular 4) Hormona natriurética 5) Prostaglandinas renales

42. APARATO YUXTAGLOMERULAR

43. 1. RENINA-ANGIOTENSINA-ALDOSTERONA

45. 1. Es segregada en respuesta a: a)Aumento de la osmolaridad plasmatica b)Disminución del volumen intravascular c)Caída de la presión arterial 2. Su secreción aumenta en: a)Estrés b)Dolor c)Cirugía 2. HORMONA ANTIDIURÉTICA

46. 3. La osmolaridad plasmática regula los niveles de ADH: a)Estímulo de osmoreceptores hipotalámicos b)Estado hemodinámico sistémico a través del SN simpático 4 . La sobrecarga acuosa inhibe la secreción de ADH a)Los tubulos distal y colector de la nefrona se vuelven impermeables al agua b)La orina hipotónica procucida en la rama ascendente del asa de Henle no cambia su osmolaridad. 5. Otros inhibidores de la secreción de ADH: a)Etanol c)Emociones b)Frío d) Cafeína 2. HORMONA ANTIDIURÉTICA

47. 2. HORMONA ANTIDIURÉTICA

49. 3. FACTOR NATRIURÉTICO ATRIAL ESTIMULO: Expansión volumen sanguíneo (aurícula derecha). ACCIÓN: - Aumenta excreción de Na y H 2 O -Aumenta tasa filtración glomerular -Disminuye reabsorción de Na

50. 3. FACTOR NATRIURÉTICO ATRIAL SITUACIONES QUE CURSAN CON EXPANSIÓN DEL VOLUMEN INTRAVASCULAR: a)Administracion de solucion salina 0.9% b)Ingestion gran cantidad de agua c)Hiperaldosteronismo primario d)ICC, IR e)Síndrome SIHAD f)Posición decubito g)Enfermedad de Cushing

51. 3. FACTOR NATRIURÉTICO ATRIAL SITUACIONES QUE CURSAN CON DISMINUCION DEL VOLUMEN INTRAVASCULAR (Disminuye ANF): a)Restricción de Sodio y/o Agua b)Diuréticos c)Hemodiálisis d)Ventilación Mecánica con presión positiva final espiratoria (PEEP)

52. 4. HORMONA NATRIURÉTICA ORIGEN: Hipotálamo ACCIONES: - Inhibe ATPasa Na / K -Disminuye reabsorci ón Na - Aumenta diuresis Su secreción aumenta como respuesta a la expansión del volumen extracelular: a)Dieta con alto contenido de Sodio b)Infusión de solución salina 0.9% c)Mineralocorticoides d)IRC, IR

53. 5. PROSTAGLANDINAS RENALES a) Se derivan del ácido araquidónico (AA) b) La fosfolipasa A2 libera AA de los fosfolípidos membranales. Fosfolipasa A2 es activada por angiotensina II y noradrenalina. c) El AA por acción de la Ciclooxigenasa genera endoperóxidos (PGG 2, PGH 2 ) d) Finalmente, se genera prostaciclina y TXA 2 (vasoconstrictor) e) PGE 2, y PGI 2 inhiben acción ADH y son potentes vasodilatadores.

54. 6. SISTEMA NERVIOSO SIMPATICO a) Regula la hemodinámica sistémica y de la función renal. b) Se activa por barorreceptores de alta presión localizados en: seno carotideo y cayado aórtico. c) Activación de receptores de volumen o de baja presión, localizados en la aurícula derecha. d) Los receptores de alta presión responden a cambios de tensión de la pared arterial correspondiente. e) Los receptores de baja presión responden a cambios del volumen intravascular. f) Los estímulos aferentes viajan hasta los nucleos hipotalámicos supraóptico y paraventricular, regulando la secreción de ADH.

55. 6. SISTEMA NERVIOSO SIMPATICO g) En sujetos sanos el SNS se mantiene activo para mantener la TA y la FC en límites adecuados: -La noradrenalina estimula los receptores beta-1 cardíacos con aumento de la FC y contractilidad cardíaca. -La noradrenalina estimula los receptores alfa de las arteriolas periféricas ocasionando vasoconstricción. h) El riñón es muy rico en fibras simpáticas y su estimulación provoca: -Disminución del flujo plasmático renal -Disminución del filtrado glomerular -Aumento reabsorción de Na en TCP, asa de Henle y TC

56. REFLEJO DE LA SED 1) La sed es una señal corporal para buscar líquido y es la defensora principal del volumen celular. 2) Este reflejo es estimulado por aumento en la tonicidad del plasma y en menor grado por disminución en el volumen LEC. 3) El umbral osmótico para la sed es 290-295 mOsm/L 4) Responde con un cambio en la tonicidad de 1-2% 5) La sed cesa con la ingestión de líquidos y la restauración de la tonicidad plasmática normal. a) Los ancianos tienen alteración del reflejo de la sed b) También sujetos debilitados, intubados, niños, etc.

57. PERDIDAS POR LA PIEL 1. Corresponde al vapor de agua formado en el organismo (perspiración) = 400-600 ml/día 2. Representa un 75% de las pérdidas insensibles. 3. Las pérdidas aumentan en: a) Quemaduras b) Fiebre (100-150 ml/grado C fiebre/día) 4. El sudor es un líquido deficiente en electrolitos

58. PERDIDAS POR LA PIEL 5. Estas pérdidas varían con el clima y la actividad física: a) En condicion extremas se pueden perder hasta 2 litros por hora b) El sudor es hipotónico Na= 15-60 mmol/L Cl=15-60 mmol/L K= 5-10 mmol/L

59. PERDIDAS INSENSIBLES POR PULMONES 1. Representan 25% de todas las pérdidas insensibles. 2. Corresponden a 500 ml/día 3. Varían con la humedad y la profundidad de la respiración. 4. Se pierden 100ml por c/5 rpm sostenida. 5. La hiperventilación y traqueostomia no humidificada aumenta las pérdidas (1.0-1.5 L/día)

60. PERDIDAS GASTROINTESTINALES 1. Diariamente, el tracto GI recibe 6-8 litros. 2. La mayor cantidad se absorbe en colon derecho. 3. Sólo se pierden 100-200ml por las heces. 4. Las secreciones GI son isotónicas o ligeramente hipotónicas. 5.Las pérdidas aumentan por: a) Vómitos d) Tubos de ostomía b) Diarrea e) Fístulas c) Drenajes

61. PERDIDAS GASTROINTESTINALES VOLUMEN Y COMPOSICION ELECTROLITICA DE FLUIDOS GI SECRECION VOLUMEN (ML/24h) Na (mEq/L) K (mEq/L) Cl (mEq/L) HCO3 (mEq/L) SALIVA 1500 10 26 10 30 GASTRICA 1500 60 10 130 0 DUODENO (100-2000) 140 5 80 0 ILEON 3000 140 5 104 30 COLON VARIABLE 60 30 40 0 PANCREAS 100-800 140 5 75 115 BILIS (50-800) 145 5 100 35

62. ALTERACIONES DE LABORATORIO EN LAS DESHIDRATACIONES TRASTORNO PROT. TOTAL (G/L) Na (mmol / L) Hb (mmol / L) Hcto (%) GR (T/L) MVC (fl) MCHM (g / L) REFERENCIA 68-82 132-152 8.7-11.2 (m) 7.4-9.9 (f) 40-48 (m) 36-42 (f) 4.5-6.1 (m) 4.1-5.3 (f) 82-93 320-360 (m) 300-340 (f) DESHIDRATACION HIPOTONICA DESHIDRATACION ISOTONICA n n n DESHIDRATACION HIPERTONICA

63. COMPOSICION ELECTROLITICA Y OSMOLALIDAD DE LIQUIDOS ENDOVENOSOS SOLUCION I.V. Na (mmol/L) Cl (mmol/L) K (mmol/L) Lactato (mmol/L) Ca (mmol/L) Glucosa (g/L) Osmolalidad (mOsm / L) DEXTROSA 5% 0 0 0 0 0 50 252 DEXTROSA 10% 0 0 0 0 0 100 505 DEXTROSA 50% 0 0 0 0 0 500 2520 NaCl 0.9% 154 154 0 0 0 0 308 NaCl 0.45% 77 77 0 0 0 0 154 NaCl 0.33% 51 51 0 0 0 0 103 Lactato Ringer (LR) 130 109 4 28 2.7 0 273 D-5% / NaCl 0.9% 154 154 0 0 0 50 560 D-5% / NaCl 0,45% 77 77 0 0 0 50 406 D-5% / LR 130 109 4 28 2.7 50 525 PLASMA 142 103 4 - 5 0.9 275-290(t.)

64. DISTRIBUCION COMPARTIMENTAL DE SOLUCIONES HIDROELECTROLITICAS PRINCIPIOS BASICOS 1. Distribución del agua corporal total a) Intracelular 2/3 b) Extracelular 1/3 2. Distribución del agua extracelular a) Intersticial 75% b) Intravascular 25%

65. DISTRIBUCION COMPARTIMENTAL DE LA DEXTROSA-5% PRINCIPIOS BASICOS 1. Distribución del agua corporal total a) Intracelular 2/3 b) Extracelular 1/3 2. Distribución del agua extracelular a) Intersticial 75% b) Intravascular 25%

69. 375 ml 125 ml