Trastornos del Equilibrio de Líquidos y Electrolitos
Los líquidos y los electrolitos están presentes en las células del organismo, en los espacios de los tejidos entre las células y en la sangre que llena el compartimento vascular. Los líquidos corporales transportan gases, nutrientes y desechos; ayudan a generar la actividad eléctrica necesaria para activar las funciones corporales; toman parte en la transformación de alimentos en energía y, en otras palabras, mantienen todas las funciones del cuerpo.
Aunque el volumen y la composición de los líquidos se mantienen relativamente constantes en presencia de una amplia diversidad de cambios en la captación y la salida, condiciones ambientales adversas y enfermedad, por ejemplo, deterioran la captación, aumentan las pérdidas e interfieren con los mecanismos que regulan el volumen, composición y distribución de los líquidos. Este capítulo trata sobre la composición y distribución compartimental de los líquidos corporales; equilibrio del sodio y el agua; equilibrio del potasio y equilibrio de calcio, fósforo y magnesio.
Conceptos clave
Los conceptos clave proporcionan un breve resumen de los aspectos más importantes de cada uno de los apartados correspondientes dentro del capítulo. Si alguno de estos puntos no está claro, acuda al apartado correspondiente para su revisión.
La cantidad de agua y su efecto en la concentración de sodio en el LEC son los que sirven para regular la distribución del líquido entre los compartimentos del LIC y el LEC.
La hiponatremia o la hipernatremia causada por pérdidas o ganancias desproporcionadas de sodio o de agua ejerce su efecto en el compartimento del LIC y causa que el agua entre o salga de las células corporales. Muchas de las manifestaciones de cambios en la concentración de sodio reflejan cambios en el volumen intracelular de las células, en particular en las del sistema nervioso.
El potasio es sobre todo un ion intracelular con sólo una pequeña pero vital cantidad que está presente en los LEC.
La distribución de potasio entre los compartimentos intracelular y extracelular regula los potenciales eléctricos de membrana que controlan la excitabilidad de las células de los nervios y los músculos, así como la contractibilidad del músculo esquelético, cardíaco o liso.
Dos mecanismos principales funcionan para controlar el potasio sérico:
- mecanismos renales que conservan o eliminan potasio, y
- sistemas amortiguadores transcelulares que eliminan potasio del suero y que lo liberan en el suero, según sea necesario.
Trastornos que modifiquen la función de cualquier mecanismo causan una grave alteración en los niveles de potasio en el suero.
El calcio del LEC está constituido por fracciones libres (ionizadas), que forman complejos y unidas a proteínas. Sólo el Ca2+ desempeña un papel esencial en la excitabilidad neuromuscular y cardíaca.
Los niveles de calcio sérico están regulados por HPT y por mecanismos renales en los que las concentraciones séricas de calcio y fosfato se regulan de manera recíproca para evitar dañar el depósito de cristales de fosfato de calcio en los tejidos lisos del cuerpo.
La mayor parte del magnesio del cuerpo está dentro de las células, donde funciona para regular la actividad enzimática, generar ATP y transportar calcio. El magnesio es necesario para la función de HPT; la hipomagnesemia es una causa común de hipocalcemia.
La eliminación de magnesio es a través de los riñones, que ajustan la excreción urinaria como un recurso para mantener el nivel de magnesio sérico. Los diuréticos tienden a trastornar los mecanismos reguladores de los riñones e incrementan las pérdidas de magnesio en la orina.
Resumen
Este apartado es un resumen del capítulo que le ayudará a repasar el núcleo fundamental de la materia de cara a un hipotético examen.
Composición y distribución compartimental de líquidos corporales
Los líquidos corporales contienen agua y electrolitos; están distribuidos entre los compartimentos del LIC y del LEC del cuerpo. Dos terceras partes del líquido corporal está contenido en las células corporales del compartimento del LIC y una tercera parte está contenida en el compartimento vascular, espacios intersticiales y zonas del tercer espacio del compartimento del LEC.
El LIC tiene altas concentraciones de potasio, calcio,fósforo y magnesio, y el LEC altas concentraciones de sodio, cloruro y bicarbonato.
Los electrolitos y los que no son electrolitos se desplazan por difusión a través de las membranas celulares que separan los compartimentos del LIC y el LEC.
El agua cruza la membrana celular por ósmosis; para ello utiliza los canales proteínicos especiales, llamados acuaporinas. Se mueve desde el lado de la membrana que tiene el menor número de partículas y la mayor concentración de agua hacia el lado que tiene la mayor cantidad de partículas y menor concentración de agua. La tensión osmótica o el efecto que una solución ejerce sobre el volumen celular para hacer que la célula se hinche o se contraiga se llama tonicidad.
El edema representa un aumento en el volumen del líquido intersticial.
Los mecanismos fisiológicos que contribuyen a la formación de edema son factores que:
- aumentan la presión de filtración capilar,
- disminuyen la presión capilar osmótica coloidal,
- incrementan la permeabilidad capilar, y
- obstruyen el flujo linfático.
El efecto que ejerce el edema sobre la función corporal está determinado por su ubicación.
El edema del cerebro, laringe o pulmones es un trastorno agudo que pone en peligro la vida, en tanto que la infamación de tobillos y pies es una molestia que se manifiesta en temporadas calurosas. El líquido se acumula también en el compartimento transcelular; es decir, en los espacios articulares, saco pericárdico, cavidad peritoneal y cavidad pleural. Como este líquido no se intercambia con facilidad con el resto del LEC, a menudo se le conoce como líquido del tercer espacio.
Equilibrio de sodio y agua
Los líquidos corporales están distribuidos entre los compartimentos del LIC y del LEC.
La regulación del volumen de líquido, concentración de solutos y distribución entre los 2 compartimentos depende del equilibrio entre agua y sodio. El agua proporciona alrededor del 90% al 95% de solutos extracelulares. Tanto el agua como el sodio son absorbidos del tubo digestivo y eliminados por los riñones.
El principal regulador del sodio y del agua es el mantenimiento del volumen de sangre circulante efectivo, que es vigilado por los receptores de estiramiento del sistema vascular, los que actúan a través de la HAD y el sistema nervioso simpático, y por los receptores de los riñones, que actúan a través del sistema nervioso simpático y el sistema renina-angiotensina-aldosterona.
El agua corporal y la osmolalidad del suero también están reguladas por la sed, que controla la ingesta de agua, y la HAD, que controla la concentración de la orina y la salida de ésta de los riñones.
Los trastornos del líquido isotónico son resultado de la contracción o expansión del volumen del LEC ocasionadas por pérdidas proporcionales de sodio y agua. El déficit del volumen de líquido isotónico se caracteriza por un decremento del volumen del LEC. Causa sed, volumen vascular y función circulatoria reducidos, gasto urinario bajo y densidad relativa de la orina incrementada.
El exceso de volumen de líquido isotónico se caracteriza por un aumento del volumen del LEC. Se manifiesta por signos de volumen vascular incrementado y edema.
Las alteraciones en la concentración del sodio extracelular son ocasionadas por una ganancia desproporcionada (hiponatremia) o pérdida (hipernatremia) de agua. Por ser el catión principal en el compartimento del LEC, el sodio controla su osmolalidad y su efecto en el volumen celular. La hiponatremia se manifiesta como una hiponatremia hipertónica (translocacional), en la que el agua sale de la célula en respuesta a concentraciones altas de glucosa en sangre, o como una hiponatremia hipotónica (por dilución), que se presenta cuando el cuerpo retiene agua por encima de sodio.
La hiponatremia hipotónica, que se manifiesta como un estado hipovolémico, euvolémico o hipervolémico, se caracteriza porque el agua es jalada hacia dentro de la célula desde el compartimento del LEC, lo que hace que la célula se expanda. Causa calambres musculares y debilidad, náuseas, vómito, calambres abdominales y diarrea, y signos del SNC, como cefalea, letargo, depresión de los reflejos tendinosos y, en casos graves, convulsiones y coma.
La hipernatremia representa una pérdida desproporcionada de agua corporal en relación con el sodio. Se caracteriza porque el agua intracelular es jalada hacia el compartimento del LEC, lo que hace que la célula se encoja o contraiga. Esto se manifiesta por la sensación de sed y menor gasto urinario; boca seca y menor turgencia de los tejidos; signos de volumen vascular reducido (taquicardia, debilidad y pulso saltón), así como con signos del SNC, como reflejos bajos, agitación, cefalea y, en casos graves, convulsiones y coma.
Equilibrio del potasio
El potasio es el principal catión de LIC. Contribuye en el mantenimiento de la osmolalidad intracelular; desempeña una función determinante en la conducción de los impulsos nerviosos y en la excitabilidad de los músculos esquelético, cardíaco y liso, e influye en el equilibrioacidobásico. El potasio se ingiere con la dieta y se elimina a través del riñón. Puesto que no se conserva en él, se requiere una ingesta suficiente todos los días.
Un desplazamiento transcelular genera una redistribución del potasio entre los compartimentos del LEC y del LIC, lo que obliga a aumentar o disminuir los niveles sanguíneos.
La hipocaliemia es un decremento de potasio en el plasma a niveles inferiores a 3,5 mEq/l (3,5 mmol/l). Es resultado de ingesta insuficiente, pérdidas excesivas o redistribución entre los compartimientos del LIC y LEC.
Las manifestaciones de déficit de potasio son alteraciones en las funciones renal, del sistema musculoesquelético, gastrointestinal y cardiovascular, entre otras, lo que refleja el papel determinante del potasio en el metabolismo celular y la función neuromuscular.
La hipercaliemia es el incremento de potasio plasmático a niveles mayores de 5 mEq/l (5 mmol/l). Raras veces se presenta en personas saludables, porque el cuerpo es en extremo eficiente para evitar la acumulación excesiva de potasio en el LEC. Entre las causas principales del exceso de potasio se citan: que los riñones eliminen menos potasio, administración de éste excesivamente rápida por vía intravenosa y un desplazamiento transcelular de potasio hacia afuera de la célula hacia el compartimiento del LEC. El efecto más grave de hipercaliemia es el paro cardíaco.
Equilibrio del calcio, fósforo y magnesio
El calcio, fósforo y magnesio son los principales iones divalentes del cuerpo.
El calcio es el catión divalente más importante. Alrededor del 99% de calcio del cuerpo está en el hueso; menos del 1% se encuentra en el compartimento le LEC. El calcio del hueso está en equilibrio dinámico con el calcio del LEC. De las 3 formas de calcio del LEC (es decir, enlazado con proteínas, en forma de complejos y ionizado), sólo la ionizada es capaz de cruzar la membrana celular y contribuir a la función celular. El calcio ionizado desempeña varias funciones. Contribuye a la función neuromuscular, cumple un papel vital en el proceso de coagulación de la sangre y participa en varias reacciones enzimáticas.
Las alteraciones en la concentración de calcio ionizado originan efectos neurales; la excitabilidad neural aumenta con hipocalcemia y disminuye con hipercalcemia.
El fósforo es en gran medida un anión del LIC. Está incorporado en los ácidos nucleicos y ATP. Las causas más comunes de niveles alterados de fosfato del LEC son los cambios en la absorción intestinal, desplazamientos o cambios transcompartimentales y trastornos en la eliminación renal.
El déficit de fósforo causa signos y síntomas de disfunción neural, función musculoesquelética deteriorada y trastornos hematológicos. La mayoría de estas manifestaciones resulta de un decremento en los depósitos de energía celular a causa de una insuficiencia de ATP y transporte de O 2 por 2,3-DFG en los glóbulos rojos. El exceso de fósforo se presenta con insuficiencia renal y déficit de HPT. Se relaciona con bajas concentraciones de calcio plasmático.
El magnesio ocupa el segundo lugar entre los cationes más abundantes del LIC. Actúa como un cofactor en muchas de las reacciones enzimáticas intracelulares y es necesario para el metabolismo de la energía celular, el funcionamiento de la bomba de membrana Na + /K + -ATPasa, conducción en los nervios, transporte de iones y actividad en los canales del calcio y del potasio. El magnesio impide el movimiento hacia afuera del potasio en las células del corazón; cuando los niveles de magnesio son bajos, los canales permiten que salga el potasio, lo que deriva en una baja concentración de potasio intracelular. Actúa sobre los canales del calcio para inhibir su movimiento en las células. La insuficiencia de magnesio es resultado de ingesta insuficiente, pérdidas excesivas o movimientos entre los compartimentos del LEC y el LIC.
La hipomagnesemia daña la liberación de HPT y sus acciones; causa la reducción del potasio del LIC y deteriora la capacidad de los riñones para conservar el potasio.
Por lo general, la hipermagnesemia se relaciona con insuficiencia renal y con el empleo imprudente de medicaciones que contienen magnesio, como antiácidos, complementos minerales o laxantes. Causa disfunción neuromuscular con hiporreflexia, debilidad muscular y confusión.
El magnesio disminuye la liberación de acetilcolina en la articulación neuromuscular y podría ocasionar bloqueo neuromuscular y parálisis respiratoria.
Leer más:
01. Composición y distribución compartimental de líquidos corporales
Los líquidos corporales están distribuidos entre los compartimentos de líquido intracelular (LIC) y el líquido extracelular (LEC).
02. Equilibrio de sodio y agua
El movimiento de los líquidos corporales de los compartimentos del LIC y LEC se realiza en la membrana celular y depende de las concentraciones de agua y sodio del LEC.
03. Equilibrio del potasio
El potasio ocupa el segundo lugar entre los cationes más abundantes en el cuerpo y es el principal en el compartimento del LIC.
04. Equilibrio del calcio, fósforo y magnesio
Calcio, fósforo y magnesio son los principales cationes del cuerpo. Se ingieren con la dieta, son absorbidos del intestino, son filtrados en el glomérulo del riñón, reabsorbidos en los túbulos renales y eliminados por la orina.