Universidad Autónoma de Chiapas Facultad de Ciencias Químicas Campus IV
APUNTES IMPRESOS DE LA MATERIA DE :
Bioquímica Clínica II EQUILIBRIO HIDRICO UNIDAD 3.1
DE LA LICENCIATURA DE QUIMICO FARMACOBIOLOGO
TITULAR DE LA MATERIA: M. EN C. CONSUELO CHANG RUEDA
CICLO JULIO-DICIEMBRE 2010 TAPACHULA, CHIAPAS
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INDICE: INTRODUCCION
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DISTRIBUCION DEL AGUA EN EL ORGANISMO .
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BALANCE DEL AGUA AL ORGANISMO
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DISTRIBUCION Y ABSORCION .
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INGESTION
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VIAS DE EXCRECION DEL AGUA EN EL ORGANISMO.
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TRASTORNOS EN EL METABOLISMO DEL AGUA.
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BIBLIOGRAFIA .
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METABOLISMO DEL AGUA
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INTRODUCCION: La masa del cuerpo humano esta constituida principalmente de agua, el agua forma parte esencial de todas las células y líquidos del cuerpo; entre las reacciones bioquímicas, actúa como solventes, papel muy importante en las funciones del organismo, ya que en los compuestos en solución se desencadenan las reacciones bioquímicas y los fenómenos fisiológicos. Sin agua no hay soluciones, sin soluciones, y sin reacciones no hay vida; proporcionan un medio de transporte para procesos intra y extracelulares y sirve como lubricante. También regula la temperatura corporal por medio de la evaporación en pulmones y piel. El equilibrio hídrico significa varias cosas; es sinonimo de homeostasia de los líquidos, este significa la constancia relativa de la distribución de agua en los tres compartimientos líquidos del cuerpo. El volumen de Agua dentro de la célula, en los espacios interticiales y en los vasos sanguíneos permanece relativamente constante cuando hay equilibrio hídrico. En consecuencia, desequilibrio hídrico significa aumento o disminución, en relación con el limite normal del volumen normal de agua en el cuerpo y de la cantidad en uno o más de los compartimientos líquidos. El desequilibrio hídrico y de electrolitos depende mutuamente entre sí. Cuando uno presenta anomalías, también tiene que sufrirla el segundo derivándose de ello su importancia para su estudio. Por lo cual mediante este apunte impreso el alumno comprenderá la importancia del estudio del metabolismo del agua y su relación con los electrolitos, cubriéndose la unidad 3.1 del programa, con los siguientes objetivos:
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Objetivos Específicos:
Conocerá la importancia del equilibrio hidroelectrolitico.
Principales alteraciones relacionadas con el metabolismo de agua y electrolitos.
Conocerá los métodos de diagnostico para la detección de problemas relacionados con el equilibrio hidroelectrolitico. 3.1 Metabolismo de Agua 3.1.1
Distribución de agua en el organismo.
3.1.2
Balance de agua. a).- Ingestión. b).- Requerimientos. c).- Excreción.
3.1 METABOLISMO DEL AGUA El complicado metabolismo de los alimentos suministra a la células su fuente de energía y las sustancias de base, para llevar a cabo ciertas síntesis. El metabolismo de agua y electrolitos permite mantener en el interior de las células la composición constante; es el único medio en el cual los sistemas enzimáticos de la célula pueden funcionar continuamente con eficacia. En otros aspectos de más interés se encuentra el hecho de que el agua constituye el medio ideal para transporte de materiales, tanto orgánico como inorgánico de una parte a otra del organismo; además al diluir o concentrar el medio interno, influye sobre los procesos enzimáticos que se llevan a cabo en los tejidos, por ende el agua es adecuada para la regularización de la temperatura corporal. 3.1.1. DISTRIBUCION DEL AGUA EN EL ORGANISMO El agua total del organismo se distribuye en dos grandes compartimientos:: Líquido extracelular Se encuentra fuera de la célula y este comprende a el líquido de los vasos sanguíneos (plasma ) y de los espacios tisulares (líquido interticial), además también el líquido cefalorraquídeo y el intraocular del tubo digestivo. El sodio es el catión predominante aquí.
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Líquido intracelular Alrededor de 25 a 40 litros que hay en el cuerpo están dentro de 75 billones de células del cuerpo y por ello recibe este nombre. El K+ es el catión intracelular más importante, existe relativamente poco potasio en el espacio extracelular. El líquido contenido en cada célula va a variar según el tejido y las condiciones metabólicas. El líquido intracelular es el más abundante (28 lt), el plasma (2.8 lt) es el menos abundante y el líquido interticial (11.2 lt) ocupa sitios intermedios. Estos volúmenes varían según la cantidad de grasa en el cuerpo, sexo y la edad. Desde el punto de vista químico el líquido plasmático y el líquido interticial son casi idénticos, la diferencia es que la sangre (Plasma) contiene más electrolitos que el líquido interticial, la sangre contiene aniones proteínicios de los cuales carece el líquido interticial. La sangre posee más sodio y menos cloro que el interticial. La estructura química de los tres líquidos (plasma, líquido Interticial y líquido Intracelular) ayuda a regular el movimiento del agua y los electrólitos entre ellos.
Agua Tota l 42 Litros
Espa cio e xtra ce lula r 14 Litros
Líquido pla sm á tico 2.8 Litros
Espa cio intra ce lula r 28 Litros
Líquido inte rsticia l 11.2 Litros
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El agua fluye sin restricción a través de las membranas celulares, es impulsada por los gradientes de presión hidrostática y osmótica siendo estas, el principal mecanismo regulador del movimiento de agua a través de las membranas. De tal manera que las concentraciones de solutos intracelular y extracelular se conservan en el mismo valor, y su concentración en los líquidos interticial e intracelular es el factor principal que rige la presión osmótica y esta a su vez regula la cantidad y dirección de transporte del agua a través de los dos líquidos, así como su volumen. Algú n fa c to r (d ia rre a , su d o ra c ió n a b u n d a n te , la va d o in te stin a l
Pe rd id a d e Na
Dism in u ye la c o n c e n tra c ió n d e Na d e l LEC (Hip o n a tre m ia )
Dism in u c ió n d e la P. o sm ó tic a d e l LEC El LEC se to rn a h ip ó to n ic o vs LIC
Osm o sis n e ta d e l LEC a l LIC (d e sp la za m ie n to d e l líq u id o h a c ía la s c é lu la s)
Dism in u ye e l vo lu m e n d e l LEC, vo l. sa n gu ín e o d ism in u ye (h ip o vo le m ia )
Au m e n ta e l vo lu m e n d e l LIC
Ch o q u e
VIAS POR LAS CUALES ENTRA Y SALE AGUA AL ORGANISMO
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El agua entra en el organismo por el tubo digestivo (en bebidas y alimentos), pero aparte cada célula produce agua por catabolismo de los alimentos y esta entra en el torrente circulatorio. El agua deja normalmente el cuerpo por cuatro salidas: riñones (orina), pulmones (agua en el aire expirado), piel (difusión y sudor) e intestino (excremento) Según el principio básico del equilibrio del líquido, el volumen total de agua que entra en el organismo es igual al volumen de agua que se excreta . En condiciones normales hay mecanismos que conservan la hemostasia del volumen total del agua en el cuerpo los cuales conservan o restablecen de manera primaria por artefactos que ajustan la excreción (volumen urinario) con la ingestión y de manera secundaria por mecanismos que ajustan la ingestión de líquidos. Fuente de agua Alimentos Bebidas Oxidación de Nutrimentos TOTAL
Agua ingerida 850 ml 1300 ml 350 ml 2,500 ml
Fuente de agua Orina Pulmones Piel Heces TOTAL
Agua Perdida 1,500 ml 400 ml 500 ml 100 ml 2,500 ml
DISTRIBUCION, ABSORCION, INGESTION Y VIAS DE EXCRECION DEL AGUA EN EL ORGANISMO. INGESTION Cerca del 85% del agua ingerida proviene de los alimentos o del metabolismo de las grasas, y la cantidad de agua promedio ingerida por un adulto en un día es de 1.5 lt/d. DISTRIBUCION Y ABSORCION El intestino absorbe rápido y casi por completo el agua. Una vez absorbida puede atravesar con facilidad las membranas celulares , las cuales son muy permeables al agua y las células por lo general se comportan como osmómetros casi perfectos. El agua se distribuye según la concentración de sodio y potasio en los compartimientos intracelular y extracelular, diluyendo los constituyentes de manera proporcional. El tiempo del curso de distribución es de minutos, mucho menos que las 2 a 3 horas que requiere el riñón para eliminar una carga de agua excesiva.
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VIAS DE EXCRECIÓN Cerca de un tercio de la cantidad real de agua ingerida compensa las perdida fijas de agua promediando cerca de 0.5 lt/d en heces (0.1 lt/d), en el aire exhalado después de haber sido humidificado por los pulmones (0.3 lt/d) y en el sudor 0.1 lt/d). El resto del agua se excreta por la orina, cuyo volumen es variable (aprox. 1 lt/d). El equilibrio de agua se ajusta por lo general de manera sensible a las variaciones en las cantidades de agua ingerida, regulada por los mecanismos de la sed, y de la excreción renal del agua. MEDIACION DEL EQUILIBRIO ENTRE LA INGESTION Y EXCRECIÓN DE AGUA EN EL ORGANISMO Las concentraciones normales de Na+ en el liquido interticial y de K+ en el intracelular depende de muchos factores pero especialmente de la ADH (hormona antidiurética (ADH) secretada por la neurohipófisis, también conocida como (AVP) arginina-vasopresina) y aldosterona (hormona secretada por la corteza suprarrenal). El volumen de orina es regulado principalmente por la cantidad que se secreta de estas dos hormonas, las cuales controlan el volumen de agua que es resorbido por los túbulos renales. Los cambios en el volumen de líquidos que se pierde por piel, pulmones e intestinos también modifican el cociente ingreso-excresión; pero estos volúmenes no se ajustan automáticamente al volumen de ingreso como ocurre en el volumen urinario. La ADH regula la concentración de electrolitos en el LEC y la presión osmótica del mismo al modificar la cantidad de agua que se reabsorbe en los túbulos renales. Por otra parte la aldosterona, regula el volumen del LEC al modificar la cantidad de Na + que se reabsorbe hacia la sangre por los túbulos renales.
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Algunos de los factores que inducen la secreción de ADH y aldosterona son: Pequeñisimos cambios en la concentración plasmática del sodio, sucesivo a un desequilibrio del sodio total del organismo y del agua (inducen la liberación de ADH por células osmorreguladoras en el hipotálamo). Un gran cambio en el volumen circulatorio efectivo provoca la liberación de ADH. La sed, también se controla con el mismo estímulo que regula a la ADH. Un cambio del 3 al 4 % en la osmolaridad plasmática ocasiona que la ADH llegue a el límite total de concentración fisiologicamente activo. Las náuseas y la hipoglucemia son estímulos muy potentes para la liberación ADH. Las funciones fisiológicas de angiotensina II, dolor, estrés e hipoxia ocasionan aumentos fisiológicos en la secreción de ADH. Cuando disminuye la presión arterial se estimula la corteza suprarrenal para aumentar la secreción de aldosterona y a su vez se aumenta la reabsorción tubular renal del sodio, dando lugar a un aumento de la concentración total de sodio en todo el organismo.
TRASTORNOS EN EL METABOLISMO DEL AGUA. HIPONATREMIA Es una disminución en la concentración de sodio (menor de 135 mEq/L).Valores normales de sodio en plasma = 134 –145 mEq/L Se puede dar por tres mecanismo: 1. Baja cantidad de sodio corporal total con menor reducción en el agua total en el organismo. 2. Contenido normal de sodio total del organismo con exceso de agua total del cuerpo. 3. Exceso de sodio total en el organismo con exceso considerable del agua total del cuerpo. Cuando se presenta la hiponatremia es porque hay un desorden en la osmorregulación normal y alteración del metabolismo del agua. Se puede presentar fisiologicamente en el caso del embarazo durante la quinta y octava semana.
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También se presenta fisiopatológicamente como es el caso de: Síndrome de Secreción apropiada: el volumen circulatorio es efectivo normal. Intoxicación por agua: es la ingestión o administración de más agua de la cantidad que el riñón puede excretar. Esto es porque la concentración de IFG es baja e inmoviliza los mecanismos excretores de agua por el riñón. Volumen circulatorio efectivo disminuido. Disminución extracelular aumentada; puede ser por insuficiencia cardiaca congestiva, cirrosis, síndrome nefrótico. Hiponatremia aguda. Hiponatremia crónica. Hipernatremia Cuando se presenta una elevación de la concentración de sodio plasmático aproximadamente mayor a 145 mEq/L. Se presenta por tres factores: 1. Ingestión rápida de sodio hipertónico con suficiente tiempo y oportunidad para ingestión de agua. 2. Trastorno en la sed o la capacidad para beber agua. 3. Insuficiente ingestión de agua para sobrellevar la perdida de agua renal o extrarrenal. En todos estos casos las respuestas osmorreguladoras están intactas, de tal forma que ADH está elevada y la orina esta muy concentrada, se presenta una fuerte estimulación de sed.
Los padecimientos más conocidos por esto son: Volumen extracelular elevado: por ingestión o administración de sodio hipertónico. Volumen extracelular renal: el restablecimiento del osmostato. Volumen extracelular bajo: por pérdida de solución hipotónica renal o no renal. Estados con actividad anormalmente baja de ADH: puede ser por diabetes insípida, diabetes insípida nefrogena. Hipernatremia aguda. Hipernatremia crónica.
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Aunque la aldosterona ayuda a restablecer el volumen del líquido extracelular normal cuando disminuye por debajo de los normal. Sin embargo se presentan alteraciones cuando hay un exceso provocando aumento en el volumen extracelular y por lo tanto un exceso en el volumen sanguíneo (Hipervolemia), y un exceso en el volumen del líquido interticial (Edema), pero ayuda aumentando la concentración de sodio en el organismo para restablecer el equilibrio.
BIBLIOGRAFIA Líquidos y Electrólitos. Fisiología y fisiopatología. Martín Editorial Manual Moderno. México D.F.
G. Cogan.
Química Biológica. Antonio Blanco. Editorial El Manual Moderno. México D.F. Líquidos y electrolitos. E.KINSEY M. SMITH. Editorial el manual moderno. 2. Edición. México D.F. pags.55-141. Diagnostico de laboratorio. Diccionario de medicina MOSBY. EDITORIAL OCEANO. 1996.
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