La Corporación para Investigaciones Biológicas agradece a los Editores de esta obra por haber donado

a nuestro Fondo Editorial las regalías que les corresponden por las ventas de este libro.

MANUAL DELÍQUIDOS Y ELECTROLITOS

FUNDAMENTOSDE MEDICINA

Hernán Vélez A.William Rojas M.Jaime Borrero R.

Jorge Restrepo M. †

MANUAL DE LÍQUIDOS Y ELECTROLITOS

Jaime Borrero RamírezAlfredo Constaín FrancoJaime Restrepo Cuartas

Corporación para Investigaciones BiológicasMedellín, Colombia. 2006

©2006 por la Corporación para Investigaciones Biológicas, CIB. Reservados todos los derechos. Ni todo el libro ni parte de él puede ser reproducido, archivado o transmitido en forma alguna o mediante algún sistema electrónico, mecánico o de fotorreproducción, memoria o cualquier otro, sin permiso por escrito del editor. Todos los conceptos aquí expuestos son responsabilidad de los autores.

ISBN: 958-9400-90-6

Diseño y diagramación: Fondo Editorial CIBPreprensa: Especial PrepressImpresión y terminación: Quebecor World Bogotá S.A.Carátula: El nacimiento de Venus (1486), por Alessandro di Mariano Filipepi. Venus nació del Mediterráneo y llegó primero a las playas de Chipre,

flotando en una concha de ostra. La vida proviene del mar: sus elementos minerales existen en proporciones casi exactas en los fluidos biológicos del cuerpo humano.

Hecho en Colombia/Manufactured in Colombia

ADVERTENCIASe debe valorar la pertinencia de los conocimientos científicos publicados en cualquier libro de medicina antes de aplicarlos en la práctica clínica. Quien use esta obra, debe consultar diferentes fuentes de información para tener la seguridad de que sus decisiones contengan actualizaciones sobre cambios en procedimientos, contraindicaciones y supresiones o nuevas emisiones de fármacos, además de garantizar las dosificaciones correctas. Por tanto, es el lector (no el autor ni el editor) el responsable del uso de la información aquí publicada y de los resultados que obtenga con ella.

Corporación para Investigaciones BiológicasTeléfono: +57 (4) 441 08 55. Fax +57 (4) 441 55 14Internet: http://www.cib.org.coCorreo-e: cib@cib.org.coMedellín, Colombia

DEDICATORIA

A los estudiantes de Medicina de todas las edades.A mi esposa Dora por su constancia y tenacidad.

Jaime Borrero Ramírez

A mi familia, de donde vengo y con la que voy,por su apoyo permanente.

Alfredo Constaín Franco

A los estudiantes de Medicina.Jaime Restrepo Cuartas

AGRADECIMIENTOS

A CORPAÚL, por el apoyo que brindó para la financiación

del programa para asistentes digitales que acompaña este libro.

ACERCA DE LA CIB

Cuando usted compra un libro del Fondo Editorial de la Corporación para Investiga-

ciones Biológicas (CIB), contribuye con la investigación científica en América Latina

en las áreas médica y biotecnológica. La CIB es una institución privada, sin ánimo

de lucro dedicada a:

Investigación. La CIB trabaja en la búsqueda de mejores métodos de diagnóstico y

tratamiento para enfermedades producidas por hongos, bacterias, virus y parásitos

en humanos y en el sector agropecuario. También, adelanta investigaciones en en-

fermedades autoinmunes y en hipertensión, haciendo uso de técnicas de biología

molecular.

Formación de investigadores. En forma permanente, la CIB entrena un número

importante de estudiantes de todas las universidades del país que quieren ser in-

vestigadores, especialmente en el campo de las maestrías y los doctorados, y tiene

acuerdos de sociedad con universidades como la Pontificia Bolivariana, la de Pam-

plona y la Nacional de Colombia. Con La Universidad Pontificia Bolivariana y con el

Instituto de Ciencias de la Salud (CES) se tiene un programa de doctorado en Cien-

cias Médicas. Además, a nivel de pregrado, presta capacitación a médicos, biólogos,

bacteriólogos y auxiliares de laboratorio.

Difusión del conocimiento. Las investigaciones de la CIB producen artículos cientí-

ficos para revistas nacionales e internacionales indexadas, ayudando al progreso de

la ciencia mundial desde el ámbito latinoamericano.

Los investigadores de la CIB participan como autores y editores en varios de los

libros del Fondo Editorial que hoy cuenta con más de 40 títulos.

Servicios de diagnóstico. La CIB sirve de soporte a médicos y laboratorios en la

ejecución y elaboración de exámenes para diagnósticos especializados, en el campo

de las enfermedades infecciosas y autoinmunes. Además, se presta apoyo en el área

de diagnóstico y control en el sector agropecuario.

Desarrollo en biotecnología. Igualmente, la Corporación trabaja en la evaluación

de bacterias y hongos que sirven para la producción de bioinsecticidas y en el desa-

rrollo de plantas transgénicas resistentes a plagas y enfermedades.

PRÓLOGO

La Corporación presenta hoy, por primera vez, un libro que se acompaña de un programa informático para utilizar en el diagnóstico y el trata-miento de las enfermedades que en él se estudian.

Tres hechos nos enorgullecen en esta ocasión. Primero, la CIB completa una larga tradición en la literatura médica colombiana y latinoamerica-na. Hace exactamente 35 años, en enero de 1971, se daba inicio a nues-tra colección principal, Fundamentos de Medicina, editada en su primera edición por la Universidad de Antioquia. Los editores de entonces fueron los Drs. Hernán Vélez Atehortúa, Jorge Restrepo Molina y el Dr. Jaime Borrero Ramírez, quien de manera especial nos acompaña ahora como editor y coautor de este texto.

A Fundamentos de Medicina se han ido sumando Fundamentos de Cirugía, Fundamentos de Pediatría, Fundamentos de Salud Pública y Fundamen-tos de Odontología. Así mismo, de manera simultánea con este libro, estamos lanzando una serie de textos dirigidos a los estudiantes y pro-fesionales del área de Medicina Veterinaria, Fundamentos de Medicina Veterinaria, de la cual Terapéutica Veterinaria es el primer título con el que la CIB incursiona en tan importante área del conocimiento. Esto constituye un motivo más de satisfacción.

Tercero, el software que hoy presentamos, es el primero en español del que tengamos noticia para el manejo de los líquidos y electrolitos, y de los pocos que existen en el momento en este idioma, para ser usado en dispositivos móviles en el área de la salud. Esperamos, que en el lecho del enfermo, el médico pueda hacer uso de esta magnífica herramienta.

Creemos que es tiempo de migrar a la información y las herramientas digitales. Esta obra es el primer paso. La Internet y las nuevas tecno-logías, como la computación móvil, ya hacen parte de nuestras vidas y empiezan a ser indispensables para proporcionar un correcto cuidado médico a nuestros pacientes, con la última evidencia de que se disponga y con la mínima incertidumbre posible. La CIB hace aquí su aporte para construir ese ideal.

Alexander Ramos R.Director Fondo Editorial CIB

PREFACIO

A lo largo de mi experiencia académica como Nefrólogo y de mis múltiples contactos con estudiantes, internos, residentes y colegas, encontré como una necesidad sentida, la de un manual sobre líquidos, electrolitos y equilibrio acidobásico que fuera claro, coherente y de fácil manejo.

Acudí a la Corporación para Investigaciones Biológicas, donde fui gratamente sorprendido, pues los doctores Jaime Restrepo Cuartas y Alfredo Constaín Franco venían impulsando la misma idea.

En enero de 2005 seleccionamos los autores de capítulos e iniciamos labores, centralizadas en el Fondo Editorial de la Corporación para Investigaciones Biológicas y coordinadas por el doctor Alexander Ramos, hasta culminar la obra, organizada en 5 secciones, con 20 capítulos y unos anexos.

En los seis capítulos iniciales se analizan los conceptos generales del equilibrio hidroelectrolítico y acidobásico, la fisiología renal y la homeostasis de los iones: sodio, potasio, calcio, fósforo y magnesio.

Los capítulos siete a diez se dedican al análisis de las alteraciones patológicas de los iones y su tratamiento.

En la tercera sección, capítulos 11 a 16, se presentan y discuten las alteraciones del equilibrio acidobásico y su tratamiento, con un enfoque práctico basado en las teorías de Peter-Stewart. Es una sección para leer con calma, reflexionar y luego aplicar.

Los capítulos 17 a 19 se dedican a los síndromes hiperosmolares, el manejo de líquidos y electrolitos en el paciente quirúrgico y las alteraciones del equilibrio acidobásico en el paciente crítico.

La quinta sección se dedica al paciente pediátrico.

Difícil de congeniar lo que corresponde netamente al niño, con lo que le es común con el adulto. Sin embargo, los doctores Liliana María Rubio Elorza y José Martínez Salas supieron balancear sus conocimientos con las limitaciones del manual y el capítulo es altamente informativo.

Lo novedoso y útil para los médicos hospitalarios, es la inclusión, sin costo adicional, de un programa para asistente digital, destinado a convertirse en su auxiliar indispensable.

Los editores del Manual queremos colaborar con su publicación, en forma positiva, al bienestar de nuestros colegas profesionales y estudiantes.

Jaime Borrero Ramírez

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ÍNDICE DE AUTORES

Luis Ernesto Barragán Ramírez Internista nefrólogo Universidad Surcolom-biana, Neiva, Huila.

Jaime Borrero Ramírez Ex decano de la Facultad de Medicina de la Universidad de Antioquia y fundador de la Unidad Renal y del Grupo de Trasplantes del Hospital Universitario San Vicente de Paúl, Medellín.

Alfredo Constaín Franco Médico cirujano y cirujano general de la Uni-versidad Nacional de Colombia. Especialista en Medicina Crítica y Cuidados Intensivos de la Universidad Pontificia Bolivariana. Profe-sor asistente Departamento de Cirugía de la Universidad de Antioquia y Hospital Uni-versitario San Vicente de Paúl. Intensivista clínicas Soma y Bolivariana, Medellín.

José Martínez Salas Médico pediatra. Nefrólogo pediatra. Profe-sor titular Facultad de Medicina de la Uni-versidad de Antioquia. Ex jefe de la Unidad Renal Pediátrica Hospital Universitario San Vicente de Paúl, Medellín.

Jaime Iván Pantoja Agreda Internista nefrólogo Hospital Universitario Hernando Moncaleano Perdomo, Neiva, Huila.

Jaime Restrepo Cuartas Médico cirujano de la Universidad de An-tioquia. Profesor titular de cirugía general, cofundador y miembro del Grupo de Tras-plantes de la Universidad de Antioquia. Ex rector de la misma universidad de 1995 al 2002. Actualmente Director General de la Corporación para Investigaciones Biológicas, CIB, Medellín.

Liliana María Rubio Elorza Pediatra nefróloga. Jefe de la Unidad Renal Pediátrica Hospital Universitario San Vicente de Paúl, Medellín.

Desarrollador del programa informático

José Fdo. Flórez Arango Médico cirujano de la Universidad de An-tioquia. Magíster en Ciencias Básicas Bio-médicas, U. de Antioquia. Profesor, U. de Antioquia. Estudiante de doctorado, Univer-sity of Texas Health Science Center - School of Health Information Sciences. Houston, Texas.

xv

TABLA DE CONTENIDO

Capítulo 1 Líquidos, electrolitos y equilibrio acidobásico ................. 1 Jaime Borrero Ramírez Jaime Restrepo Cuartas

Capítulo 2 Conceptos básicos de fisiología renal ..........................16 Jaime Borrero Ramírez

Capítulo 3 Homeostasis del equilibrio acidobásico ........................40 Alfredo Constaín Franco Jaime Borrero Ramírez

Capítulo 4 Sodio y el concepto de volumen circulante efectivo .......54 Jaime Borrero Ramírez

Capítulo 5 Homeostasis del potasio ..........................................59 Jaime Iván Pantoja Agreda

Capítulo 6 Homeostasis del calcio, el fósforo y el magnesio ............67 Alfredo Constaín Franco Jaime Borrero Ramírez

Capítulo 7 Hipernatremias y síndromes hiperosmolares .................74 Jaime Borrero Ramírez

Capítulo 8 Hiponatremias y síndromes hipoosmolares ...................81 Jaime Borrero Ramírez

Capítulo 9 Trastornos del potasio .............................................94 Jaime Borrero Ramírez Jaime Iván Pantoja Agreda

Capítulo 10 Alteraciones del calcio, fósforo y magnesio ................ 111 Alfredo Constaín Franco Jaime Borrero Ramírez

Capítulo 11 Alteraciones del equilibrio acidobásico ...................... 124 Alfredo Constaín Franco

Capítulo 12 Acidosis metabólica .............................................. 138 Alfredo Constaín Franco

Capítulo 13 Alcalosis metabólica ............................................. 149 Alfredo Constaín Franco

Capítulo 14 Acidosis respiratoria ............................................. 156 Alfredo Constaín Franco

Capítulo 15 Alcalosis respiratoria ............................................. 162 Alfredo Constaín Franco

Capítulo 16 Alteraciones acidobásicas y alteraciones mixtas: enfoque práctico .................................................. 168 Alfredo Constaín Franco

xvi

Capítulo 17 Cetoacidosis diabética y estado hiperglucémico hiperosmolar ...................................................... 179 Luis Ernesto Barragán Ramírez

Capítulo 18 Manejo de líquidos y electrolitos en el paciente quirúrgico ..194 Jaime Restrepo Cuartas

Capítulo 19 Alteraciones acidobásicas en el paciente crítico .......... 216 Alfredo Constaín Franco

Capítulo 20 Líquidos y electrolitos en el paciente pediátrico .......... 236 José Martínez Salas Liliana María Rubio Elorza

Capítulo 21 Anexos .............................................................. 302 Jaime Borrero Ramírez Alfredo Constaín Franco

xvii

ÍNDICE DE SIGLAS Y ABREVIATURAS

µg microgramoATOT ácidos débiles totalesBIF brecha de iones fuertes (en inglés SIG por strong ion gap)DAD dextrosa en agua destiladaDIF diferencia de iones fuertes (en inglés, SID, por strong ion difference)g gramoGI gastrointestinalh horaHCO3

— ión bicarbonatoHTA hipertensión arterialIAM infarto agudo del miocardioIM intramuscularIV intravenosokg kilogramoL litrom metromEq miliequivalentemin minutomg miligramomL mililitrommol milimolmOsm miliosmols segundo UCI unidad de cuidados intensivos

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Líquidos, electrolitos y equilibrio acidobásico 1Dr. Jaime Borrero RamírezDr. Jaime Restrepo Cuartas

Conceptos generales

En este capítulo se presentan las bases fisiológicas generales que permi-ten comprender la regulación de los líquidos, los electrolitos y los siste-mas acidobásicos en el organismo humano; también, las que establecen cuáles son los cambios que se presentan en situaciones anormales, y cómo se le puede facilitar al organismo la activación de los mecanismos compensatorios.

El agua del organismo

El agua es el principal componente de los seres vivos y sus propiedades dependen de la estructura molecular, la cual tiene una disposición mor-fológica en forma de V, con 2 átomos de hidrógeno con una carga positiva débil y uno de oxígeno cargado negativamente (figura 1-1). Por su configu-ración tetraédrica adopta la forma de un campo eléctrico y por su atrac-ción electrostática mantiene una forma rígida cuando está en estado de cristalización, conservando esta misma disposición por períodos más cor-tos si se encuentra en estado líquido (figura 1-2). Estas particularidades hacen del agua un excelente solvente para los electrolitos, ya que la in-terposición de las moléculas de agua reduce la atracción entre los iones.

105º

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(+)H

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Fuente: Hays R. Dynamics of body water and electrolytes. En: Maxwell M, Kleeman C. Clini-cal disorders of fluid and electrolyte metabolism. New York: McGraw-Hill; 1980.

Figura 1-1. Estructura molecular del agua. Se aprecian las órbitas del par de elec-trones en el átomo de oxígeno y la carga positiva de los átomos de hidrógeno.

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Figura 1-2. Estructura del hielo. La figura de las esferas grandes representan el oxígeno y las pequeñas, el hidrógeno. Se ilustra la unión de las moléculas de agua, mediante los atómos de hidrógeno —línea discontinua—. Las múltiples uniones son responsables de la estructura cristalina del hielo.

Las múltiples uniones entre las moléculas de agua determinan que ésta tenga un alto calor específico, lo cual es importante como conduc-tor térmico, lo que le permite estabilizar la temperatura corporal de los humanos. La pérdida de calor con la evaporación resulta de la ruptura de las uniones entre los iones de hidrógeno durante la perspiración; así, el hombre puede controlar el exceso de temperatura. Igualmente, el agua es un excelente estabilizador de membranas y a la vez desempeña un importante papel en los fenómenos de permeabilidad celular.En resumen las características fundamentales del agua son:

• Ser un excelente solvente• Es termorregulador y conductor eléctrico• Estabiliza las membranas celulares• Permite la permeabilidad celular• Se disocia para producir iones hidrógeno

Distribución de los líquidos en el organismoLas mediciones con óxido de deuterio, tritio o antipirina han permiti-do establecer que en adultos normales el porcentaje de agua corporal fluctúa entre el 45 y el 60% del peso total. Las variaciones dependen de la edad, la cantidad de grasa y el sexo; el porcentaje de agua corporal tiene una relación inversa con la edad y con el porcentaje de grasa del organismo, esto último se debe a que la concentración de agua en las

Fuente: Hays R. Dynamics of body water and electrolytes. En: Maxwell M, Kleeman C. Clini-cal disorders of fluid and electrolyte metabolism. New York: McGraw-Hill; 1980.

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Figura 1-3. Distribución del agua corporal —en litros y en porcentaje del peso cor-poral— e intercambio de líquido entre los diferentes compartimientos en un varón normal de setenta kilogramos.

grasas es apenas del 10%. Por lo anterior, el agua corporal total es menor en los ancianos, las mujeres —quienes tienen mayor proporción de grasa que el hombre— y los obesos.

El agua del organismo en el recién nacido representa un 75% del peso corporal, en el hombre adulto el 60% y en la mujer el 50%, por su mayor porcentaje de grasa. En mayores de 60 años: hombres 50% y mujeres 45%.

Del total de agua del organismo un 60% es intracelular y un 40% ex-tracelular.

En un adulto de 70 kg de peso: Agua total 0,6 x peso = 42 L 100%Líquido intracelular 0,4 x peso = 28 L 66%Líquido extracelular 0,2 x peso = 14 L 33%Líquido intersticial: ¾ del LEC 10,5 L 0,75%Plasma: ¼ del LEC 3,5 L 0,25%

Los líquidos intersticiales y el plasma están separados por la pared capi-lar. El líquido de los huesos no es intercambiable y el del tejido conectivo y de los cartílagos se moviliza con mucha lentitud. Existen también mo-deradas cantidades de líquido en las cavidades pericárdica, peritoneal y pleural. El líquido transcelular posee una composición iónica variable y se forma por trasporte activo celular; a este compartimiento pertenecen las secreciones salival, biliar, pancreática, gonadal, bronquial, ocular, sudorípara, gastrointestinal, cerebroespinal y renal (figura 1-3).

Balance hídricoEl balance hídrico es el estado de equilibrio entre el ingreso y la salida de líquidos del organismo; en éste, la variación diaria es muy pequeña

Plasma

3,0 L (4,5%)

Agua del tejido conectivo3,0 L (4,5%)

Agua del los huesos

3,0 L (4,5%)

Líquidointersticial

8,5 L (12,0%)

Líquido intracelular

23,0 L (33,0%)

Líquido transcelular1,0 L

(1,5%)

Fuente: Hays R. Dynamics of body water and electrolytes. En: Maxwell M, Kleeman C. Clini-cal disorders of fluid and electrolyte metabolism. New York: McGraw-Hill; 1980.

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1 1y sólo representa un 0,2% del peso. Cuando se presenta un balance ne-gativo, por un exceso en las pérdidas o una disminución en los ingresos, sobreviene la deshidratación y cuando ocurre el fenómeno contrario se presenta la sobrehidratación. En ambas circunstancias el organismo hace uso de sus mecanismos de compensación, bien sea para retener el faltan-te o para eliminar el excedente.

El agua se obtiene en el organismo mediante el consumo de líquidos, por liberación a partir de los alimentos o por el fenómeno de oxidación endógena. En un adulto normal, los requerimientos de agua oscilan en-tre 2.000 y 3.000 mL diarios, pero estos valores dependen del clima, el ejercicio físico y las costumbres. El control de los ingresos está mediado por la sed —sensación de sequedad de las mucosas que se presenta du-rante los estados de deshidratación—, cuyos mecanismos homeostáticos se activan al estimularse el eje hipotálamo-hipófisis y la producción de hormonas reguladoras, lo cual ocurre a partir de una disminución supe-rior al 1% del peso en agua. Para calcular las necesidades diarias se han empleado varias fórmulas: 1.800 mL por metro cuadrado de superficie corporal —más empleada en los niños— y 0,35 mL por kilogramo de peso para el adulto joven. Este valor disminuye en los viejos y aumenta en los niños.

El agua sale del organismo a través de la piel, el tracto respiratorio, la vía urinaria y el tracto gastrointestinal.

Las salidas por la piel —transpiración— dependen de la concentración atmosférica de vapor de agua, el ejercicio físico y los cambios de tempe-ratura; esta eliminación corresponde a un proceso activo para dispersar calor. La eliminación diaria suele ser de 400 a 800 mL; durante la fiebre se pierden 0,2 mL/kg/hora/grado centígrado. En general, por cada grado centígrado de más, se pueden perder 100 mL en 24 horas.

La eliminación pulmonar depende de las diferencias de tensión entre el vapor de aire inspirado y el espirado y se aumenta con el incremento de la frecuencia respiratoria. En condiciones normales se eliminan unos 400 mL por día en un adulto normal.

En la vía urinaria, la eliminación oscila entre 1.200 y 1.500 mL al día, variación que depende de la ingesta y de las necesidades del organismo para eliminar solutos como el sodio, la úrea, la creatinina y otras sustan-cias. El organismo tolera descensos del volumen urinario hasta 500 mL al día, pero este límite es necesario para eliminar los 35 gramos de solutos diarios que salen en la orina. En el proceso intervienen factores hormo-nales como los de la hormona antidiurética, la hormona natriurética y la aldosterona, el uso de medicamentos que aumenten la presión arterial o el flujo plasmático renal y las alteraciones en el funcionamiento de los órganos. El estrés puede producir oliguria con retención de sodio y de cloro y eliminación de potasio.

La evacuación con las materias fecales es normalmente menor de 200 mL al día y tiene relación con la dieta. Por supuesto, en estados patológicos como la diarrea, el vómito, la obstrucción intestinal o las fístulas, el tracto gastrointestinal es un importante sitio de pérdidas. En el tracto digestivo existe un amplio intercambio de líquidos entre la luz y el compartimiento extracelular.

La composición iónica de las distintas secreciones digestivas puede apreciarse en la tabla 1-1.

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En general, las secreciones salival y gástrica son hipotónicas y las intestinales, la bilis y las pancreáticas son isotónicas, por lo cual los reemplazos deben hacerse teniendo en cuenta estas consideraciones. Así mismo, debe recordarse que las pérdidas gástricas tienen la tendencia a producir alcalosis hipoclorémica y las pérdidas pancreaticobiliares, aci-dosis metabólica.

La eliminación urinaria es el recurso más especializado que establece el organismo para la regulación hidroelectrolítica, por tanto, su volumen representa la diferencia entre la ingesta y la salida de los líquidos. En condiciones normales se eliminan unos 50 mL por hora en un adulto, lo cual representa un volumen entre 1.000 y 1.500 mL diarios. Esta canti-dad depende, sin embargo, de la ingesta y de los estados patológicos, por lo que se deben tener en cuenta problemas como la diabetes me-llitus, la diabetes insípida, la intoxicación alcohólica y las alteraciones renales, por ejemplo.

Regulación del balance de agua

Ingresos en mL/día Egresos en mL/día

Líquidos 1.200 Insensibles 700Por alimentos 1.000 Sudor 100Agua metabólica 300 Heces 200

0 Orina 1.500Total 2.500 2.500

SecreciónVolumen en

24 horas (mL)

Sodio(mEq/L)

Potasio(mEq/L)

Cloro(mEq/L)

Bicarbonato(mEq/L)

Saliva 1.500 40 15 15 50

Gástrica 2.500 60 10 90 1

Duodenoye-yunal

2.000 100 5 100 20

Del íleon 1.000 120 5 100 20

Jugo biliar 1.000 120 5 100 70

Pancreática 1.000 140 5 80 100

Fuente: Restrepo J, Aristizábal H, Velásquez O, Cano F. Equilibrio hidroelectrolítico en el adulto. En: Olarte F, Aristizábal H, Botero M, Restrepo J. Cirugía. Tomo I. Medellín: Universidad de Antioquia; 1982: 37.

Tabla 1-1. Volumen y composición hidroelectrolítica de las secreciones digestivas normales.

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1 1Efecto del ejercicio, la temperatura ambiente y la fiebre sobre el equi-librio hídrico

Pérdida de agua Climas cálidos Ejercicio fuerte Fiebre(en mL/día)Pulmones 350 700 Por cada gradoSudor 1.300 - 1.500 4.000- 5.000 de aumento,Orina 800 – 1.100 500 100 mLPérdidas totales 2.100 – 2.950 5.200 – 6.200

Las pérdidas totales se deben reemplazar para mantener el balance hí-drico. En caso de diarrea o vómito las pérdidas pueden ser considerables. En la persona normal el balance hidroelectrolítico se mantiene estable dentro de límites relativamente estrechos.

Unidades corporales de medidaEl agua ocupa en un adulto normal, de un 55 a un 60% del peso corporal total y en ella se disuelven los distintos componentes orgánicos e inor-gánicos, denominados solutos; las unidades corporales de medida esta-blecen las relaciones entre dichos solutos y el solvente. Con base en las relaciones mencionadas se puede calcular por ejemplo la cantidad total de cada uno de los solutos y su concentración plasmática; para hallar estos y otros valores es necesario tener en cuenta algunos conceptos bioquímicos básicos que se enuncian a continuación:

Peso atómico. Es un número arbitrario que se obtiene al comparar el peso de un átomo de oxígeno, estipulado en 16, con el de los otros ele-mentos de la tabla periódica (véase tabla 1-2).

Peso molecular. Es la suma de los pesos atómicos de los elementos que componen una molécula de una sustancia; esta suma expresada en gra-mos se denomina mol (molécula gramo) (véase tabla 1-3). En la práctica médica se utiliza como unidad el milimol (mmol). Para el caso de los gases, bajo patrones constantes de temperatura y presión, el volumen ocupado por un mol es de 22,4 litros.

Equivalencia electroquímica. Es la capacidad que tiene un ión de com-binarse con otro, propiedad que depende de la valencia. Los iones mul-tivalentes tienen mayor poder de combinación, de tal modo que un ión divalente se combina con dos monovalentes. El patrón de referencia es el hidrógeno; así, un equivalente de un ión es la cantidad de éste que puede combinarse con un gramo de hidrógeno, o expresado de otro modo, un equivalente de una sustancia es su peso atómico dividido por la valencia.

Concepto de equivalencia. Las partículas de carga positiva se denomi-nan cationes y las de carga negativa aniones. Al combinarse los cationes y los aniones, lo hacen de acuerdo con su carga o valencia y no con su peso molecular. De este modo, un equivalente se define como el peso en gramos de un elemento que se combina o reemplaza. Un gramo del ión H+ es igual a un mol de H+ y contiene 6,02 x 10 a la 23 partículas.

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1 mol de H+ + 1 mol de Cl— = 1 mol HCl (1 g) (35,5 g) = (36,5 g)

Similarmente, un mol de un catión univalente, carga +1, es igual a un equivalente porque puede reemplazar el H+ y puede combinarse con un equivalente de un anión.

1 mol de Na+ + 1 mol de Cl— = 1 mol de NaCl (23 g) (35,5 g) (58,5 g)

Pero un mol de un catión divalente como el Ca++ se combinará con 2 mo-les de Cl— y es igual a 2 equivalentes

Elemento Símbolo Peso atómico

Aluminio Al 26,98

Azufre S 32,07

Bromo Br 79,92

Calcio Ca 40,08

Carbono C 12,01

Cloro CI 35,46

Cromo Cr 52,01

Cobre Cu 63,54

Fósforo P 30,98

Hidrógeno H 1,01

Hierro Fe 55,85

Magnesio Mg 24,32

Manganeso Mn 54,94

Mercurio Hg 200,61

Nitrógeno N 14,01

Oxígeno O 16,00

Plata Ag 107,88

Potasio K 39,10

Sodio Na 22,99

Tungsteno W 183,86

Yodo Y 126,91

Zinc Zn 65,38

Tabla 1-2. Peso atómico de los elementos biológicamente importantes.

Fuente: Hays R. Dynamics of body water and electrolytes. En: Maxwell M. Kleeman C. Clinical disorders of fluid and electrolyte metabolism. New York: McGraw-Hill; 1980.

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1 mol Ca++ + 2 mol Cl— = 1 mol CaCl2 (40 g) (71 g) (111 g)

En los líquidos orgánicos diluidos, las concentraciones de los iones se dan en milésimas de equivalente y para convertir milimoles a miliequivalen-tes se usan las siguientes fórmulas:

mEq/L = mmol/L x valencia.

mEq/LO utilizando la primera ecuación: mEq/L = x valencia Peso mol

Concepto de molaridad. Es importante porque según la ley de Avogadro, 1 mol de una sustancia no disociable contiene el mismo número de par-tículas (6,02 x 1023).

Molaridad es la cantidad de una sustancia relativa a su peso atómico o molecular: un mol se define como el peso molecular de una sustancia en gramos: siendo el peso atómico del sodio 23 gramos, 23 mg son un mili-mol y disueltos en un litro de agua representan 1 milimol por litro

Entonces 1 milimol de Na+ contiene el mismo número de átomos que un milimol de Cl— aunque éste pese 35,5 mg y aquel 23 mg.

Conceptos de osmolaridad y de osmolalidad. La osmolaridad se refiere al número de partículas de soluto por litro de agua y la osmolalidad al número de partículas por kilogramo de peso: la osmolaridad es tempe-ratura dependiente porque el volumen aumenta al aumentar aquella. La

Sustancia Fórmula Peso molecularPeso deun mol

(g)

Peso deun milimol

(mg)

Glucosa C6H1206 6(12) + 12(1) + 6(16) = 180 180 180

Cloruro de potasio KCI 39 + 35,5 = 74,5 74,5 74,5

Bicarbonato de sodio NaHCO3

— 23 + 1 + 12 + 3(16) = 84 84 84

Cloruro de calcio CaCI2 40 + 2(35,5) = 111 111 111

Cloruro de amonio NH4CI 14 + 4(1) + 35,5 = 53,5 53,5 53,5

Bicarbonato HCO3— 1 + 12 + 3(16) = 61 61 61

Sulfato SO2— 32 + 4(16) = 96 96 96

Ion sodioa Na+ 23 23

Ion calcioa Ca2+ 40 40

Tabla 1-3. Peso molecular y peso en moles y milimoles de sustancias ionizadas y no ionizadas.

a El peso de un mol de un elemento es igual a su peso atómico expresado en gramos.

Fuente: Hays R. Dynamics of body water and electrolytes. En: Maxwell M, Kleeman C. Clinical disorders of fluid and electrolyte metabolism. New York: McGraw-Hill; 1980.

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1 1osmolalidad depende de la masa y es independiente de la temperatura; sin embargo en clínica se las usa indiferentemente.

El solvente biológico es el agua y por ser las concentraciones de los solutos corporales muy bajas, su concentración se expresa en milimoles por kilogramo de agua.Fórmula para convertir mg/dL a mmol/kg. Tomando como ejemplo la concentración normal de la glucosa en el plasma y su peso molecular, su osmolaridad sería:

mg/dL (100 mg x 10)mmol/kg= ___________________ < = 0,0056 = 5,6 mmol/L o kg Peso mol (180)

Se deben tener en cuenta los siguientes cuatro principios:

1) La osmolalidad depende del número total de partículas disueltas por kg de peso y no depende de las cargas eléctricas de las mismas.

2) Los iones se combinan miliequivalente por miliequivalente y no mili-mol por milimol o miligramo por miligramo.

3) Para mantener la electroneutralidad debe existir un número igual de cationes y de aniones en los líquidos orgánicos.

4) La presión osmótica la determina exclusivamente el número total de partículas en solución y es independiente de factores tales como el tamaño de las partículas, su masa o su valencia.

La osmolaridad y la tonicidad son sinónimos, aunque en el caso de so-luciones la tonicidad se relaciona con su efecto en el volumen de una célula: la solución isotónica no altera el volumen celular; la hipertónica la deshidrata y la hipotónica aumenta su volumen.

Tonicidad. Se refiere a la presión osmótica efectiva y depende de la concentración de solutos osmóticamente activos en un fluido. La úrea, por ejemplo, que es permeable y atraviesa con facilidad las membranas celulares, no produce movimiento de agua, pues su concentración se difunde en ambos espacios, intra y extracelular; no tiene pues efectos tónicos. Pero el manitol, que es un soluto impermeable y no pasa del compartimiento extracelular al intracelular, sí origina salida de agua de la célula, por el efecto hipertónico que desencadena; de ahí su utilidad en el edema cerebral. Como la osmolalidad está determinada por el nú-mero de partículas y no por su clase, una solución al 5% de glucosa o una al 0,9% de solución salina, son isotónicas con relación al plasma, pero en el caso de la solución glucosada, el azúcar se consume y el volumen neto de agua aumenta, lo que se puede comportar finalmente como una solución hipotónica. A su vez, una solución al 5% de cloruro de sodio será hipertónica y una al 0,45% será hipotónica. Por esta razón, en el control rápido de las pérdidas agudas de líquidos, las soluciones hipertónicas pueden reestablecer rápidamente el volumen extracelular.

Distribución de los electrólitos en el organismoEl agua y los electrólitos se difunden libremente a través del endotelio de los capilares; su paso es restringido por las proteínas y los solutos que no atraviesan fácilmente las membranas. El líquido intersticial es enton-ces un ultrafiltrado del plasma, relativamente libre de proteínas; los ele-mentos que lo constituyen dependen del equilibrio de Gibbs-Donnan, el

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1 1cual se obtiene cuando los iones difusibles —de acuerdo con los gradien-tes de concentración— establecen el equilibrio entre los compartimien-tos. La presencia de proteínas en el suero hace que la concentración de otros aniones sea baja y la de los cationes sea alta, en comparación con el líquido intersticial.

La concentración de cada ión en el líquido intracelular difiere sustan-cialmente de la del líquido extracelular, predominando en el intracelular como cationes el potasio y el magnesio y como aniones las proteínas, los fosfatos y los sulfatos; además, la suma total de cationes y aniones intracelulares es mayor que en el líquido intersticial o en el suero. Sin embargo, existe un equilibrio osmótico entre la célula y el líquido inters-ticial lo cual parece depender de que hasta un 30% de los iones intra-celulares sean inactivos, posiblemente por estar unidos a lipoproteínas, nucleoproteínas, ácido ribonucleico y fosfato de adenosina libre. El sodio es el principal catión extracelular, y existe un 24% no intercambiable, que está localizado principalmente en los huesos. El potasio, por su par-te, es fundamentalmente intracelular y es en un 90% intercambiable.

Fuerzas responsables del movimiento del agua y de los iones

Presión hidrostática. Es la presión originada por la contracción cardiaca y trasmitida a lo largo del sistema arterial. En el lecho vascular microcir-culatorio es de 35 mmHg, lo que equivale a 0,04 atmósferas. La diferen-cia entre esta presión y la presión coloidosmótica dada por las proteínas del suero, establece una presión de difusión o coeficiente de filtración hacia los tejidos, lo que permite la salida de agua y solutos del lecho vascular al intersticio; este proceso se revierte en el extremo venoso por la disminución de la presión hidrostática (figura 1-4).

Presión osmótica. Las moléculas no difusibles a través de las mem-branas semipermeables producen un flujo de agua hacia el sitio donde

Tejidos

Presión hidrostática

PO: presión oncótica PH: presión hidrostática

Extre

mo

arte

rial Presión hidrostática

35 mmHg

Presiónoncótica25 mmHg

Capilar

25pH

PO25

PO

PH15

-10+10

Presión oncótica

Extre

mo

veno

so

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Figura 1-4. Presentación de un capilar y de las fuerzas que participan en el equilibrio de Starling. En el extremo arterial del capilar, la presión hidrostática es mayor que la oncótica, por tanto hay salida de líquido; mientras que en el extremo venoso la relación entre dichas presiones se invierte con la consiguiente reabsorción neta de líquido.

Fuente: Hays R. Dynamics of body water and electrolytes. En: Maxwell M, Kleeman C. Clinical disorders of fluid and electrolyte metabolismo New York: McGraw-Hill; 1980: 21.

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1 1ellas se encuentran, denominado ósmosis, lo cual establece una presión que se opone a la hidrostática. Esta presión osmótica es proporcional a la concentración de los solutos no difusibles y depende de la tempera-tura absoluta. La permeabilidad depende del tipo de membrana y del tamaño de las partículas; en las membranas biológicas, partículas como la úrea y el glicerol pasan relativamente fácil y no son componentes osmóticos.

La actividad fisiológica y química de los electrólitos depende del nú-mero de partículas por unidad de volumen, mmol/L; del número de car-gas eléctricas por unidad de volumen, mEq/L, y del número de partículas osmóticamente activas, mOsm/L. La presión osmótica efectiva depende-rá de las sustancias que no atraviesen las membranas semipermeables, como las proteínas.

Presión oncótica. Es la presión osmótica ejercida por moléculas de gran tamaño, especialmente las proteínas que se encuentran en solución en el plasma. Este efecto se debe primordialmente a la albúmina y puede lograrse con otras sustancias como el dextrán o las poligelatinas. Su valor promedio de de 27 mmHg y es primordial como determinante del movi-miento líquido a través de los capilares.

Permeabilidad capilar. Los capilares tienen una gran permeabilidad, lo que permite el flujo de agua y partículas hacia el intersticio en el lado arterial y su regreso en el lado venoso. La superficie de filtración capilar es enorme y puede estimarse en 6.300 metros cuadrados. En las células, los movimientos de agua se hacen a través de los poros celulares y el flujo a través de estos orificios depende de la ley de Poiseuille1.

Trasporte de los solutos en las membranas biológicas. Las membranas biológicas poseen un doble estrato lipídico en el cual se encuentran las proteínas globulares, que parecen ser las responsables de la formación de los canales para el agua y otras moléculas.

Los solutos pueden atravesar las membranas por difusión o por un proceso de transporte activo. Existe un coeficiente de permeabilidad que depende del área de la membrana, de las diferencias de concentra-ción del soluto a ambos lados de la membrana y del tiempo del proceso. Como la célula tiene en su interior aniones impermeables, como las pro-teínas y los ácidos nucleicos, existe una presión osmótica que favorece el ingreso de iones difusibles lo cual podría producir edema de la célula y ruptura de las membranas; este efecto se controla por un mecanis-mo activo de bombas iónicas que extraen el sodio, lo que genera una diferencia de potencial a través de la membrana, siendo positiva en el exterior y negativa en el interior. El potencial de membrana del múscu-lo estriado se calcula en -90 milivoltios; para mantener este potencial negativo debe ingresar potasio a la célula y salir sodio, con lo cual se mantiene el volumen. El enfriamiento celular, por ejemplo a 0°, reduce la salida de sodio, disminuye la diferencia de potencial y permite que el sodio y el cloro entren a la célula; así mismo, el potasio sale y se produce edema celular (véase figura 1-5).

El descubrimiento en 1957 de una enzima, la Na-K-ATPasa permitió establecer la importancia del trasporte activo no sólo para el sodio y el potasio sino también para el bicarbonato, el magnesio y el calcio.

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Sustancias de importancia fisiológica y su equivalencia

Sustancia Peso molecular Miliequivalentes MiliosmolesSodio + 23,0 1 1Potasio + 39,1 1 1Calcio ++ 40,1 2 1NH4 + 18,0 1 1HCO3

— 61,0 1 1

Cloro 35,5 1 1Fósforo inorg. 95,0 3 1Cloruro de sodio 58,5 2 2Cloruro de calcio 111 4 3

Composición iónica de los compartimientos líquidos en el organismo

Espacio extracelular Espacio intracelularCationes mEq/L Aniones mEq/L Cationes mEq/L Aniones mEq/L

Na+ 140 Cl— 105 Na+ 10 Cl— 5K+ 4 HCO3

— 25 K+ 150 HCO3— 12

Ca++ 5 Proteínas 16 Ca++ 0,001 Pinorg 100 Mg++ 2H+ 0,000040 H+ 0,000079pH 7,4 pH 7,1

Figura 1-5. Regulación del volumen celular. Se observan una célula con metabolismo normal —izquierda— y otra con inhibición metabólica reversible —derecha—. En la célula normal el sodio difunde hacia su interior y el potasio sale —línea interrumpi-da—, sin embargo, el transporte activo de iones extrae el sodio y capta el potasio para mantener estable el potencial de membrana, lo que impide la entrada de cloro. La célula de la derecha tiene bloqueada la bomba iónica, por lo tanto el sodio que entra no es extraído activamente y el potasio perdido no es remplazado; el potencial de membrana disminuye y el cloro ingresa a la célula, ocasionando una mayor entrada de sodio para preservar la neutralidad eléctrica. Este movimiento de solutos hacia la célula implica también la entrada de agua, con el consecuente edema.

Fuente: Hays R. Dynamics of body water and electrolytes. En: Maxwell M, Kleeman C. Clinical disorders of fluid and electrolyte metabolismo New York: McGraw-Hill; 1980: 26

An-: aniones intracelulares polivalentes no difusibles

Metabolismo normal Metabolismo alterado

+ +++— — — —

Na+

Cl—

K+

K+

Na+

An-

Na

K+

K+

Na+

Cl—

An-

K+

+

Cl—

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1 1Los valores iónicos intracelulares son de células musculares esqueléticas, ya que los valores varían de célula a célula.

Como puede observarse:1. Los procesos metabólicos celulares se realizan dentro de un pH noto-

riamente ácido. Sin embargo, lo vital para el organismo es mantener el pH extracelular dentro de un límite estrecho: 7,35 a 7,45.

2. Los valores del Mg intracelular varían en las diferentes células por lo que no se representan en el cuadro.

3. Para que se cumpla el postulado de la electroneutralidad y el pH sea de 7,4, se requiere que la suma total de los cationes sea igual a la de los aniones, siendo la concentración del ión hidrógeno muy baja, 40 nanoequivalentes o millonésimas de miliequivalente.

4. El principal catión extracelular es el Na+ y el intracelular el K+.La diferencia en concentraciones de estos dos iones, la mantienen las bombas activas de Na+/K+/ATPasa localizadas en la membrana baso lateral de las células, que extraen el sodio que constantemente, por su gradiente de concentración, penetra en ellas.

5. Por su abundancia el Na+ y sus aniones acompañantes Cl— y HCO3— son

los principales determinantes de la osmolalidad del plasma y del LEC, por lo que para facilitar el cálculo se puede calcular la osmolalidad efectiva doblando la concentración del Na+.

Suponiendo que la concentración del Na+ determinada en el laboratorio fuera de 140 mOsmol, entonces la osmolalidad efectiva del plasma sería = Na (140) x 2 = 280 miliosmoles.

Un cálculo más exacto se obtiene incluyendo la concentración de glucosa y de nitrógeno ureico, cuya importancia es clara en los enfermos diabéticos y en los pacientes con insuficiencia renal.

Glucosa mg/dL x 10 N. ureico mg/dLOsmol plasma = (Na+ x 2) + +

180 (peso mol) 28 (peso mol)

100 25De donde se deduce que: 2 x 140 + + = 294,4 mOsmol/L 18 2,8

Por estar el agua en equilibrio osmótico a través del endotelio capilar y las membranas celulares, la osmolalidad del plasma es también la de los espacios intra y extracelulares y sólo la presión osmótica rige el movi-miento de líquidos entre los dos espacios.

Según la ley de Starling, el movimiento líquido a través de las paredes capilares, depende de la suma algebráica de las presiones hidrostática y oncótica; por ser los coeficientes de filtración del capilar y de reflexión de las proteínas del plasma constantes, no se incluyen en el cálculo.

PFC = PHC – POPFC = Presión de filtración capilarPHC = Presión hidrostática del capilarPO = Presión oncótica

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1 1Al comienzo del capilar la presión hidrostática es de 35 mmHg y la oncó-tica de 28. Al final son de 15 y 8, siendo la presión efectiva de filtración de 7 mmHg. La presión hidrostática intersticial tiene un valor (negativo) de –3 mmHg, lo que favorece la filtración. El líquido filtrado al intersticio regresa por los linfáticos y por el conducto torácico al sistema vascular. La circulación por el conducto torácico varía entre 1 a 4 litros diarios.

Efectos de soluciones iso, hipo e hiper osmolares sobre los volúmenes corporales y su osmolalidad

Hombre de 70 kg de peso:Agua total (42 litros) – líquido intracelular (28 litros) – líquido extracelu-lar (14 litros) – osmolalidad 290 mOsmol/kg

Cambio en contenido y osmolalidad

H2Ototal

LIC LEC LIC y LECmOsm/kg/H20

+ 1 L NaCl isot (0,9%) 43 L 0 15 290- 1 L NaCl isot 41 L 0 13 290+ 1 L NaCl hipot (0,45%) 43 L +0,32 +068 287- 1 L NaCl hipot 41 L -0,33 -0,67 293+ 1 L NaCl hipert (3%) 43 L -1,6 +2,6 307

Asumiendo en el hombre de 70 kg de peso una osmolalidad de 290 mOsmol/kg de peso debida a 145 mOsmol de Na+ en el LEC y 145 mOsmol de K+ en el LIC, un agua corporal total de 42 litros, de los cuales 28 son agua intracelular y 14 líquido extracelular.

Los solutos totales serían: 290 x 42 = 12.180 Solutos extracelulares: 290 x 14 = 4.060

Si se agregaran 400 mOsm de NaCl al espacio extracelular, los solutos totales serían: 12.180 + 400 = 12.580 mOsmol

Nueva osmolalidad del agua total: 12.580/42 = 299,5 mOsmol/kgNuevos solutos extracelulares: 4.060 + 400 = 4.460 mOsmol/kgNuevo volumen extracelular: 4.460/299,5 = 14,9 L/agua Nuevo volumen intracelular: 42 – 14,9 = 27,1 L/agua Nuevo Na+ extracelular: 299,5/2 = 149,74 mOsmol/kg

El agregar aquel soluto al espacio extracelular provocó la salida de 900 mL de agua de las células al espacio extracelular, expandiéndolo y el afecto neto es un aumento en la osmolalidad de ambos compartimien-tos.

Conclusión 1. Al calcular el volumen de distribución que ocasionan los cambios en la osmolalidad del plasma, se debe tomar en cuenta el agua total del cuerpo humano.

Al ingerir por ej 1.500 mL de H2O que se distribuyen en el espacio extracelular, se crearía un gradiente osmótico que favorece la entrada de agua a las células.

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1 1Solutos corporales totales iniciales: 12.180 mOsmolSolutos extracelulares: 4.060 mOsmolSolutos intracelulares: 12.180 – 4.060 = 8.120 mOsmolNueva agua total: 42 litros + 1,5 litros = 43,5 kg o litrosNueva osmolalidad del agua total: 12.180/43,5 = 280 mOsmol/kgNuevo volumen extracelular: 4.060 mOsmol/280 mOsmol = 14,5 LNuevo volumen intracelular: 8.120 mOsmol/280 mOsmol = 29 LRelación del nuevo volumen intracelular al nuevo volumen acuoso total: 66,6%Nueva concentración del Na+ extracelular: 280 mOsmol/2 = 140 mEq/mOsmo/kg

Conclusión 2. Al ingresar agua al espacio extracelular se provoca una expansión con dilución proporcional de los líquidos intra y extracelular.

Si se suministran 1.500 mL de una solución isotónica de NaCl, la osmo-lalidad no cambia y no se produce movimiento de agua a través de las membranas.

Conclusión 3. La infusión de NaCl isotónico produce exclusivamente ex-pansión del espacio extracelular, sin modificaciones osmolares.

Conclusión 4. La determinación de Na en plasma es una medida de con-centración y no de volumen, pues sólo refleja la relación de las cantida-des de Na+ y de H2O presentes pero no sus valores absolutos. Por tanto, no hay correlación entre la concentración de Na+ en el plasma y el volumen de líquido extracelular; estos parámetros cambian en dirección paralela cuando se administra sodio, pero en opuesta dirección cuando se retiene agua: aumenta el volumen del líquido extracelular y baja el sodio.

Tampoco hay correlación entre la concentración de Na+ en el plasma y su excreción urinaria: al retenerse agua, baja la concentración de so-dio en el plasma, pero aumenta su excreción en la orina por expansión del volumen extracelular.

Conclusión 5. El volumen intracelular sí varía con la concentración de Na+ en el plasma, disminuyendo con la hipernatremia y aumentando con la hiponatremia, lo que produce cambios importantes a nivel de la célula cerebral con alteraciones neurológicas.

LECTURAS RECOMENDADASBriggs JP. Introduction to body fluids. En: Jacobson HR, Striker GE, Klahr

S. St Louis, Missouri: Mosby, Year Book Inc; 1995, p. 864.Burton DR and Post TW. Clinical Physiology of Acid Base and Electrolyte Disorders. 5th Ed. New York: The McGraw-Hill Companies Inc.; 2002.

p. 241-298.Hays R. Dynamics of body water and electrolytes. En: Maxwell M, Klee-

man C. Clinical disorders of fluid and electrolyte metabolism. New York: McGraw-Hill; 1980. p. 21-26.

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Conceptos básicos de fisiología renal 2Dr. Jaime Borrero Ramírez

Anatomía renal

El Nefrón. Unidad funcional básica Cada riñón contiene aproximadamente un millón doscientos mil nefro-nes, cada uno trabajando individualmente, pero todos funcionan al uní-sono. Son sus componentes: las arteriolas aferente y eferente, el apara-to yuxtaglomerular, y los túbulos contorneado proximal, asa de Henle, distal y colectores (figura 2-1).

A pesar de representar el riñón sólo un 0,45% del peso corporal total en el adulto, su importancia se deriva:

1. De que un 25% del débito cardíaco (1,2 litros), circula por ellos cada minuto.

2. La arteriola aferente conforma los capilares glomerulares, que en vez de continuarse con un territorio venular, se juntan para conformar la arteriola eferente, que conduce a una segunda red arterial, las arterias en horquilla y los capilares peritubulares, que suplen la cir-culación del resto del riñón; la circulación venosa en los túbulos corre paralela a la arterial.

3. La presión parcial de oxígeno medida en la corteza renal es de 50 mmHg; en la médula superficial de 20 mmHg y de sólo 10 mmHg en la médula profunda, lo cual implica que los procesos medulares de reabsorción y secreción, concentración y dilución, se realizan en un medio hipoxémico, lo que explica el por qué la necrosis tubular aguda es tan frecuente, así como es de rara la cortical

4. Las arterias arcuatas delimitan la corteza de la médula renal, siendo diferente la circulación en estas dos regiones.

5. La microcirculación renal es sui generis, pues está conformada por dos redes capilares en serie: la primera, de alta presión, los capilares glomerulares entre las arterias aferente y eferente, representan un 80% de la circulación renal total e irrigan la corteza, e influencian no sólo el flujo sanguíneo renal sino la presión de filtración glomerular. La segunda, que representa el 20% restante, perfunde la médula, y representa un flujo sanguíneo de 0,4 a 0,7 mL/min por gramo de tejido. La circulación por la arteriola eferente conduce a la segunda red capilar de baja presión que rodea los túbulos e irriga sus células, permitiendo los procesos de reabsorción y secreción tubular.

6. Los nefrones son de dos tipos, con redes capilares peritubulares dife-rentes: los corticales, con asas de Henle cortas y circulación capilar

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Figura 2-1. El nefrón.

1. Glomérulo2. Túbulo contorneado proximal3. Rama inicial descendente del asa de Henle4. Rama descendente delgada del asa de Henle5. Rama ascendente delgada del asa de Henle6. Rama ascendente gruesa del asa de Henle7. Mácula densa8. Túbulo contorneado distal inicial9. Túbulo distal final: porción recta10. Túbulo colector

similar a cualquier otro tejido y los yuxtamedulares con largas asas de Henle, a cada una de las cuales se adosa un capilar único de larga longitud (40 mm), los vasos rectos o en horquilla, que constituyen la única fuente de irrigación a la médula. Al aumentar el flujo sanguíneo a la médula, disminuye la osmolalidad en el intersticio, para aumen-tar cuando aquél se hace lento y contribuir así a los mecanismos de concentración y dilución de la orina.

7. El consumo renal de oxígeno es de 18 mL/min y en razón de la mag-nitud del flujo sanguíneo renal, la diferencia arteriovenosa es pe-queña (14 mL/L de sangre). El consumo de oxígeno de la corteza es veinte veces mayor que el de la médula interna con un metabolismo energético oxidativo que utitiza los ácidos grasos como sustrato. En la médula es anaeróbico, con baja utilización de oxígeno, siendo el sustrato principal la glucosa.

Corteza

Médulaexterna

Médulainterna

Nefrón

Yuxta

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Nefrón

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Arquitectura glomerular normal

En el polo renal (figura 2-2), punto de entrada de la arteriola aferente y de salida de la eferente, se encuentra el aparato yuxtaglomerular con-formado por un conglomerado de células musculares lisas modificadas que rodean la arteriola aferente. Allí es donde se produce la renina, en las células mesangiales extraglomerulares. El túbulo contorneado distal, continuación del asa de Henle, vuelve al polo renal y se adosa al aparato yuxtaglomerular mediante una porción engrosada, la mácula densa, que secreta renina, conformándose de ese modo el sistema renina-angioten-sina-aldosterona, un componente del mecanismo de retroalimentación glomérulo-tubular, importante en la regulación del flujo sanguíneo renal y de la filtración glomerular.

El glomérulo está conformado por un ramillete de capilares suplidos por la arteriola aferente, y drenados por la eferente. Durante el desarro-llo embrionario los capilares glomerulares presionan dentro del extremo

Figura 2-2. Arquitectura glomerular normal.

AA Arteriola aferenteAE Arteriola eferenteCE Célula endotelialCEP Célula epitelialCM Célula mesangialCMY Célula mesangial yuxtaglomerularCPT Célula tubular principalM MesangioMB Membrana basalMD Mácula densa

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cerrado del túbulo proximal y conforman la cápsula de Bowman que re-cibe el ultrafiltrado glomerular.

Estructura del capilar glomerular (figura 2-2)Está conformado por la capa visceral de la cápsula de Bowman que tiene el endotelio y las células endoteliales, la membrana basal y los podo-citos o células epiteliales, y el mesangio que tiene la célula muscular lisa mesangial que secreta la matriz mesangial, es fagocítica, secreta prostaglandinas y citoquinas y contribuye a mantener la presión hidros-tática que debe soportar el capilar glomerular. En conjunto constituyen la barrera de filtración.

Arquitectura glomerular normal. El capilar glomerular es una estructura funcional y la membrana basal representa el elemento estructural más fuerte de la pared capilar, por ser una membrana elástica de considera-ble resistencia interna, que define su estructura cilíndrica; sin embargo, la basal no rodea totalmente la pared capilar, sino que su continuidad se interrumpe completamente al llegar a la célula mesangial, para reflejar-se y continuar formando el próximo capilar.

Mecánicamente se complementan la membrana basal y la célula mesangial mediante prolongaciones contráctiles de la célula mesangial que llenan los espacios. El sistema membrana basal-célula mesangial es capaz de adaptarse a las fuerzas de distensión generadas por la presión hidrostática del capilar.

El podocito actúa como una segunda estructura estabilizadora por dos mecanismos: llenando los ángulos de reflexión de la membrana basal entre los capilares vecinos con prolongaciones citoesqueléticas, y ado-sándose a la pared externa de la basal por los pericitos, que tienen un sistema contráctil muy desarrollado.

Esta sofisticada estructura es necesaria por estar los capilares glo-merulares expuestos a gradientes de presión transglomerular del orden de 40 mmHg, generados por la sangre que entra, originando fuerzas de ex-pansión que deben ser contrarrestadas para lograr estabilidad mecánica.

A la cápsula de Bowman ingresa el ultrafiltrado glomerular isoosmo-lar con el plasma, para seguir al túbulo proximal donde se reabsorben agua e iones en proporciones isoosmolares.

La porción de plasma filtrada se denomina fracción de filtración y corresponde al 20% del flujo plasmático total; el 80% restante pasa a la arteriola eferente, a los túbulos por las arterias en horquilla y regresa por la vena renal a la circulación general.

Funciones del riñón1. Regulación del equilibrio hidroelectrolítico y ácidobásico2. Remoción de productos de desecho3. Remoción de productos químicos extraños4. Gluconeogénesis.5. Secreción de hormonas: renina, eritropoyetina y vitamina D3.

Concepto de depuraciónIncorpora las dimensiones de volumen y tiempo y representa el volumen de plasma del cual se extrae una sustancia que se excreta en la orina en la unidad de tiempo

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Es importante, porque permite determinar la perfusión renal, la fil-tración glomerular, y si una sustancia se reabsorbe o se secreta a su paso por el nefrón. Si tenemos en cuenta lo anterior, el rango de valores puede variar desde cero para sustancias que no son excretadas en la orina, como es el caso de la glucosa, que se filtra en el glomérulo y se reabsorbe completamente en el túbulo proximal

Al subir las concentraciones de la sustancia hasta valores iguales a los del plasma, si la sustancia depurada se elimina completamente en la unidad de tiempo, se alcanza el flujo plasmático renal, caso del para-aminohipurato.

Fórmula general de depuración

Ox x V Dx =

Px

Dx = Depuración de una sustancia cualquiera.Ox = Concentración urinaria de la sustancia en mg/dL.Px = Concentración de la misma sustancia en el plasma en mg/dL.V = Volumen de orina en la unidad de tiempo (mL/min).

Cuantificación del flujo plasmático renalSe basa en el principio de balance de masas de Fick, por el cual el ritmo de remoción de una sustancia del plasma (cantidad/tiempo), es igual a la cantidad que ingresa por el plasma arterial, menos la cantidad que sale por el plasma venoso. El principio es aplicable a cualquier órgano si se emplea la sustancia apropiada, que en el caso del riñón es el para-aminohipurato de sodio (PAH), el cual inyectado a bajas concentraciones lo depura el órgano en un solo paso, 20% por filtración glomerular y 80% por depuración tubular.

De la cantidad de PAH en el plasma en la unidad de tiempo, el 10% regresa por la circulación venosa al torrente sanguíneo, por lo que el flujo plasmático renal se calcula:

O.PAH x VO FPR =

P.PAH x 0,9

O.PAH = concentración de PAH en la orina en mg/100 mLV.O = volumen de orina en la unidad de tiempo (1 min)P.PAH = concentración de PAH en el plasma, mg/100 mL

El flujo plasmático renal normal es de 660 mL/min y el flujo sanguíneo renal total = FPR FSR = _______________ (1 – hematocrito)

En razón a su depuración, cuando el PAH se inyecta a concentraciones progresivamente mayores, satura la capacidad de secreción tubular y permite calcular el TM de secreción

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Tasa de filtración glomerularDepuración de inulina. La inulina es un polímero de la fructosa de bajo peso molecular (5.000 daltons). No se produce ni se metaboliza en el organismo, ni es tóxica. Se filtra libremente en el glomérulo y no se ab-sorbe ni secreta por los túbulos renales, por lo que la cantidad filtrada en un minuto es igual a la cantidad excretada en ese mismo minuto, por ello, la depuración de inulina por el riñón, mide la tasa de filtración glomerular.

Sin embargo, la inulina requiere ser inyectada por vía intravenosa y es difícil de determinar, por lo que en la práctica clínica se utiliza la depuración de creatinina.

La creatinina es el producto final del metabolismo de la creatina muscular, tiene una concentración estable en el plasma y se filtra libremente en el glomérulo; sin embargo un 10 a 15% se depura por secreción tubular; por fortuna este factor de error se compensa por contener el plasma cromógenos como la acetona y el ácido ascórbico medidos por el picrato alcalino utilizado en la determinación colori-métrica que cancelan el posible error. La tasa de filtración glomerular es igual:

Co (mg/dL) x V (mL/min) TFG = Cp (mg/dL)

Co= concentración de creatinina en orinaV = volumen de orinaCp = concentración de creatinina en plasma

En la práctica el paciente colecta orina de 24 horas. El volumen total eliminado se divide por los minutos en 24 horas; los mg/dL en el numera-dor y el denominador se cancelan y el resultado se expresa en mL/min. La depuración de creatinina expresa la cantidad de plasma que circuló por el riñón en la unidad de tiempo, para que el órgano extrajera toda la creatinina y la eliminara en la orina.

En forma aproximada la depuración de creatinina se puede calcular por la fórmula de Cockroft:

140 - edad x peso (kg) Depuración de creatinina =

72 x creatinina paciente

En mujeres se multiplica el cálculo anterior por 0,85, por su mayor con-tenido de grasa.

Se puede calcular también el recíproco de la creatinina tomando la unidad (1,0) como valor normal de la ceatinina sérica, sobre el valor de la creatinina del paciente y así determinar el porcentaje de función renal residual.

1,0 = % de función glomerular residual Creatinina del paciente

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Filtración y reabsorción de agua y sustancias en 24 horas

Sustancia Carga filtrada

Cantidad % excretada Reabsorbido

Agua 180 1,5 L 99,5

Sodio (mEq) 25.2OO 100 mEq 99,6

Potasio (mEq) 700 50 mEq 89,0

Calcio (mEq) 500 10 mEq 90,0

Bicarbonato (mEq) 4.300 2 mEq 99,9

Cloro (mEq) 18.000 150 mEq 99,2

Urea (g) 56 28 g 50,0

Glucosa (g) 180 0 100,0

Reabsorción-secreción tubularLos mecanismos de reabsorción o secreción tubular se pueden medir in-directamente respecto a la filtración glomerular: si la cantidad excreta-da de una sustancia es mayor que la TFG; dicha sustancia ha sido filtrada y además secretada. Si la cantidad eliminada es menor que la TFG, dicha sustancia se ha reabsorbido.

Lo anterior se puede cuantificar como excreción fraccional (EF) que es la fracción de la cantidad filtrada que se reabsorbe o se secreta.

Excreción fraccional Conc. orina en mg de X x Vol. orina 24 horas

de sustacia X (EF) =

Depuración creat. de X x Conc de X en suero (TFG)

Ejemplo: una EF de 0,30 significa que el 70% de la sustancia filtrada se reabsorbió y una EF de 1,5 indica que un 50% más de la cantidad filtrada ha sido secretada.

Transporte máximo (TM) de reabsorción o de secreción tubularSe lo define como la máxima capacidad tubular de transporte de una sustancia por unidad de tiempo.

Para cuantificar el TM de reabsorción se utiliza la glucosa por reab-sorberse en un 100% (tabla 2-1).

Para su medición se utiliza la glucosa por infusión, a concentraciones progresivamente mayores, para incrementar la concentración plasmática y con ella la carga filtrada por unidad de tiempo; la presencia de glucosa en la orina se empieza a observar y aumenta con la saturación tubular progresiva; el transporte máximo de reabsorción se alcanza cuando la cantidad eliminada en la orina no aumenta más. En el ejemplo, el TM de reabsorción de la glucosa es de 375 mg/min.

La presencia de glucosa en la orina antes de alcanzar el verdadero TM, se debe a la diferente configuración anatómica de los nefrones; los

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corticales superficiales, de asas de Henle cortas, se saturan con mayor rapidez y los yuxtamedulares de asas mas largas, más tardíamente.

Para medir el TM de secreción se utilizan infusiones de PAH a concen-traciones crecientes, hasta saturar la capacidad máxima de secreción, en cuyo momento la cantidad excretada en la orina no aumentará más.

Transporte de solutos a nivel tubularLa filtración de proteínas a nivel glomerular es muy baja (40 mg/L), pero teniendo en cuenta que la filtración glomerular es de 180 L/día, en total se pueden filtrar 7.200 mg en las 24 horas. Estas proteínas son degra-dadas enzimáticamente por las células tubulares proximales, entran por endocitosis a la célula para ser convertidas en aminoácidos, que salen de la célula a través de la membrana basolateral y regresan a la sangre.

El papel del riñón en la homeostasis de agua y solutos

Segmento del nefrón Función Glomérulo Formar un ultrafiltrado isoosmolar del plasma

Túbulo proximal Reabsorber isoosmolarmente el 65% del NaCl y del agua filtrados

Reabsorber el HC03— mediante secreción de H+

Principal sitio en el nefrón para producción de NH4

Reabsorber K+, Ca++, Mg++, fosfato, urea y ácido úrico. Secretar aniones orgánicos y cationes, incluyendo fármacos ligados a proteínas.

Asa de Henle Reabsorber 15 a 25% del NaCl filtrado. Multiplicador de contracorriente Principal sitio de regulación activa de la excre-

ción de Mg++

Tiempo infusión

min

Tasa filtrac. glomer. mL/min

Glucosa plasmática

mg/mL

Glucosa filtrada

Tasa filtrac. glom. x glu-cosa plasm.

glomer.mg/min

Glubosa excr.Glucosa orina

x volmin/mg

Glucosa reabs.glucosa filtrada

- glucosa excretadamg/min

0 100 1,0 100 0 100

20-40 100 2,0 200 0 200

60-80 100 2,8 280 15 265

80-100 100 3,5 350 40 310

100-110 100 4,0 400 60 340

110-130 100 4,5 450 80 370

130-140 100 5,0 500 125 375

140-170 100 5,5 550 175 375

Tabla 2-1. Cálculo del TM de reabsorción de la glucosa.

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Túbulo distal Reabsorber una pequeña fracción del NaCl fil-trado

Principal sitio con el segmento de conexión, de regulación activa de la excreción de Ca++

Segmento de conexión Las células principales: reabsorben Na y Cl y las del túbulo colector cortical, secretan K+ bajo el control parcial de la aldosterona

Las células intercaladas secretan H+, K+ y en la alcalosis metabólica secretan HCO3

_

Reabsorber agua en presencia de hormona an-tidiurética (HAD)

Túbulo medular y Lugar de la modificación final de la orinacolector Reabsorber NaCl con capacidad de reducir su

concentración urinaria a menos de 1 mEq/L Reabsorber agua y urea en respuesta a la HAD Permitir la eliminación de orina concentrada o

diluida Secretar H+ y NH3 para disminuir el pH urina-

rio, hasta 4,5 Contribuir al balance de potasio mediante re-

absorción o secreción

Los riñones controlan la excreción de agua independientemente de la de los otros solutos importantes, sin desequilibrar sus funciones homeostá-ticas.

Para cumplir su función los riñones deben depurar o eliminar en 24 horas, la carga osmolar, en promedio 10 mosmoles por kg de peso y la carga de aniones fijos resultante del metabolismo de las proteínas anió-nicas, en promedio 1 mEq por kg de peso.

Autorregulación renalEl riñón normal mantiene estables el flujo sanguíneo y la filtración glo-merular con presiones arteriales entre 80 y 180 mmHg, mediante meca-nismos miogénicos y por la retroalimentación túbuloglomerular

En el mecanismo miogénico, al aumentar la presión arterial, la ar-teriola aferente tiende a distenderse y el músculo liso se contrae: el aumento en la resistencia arteriolar anula el efecto hipertensivo, con-servándose constantes el flujo sanguíneo y la filtración glomerular.

Alteraciones desiguales e independientes en la resistencia de las arteriolas aferente y eferente pueden cambiar la tasa de filtración glomerular sin alterar el flujo sanguíneo renal, pues la resistencia vas-cular renal es influenciada por los nervios simpáticos y por sustancias vasoconstrictoras circulantes como la angiotensina II, la endotelina y la adenosina, o bien vasodilatadoras del tipo prostaglandinas, dopamina, bradiquininas y óxido nítrico.

La autorregulación depende en esencia de cambios en el tono de la arteriola aferente por mecanismos no esclarecidos, aunque los bloquea-dores del calcio impiden la respuesta.

La retroalimentación glomérulo-tubular adecúa la reabsorción tubu-lar proximal de agua y sodio a la tasa de filtración glomerular. Depende

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parcialmente de factores físicos peritubulares y adicionalmente de la cantidad de líquido tubular que llega a las células altamente especia-lizadas de la mácula densa, localizadas al final de la rama ascendente gruesa del asa de Henle en su porción cortical. Estas células perciben la llegada y absorción de los iones, proceso mediado por el cotransportador Na-K-2Cl en la membrana tubular de la célula.

Al reducirse el flujo sanguíneo renal y disminuir la tasa de filtración glomerular, inicialmente baja también la cantidad de Cl— que llega a la mácula densa, y se inicia por mecanismos desconocidos una respuesta local conducente a dilatación de la arteriola aferente con aumento en la presión intraglomerular y de la tasa de filtración hacia lo normal, con normalización del flujo a la mácula densa. A la inversa, un aumento del flujo sanguíneo renal y de la presión de perfusión con aumento de la tasa de filtración glomerular, producirá constricción de la arteriola aferente.

De aquí se deduce que una función importante de la retroalimen-tación, a más de mantener constante la tasa de filtración glomerular, es mantener el flujo distal constante, ya que la mayoría del filtrado se reabsorbe en los túbulos proximales y en el asa de Henle, mientras los cambios cuantitativos finales se hacen en los túbulos colectores, cuya capacidad de reabsorción es limitada y sin la retroalimentación su capa-cidad se coparía, conduciendo a pérdidas letales de agua y sodio.

Los efectos intrarrenales de la autorregulación glomérulo-tubular, mantienen el equilibrio hemodinámico renal y ayudan a prevenir el au-mento en la tasa de filtración glomerular en la hipertensión arterial o su disminución en la estenosis arterial renal unilateral.

Papel de las arteriolas aferente y eferente en la circulación renalLa contracción de la arteriola aferente disminuye la presión hidrostática del capilar glomerular, la tasa de filtración y el flujo sanguíneo renal.

La contracción de la arteriola eferente aumenta la presión hidrostá-tica del capilar y disminuye la filtración glomerular y el flujo sanguíneo renal.

La dilatación de la arteriola eferente aumenta el flujo sanguíneo re-nal pero disminuye la presión hidrostática y la filtración glomerular.

Finalmente la dilatación de la arteriola aferente aumenta los tres factores.

Nervios adrenérgicosInervan las arteriolas aferentes y eferentes y actúan sólo cuando dismi-nuye el volumen arterial circulante efectivo. La norepinefrina liberada por los nervios adrenérgicos, y la adrenalina circulante secretada por la médula adrenal, causan vasoconstricción al ligarse a los receptores adrenérgicos alfa, situados preferentemente en las arteriolas aferentes. Al reducirse el volumen circulante efectivo o por estímulos emocionales violentos, se activan, reduciendo el flujo sanguíneo renal y la filtración glomerular.

Sistema de control renina-angiotensina-aldosterona (RAA)La renina es una enzima proteolítica que actúa sobre el sustrato angio-tensinógeno producido en el hígado y el riñón, para convertirse en angio-tensina 1. Sobre éste decapéptido inactivo actúa la enzima de conver-sión de la angiotensina para formar el octapéptido activo angiotensina 2,

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que actúa como hormona circulante o como agente paracrino generado localmente.

Un 20% de la angiotensina 1 circulante se convierte en angiotensina 2 vasoactiva; ambas se forman también en las células yuxtaglomerulares y se liberan junto con renina, para actuar sobre las arteriolas glomerula-res. La angiotensina 2 también se produce en el líquido intersticial a par-tir de la angiotensina 1 de los capilares peritubulares. La angiotensina 2 derivada de células tubulares tiene efectos vasculares en el intersticio.

Producción y liberación de reninaEl mecanismo efector final es una disminución en los niveles de calcio citosólico y un aumento en el AMP cíclico, controlado por la adenilato ci-clasa, y la inhibición de la fosfodiesterasa 3 que aumenta la secreción de renina en respuesta a la estimulación beta-adrenérgica. La hormona se libera como resultado de diversos estímulos fisiológicos: disminución de la carga de sodio que llega a la mácula densa; disminución en la perfu-sión de la arteriola aferente; disminución del volumen arterial efectivo; aumento en la actividad simpática renal; disminución de la carga de so-dio que llega a la mácula densa y disminución de la presión de perfusión en la arteria renal.

Así mismo, la activan la angiotensina 2, la vasopresina, el óxido nitri-co, la endotelina, las prostaglandinas y el óxido nítrico.

Sistema nervioso central y catecolaminasLas células yuxtaglomerulares, ricamente inervadas, responden a la epi-nefrina circulante con activación de los receptores beta 1, estímulo del AMP cíclico y liberación de renina; y en forma indirecta al activarse los receptores alfa 1 adrenérgicos. Al disminuir la presión en la arteriola aferente, disminuye el calcio citosólico en las células y se estimula la secreción de renina.

Mácula densaSus células detectan el descenso en las cargas de sodio o la depleción volumétrica y envían señales al aparato yuxtaglomerular que estimulan la secreción de renina.

La angiotensina 2 y sus receptoresLa enzima de conversión de la angiotensina (ECA), se encuentra en el pulmón y en casi todos los tejidos ligada a los endotelios; a nivel renal se localiza en la cara luminal de los endotelios de arterias y arteriolas, en especial la aferente, en los capilares gomerulares, en las membranas de los túbulos proximales, y en el intersticio.

La angiotensina 2 alcanza los receptores renales ya sea como hormo-na circulante o como angiotensina 1; se puede formar localmente por acción de la ECA en los endotelios, los túbulos y el intersticio, a partir de la angiotensina 1 presente. Paralelamente, las células yuxtaglomerulares pueden sintetizar angiotensina 1 y 2 y liberarlas junto con la renina para actuar sobre las arteriolas aferentes y eferentes.

En la rata y en los humanos se han identificado 4 tipos de receptores de angiotensina 2: el T1 con 2 subtipos 1a y 1b, los AT2, activos y los T3 y T4 con poca influencia en la hemodinamia renal.

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Efectos renales de la angiotensina 2 y de sus receptoresLa activación de los subtipos 1a y 1b produce hipertensión arterial, va-soconstricción aferente y eferente, contracción mesangial, aumento de la reabsorción tubular proximal y distal, aumento de liberación de aldos-terona, disminución de secreción de renina, aumento de liberación de endotelina y de especies reactivas de oxígeno, aumento de liberación de prostaglandinas E2 y activación de citoquinas, de moléculas de adhesión y de factores del crecimiento.

La activación de los receptores AT2 ocasiona vasodilatación, aumen-to de bradiquininas, disminución de proliferación vascular y activación de la sintetasa del óxido nítrico.

Factores endoteliales

Óxido nítrico (NO). Lo sintetizan los endotelios vasculares a partir de la arginina, por medio de una sintetasa, siendo la producción mayor en la médula que en la corteza. Su principal efecto es modular la vasoconstric-ción producida por la angiotensina 2, la endotelina y las catecolaminas, para mantener estable el flujo sanguíneo corticomedular. La inhibición aguda de la síntesis de NO disminuye el flujo sanguíneo renal en un 30%, por constricción de las arteriolas preglomerulares y eferentes, sin al-teración de la presión capilar glomerular. La vasodilatación del NO es mediada por el GMP cíclico.

Endotelina. Pertenece a una familia de péptidos vasoconstrictores deri-vados del endotelio, con efectos hormonales paracrinos. Se produce por efecto de una endopeptidasa sobre su precursor, la endotelina grande, en los endotelios glomerulares, las células mesangiales y las células tu-bulares distales, en respuesta a la angiotensina 2, la epinefrina, la bra-diquinina, la vasopresina y la trombina. Sus efectos están mediados por dos receptores específicos: el Eta y el Etb, existentes en el glomérulo, los vasos renales y la médula.

Normalmente los niveles basales de endotelina producen vasodilata-ción moderada, mediada quizás por los receptores Etb y por la liberación de NO endotelial; dosis bajas de endotelina disminuyen la actividad de la renina y dosis altas que reduzcan la excreción de sodio, la aumentan, efecto mediado por la mácula densa.

Prostaglandinas. Las vasodilatadoras, producidas en las arteriolas glo-merulares y en las células mesangiales, estimulan la adenilciclasa y la formación de AMP cíclico. La PGE2 y la PGI2 atenúan el efecto de los agentes vasoconstrictores y a dosis mayores son vasodilatadoras y au-mentan el flujo sanguíneo renal. Las prostaglandinas endógenas regulan el flujo sanguíneo renal y la filtración glomerular, por efectos directos sobre el músculo vascular liso, e indirectamente modificando el efecto de estímulos neurales u hormonales. Ambas prostaglandinas estimulan la liberación de renina por efecto directo sobre las células yuxtaglomeru-lares.

Sistema calicreína-quinina. Ha sido propuesto como un modulador im-portante de la síntesis de prostaglandinas y de la actividad del sistema

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RAA. Las quininas actúan en las células yuxtaglomerulares para estimu-lar la liberación de renina. Los niveles basales de quininas tienen poco valor en condiciones normales; sin embargo, durante la restricción de sodio y la depleción volumétrica, actúan como vasodilatadores para moderar la vasoconstricción renal asociada con niveles elevados de an-giotensina 2, norepinefrina y vasopresina, siendo sus efectos mayores en la médula que en la corteza.

Péptido natriurético atrial (PNA). Los cardicitos auriculares sintetizan un precursor de alto peso molecular. El PNA es un péptido de 28 ami-noácidos, que se libera a la circulación cuando se distienden las paredes auriculares y aumenta el volumen. Se asocia con cambios en el contenido de sodio y el balance hídrico.

Adicionalmente, existen el péptido ventricular cerebral y el renal o urodilatina. Los receptores NPR A, B y C se concentran en los capilares glomerulares en las arteriolas corticales y medulares, en las células en-doteliales y mesangiales y en el túbulo colector.

El PNA es un potente natriurético de acción rápida, con efectos hi-potensores por acción directa en los vasos sistémicos y por disminución del débito cardíaco. Inhibe también la reabsorción tubular sin alterar la carga filtrada de sodio, el flujo sanguíneo renal o la filtración glomeru-lar. Tiene efectos directos e indirectos sobre la regulación glomérulo tubular, al inhibir la secreción de renina y los cambios hemodinámicos glomerulares.

Vasopresina. A más de sus efectos antidiuréticos, la hormona es un po-tente vasoconstrictor renal y a nivel sistémico, disminuye la circulación por los vasos rectos medulares, efectos mediados por la activación de los receptores V1 vasculares, que favorecen un aumento en el calcio citosólico, a través de canales de calcio regulados por voltaje, con activación de la proteín-quinasa C, mecanismo que media también la liberación de NO.

Mecanismos de transporte renal

El factor esencial para el transporte transmembrana en todos los niveles tubulares es la existencia de la bomba Na+-K+-ATPasa en las membranas basolaterales que continuamente extraen Na+ hacia el intersticio y las arteriolas peritubulares que ingresan K+ a las células, creando así un gradiente electroquímico para el transporte secundario de Na+ de la luz tubular hacia la célula (tabla 2-2).

Transporte en la primera mitad del túbulo proximalUna proteína de transporte contrario existente en la membrana luminal permite la entrada de Na+ a la célula y la salida de H+ hacia la luz tubular. Los iones H+ se originan en la célula gracias a la acción de la anhidrasa carbónica (AC), que cataboliza la reacción entre CO2 y H2O para formar HCO3

— y H+ (mantenimiento del equilibrio ácidobásico).El HCO3

— pasa a la sangre por medio de una proteína de transporte único, reabsorbiéndose junto con el Na+ extraído por las bombas de Na+-K+-ATPasa, como NaHCO3

— (conservación del bicarbonato).

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Cotransporte de Na+ con glucosa y otros solutos en la primera mitad del túbulo proximal A nivel de la membrana luminal existen proteínas de cotransporte o transportadores sincrónicos que permiten la entrada de Na+ junto con otros solutos a la célula para el mantenimiento de la isoosmolaridad entre la luz tubular y el intersticio. Estas sustancias son finalmente reab-sorbidas junto con el Na+ a través de la membrana basolateral, por medio de transportadores únicos para cada soluto, cuya energía es dada por la bomba Na+-K+-ATPasa. De esta manera se reabsorben como Na+/glucosa, Na+/aminoácido, etc. (figura 2-3).

Transporte en la segunda mitad del túbulo proximalA nivel de la membrana apical, existen proteínas de transporte contra-rio para los iones Na+/H+ y para el Cl—/aniones.

Los cationes H+ y los aniones funcionan conjuntamente por medio de un mecanismo de reciclaje a través del cual continuamente se secreta H+ y anión de la célula a la luz tubular, facilitando la entrada de Na+ y Cl— a la célula.

El Cl— se reabsorbe a través de la membrana basolateral por medio de una proteína de cotransporte junto con el K+. Finalmente otro medio para la reabsorción directa del NaCl, es a través de las uniones estrechas intercelulares (figura 2-4).

Segmento % del filtrado reabsorbido

Mecanismos Hormonas

reguladoras

Túbuloproximal

65

Intercambio Na+/H+ a través de transportadorescontrarios.Co-transporte de sales Na+, glucosa. Sustancias orgánicas, aminoácidos.Intercambio iónico Na+/H+, Cl/anión.

Angiotensina 2NorepinefrinaEpinefrinaDopamina

Asa de Henle 25Transporte unif. Na+/K+/2ClBomba ATPasa

Aldosterona

Túbulo distal +/-5 Transp. unificado Aldosterona

Túbulo distal tardíoT. colector AldosteronaUrodilatina

+/-3

Canales de Na+ PNA

Tabla 2-2. Reabsorción de agua e iones por el riñón.

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Figura 2-3. El transporte del Na+ en el túbulo proximal inicial.A.C. = anhidrasa carbónica.

Figura 2-4. Transporte activo de Cl— en la segunda mitad del túbulo proximal.

Mecanismo de reabsorción iónica en la porción gruesa de la rama ascendente del asa de HenleEn la porción gruesa de la rama ascendente del asa de Henle (PGRAH) se reabsorbe un promedio de 25% de NaCl, Ca++, K+, HCO3

— (figura 2-5). La porción delgada de la rama ascendente del asa de Henle (PDRAH), sólo reabsorbe urea. La rama descendente del asa de Henle es relativamen-te impermeable a los iones pero muy permeable al H2O, reabsorbiendo

Luz tubular

Na+

Na+

glucosa

AminoácidosFósforo inorgánico lactato

H+

CO2 + H2OA.C.

K+

Na

K+

HCO3—

Vasosanguíneo

Na

Na+

Na

aminoácidos

HCO3—

glucosa

ATPATP

ATP

Luz tubular

Cl—

Anión

H anión

K+

Na

Vasosanguíneo

Na+Cl—

NaCl

H anión

H+

Na+

Cl—

Uniones estrechas

K+ATP

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Figura 2-5. Transporte en la rama ascendente gruesa del asa de Henle.

hasta un 15% (figura 2-6). La rama ascendente es impermeable al H2O y el elemento clave para la reabsorción de solutos a este nivel es de nuevo la existencia de la bomba activa Na+-K+-ATPasa en la membrana basolateral, la cual mantiene constantemente un contenido bajo de Na+ en la célula.

A través de la membrana apical el movimiento de Na+ está mediado por el transportador sincrónico 1 Na+/1 K+/2Cl—. Esta proteína utiliza la energía potencial liberada por la diferencia de concentración iónica y de ese modo lograr el movimiento del K+ en contra de su gradiente de concentración para su ingreso a la célula.

Un transportador contrario Na+/H+ localizado en la membrana apical permite la reabsorción de Na+ a la célula y la secreción de H+ al líquido tubular, con reabsorción del HCO3

— producido en la célula por la anhidra-sa carbónica. El Na+ sale al intersticio y penetra a la sangre por acción de la bomba Na+-K+-ATPasa. El K+ y el Cl— salen de de la célula a través de la membrana basolateral.

Debido a la localización de las proteínas transportadoras en las mem-branas apicales y basolaterales, se mantiene un voltaje eléctrico posi-tivo en la luz tubular el cual proporciona la energía necesaria para el transporte de Na+,K+, Mg++ y Ca++ por la vía de difusión paracelular.

El resultado final de la reabsorción iónica y de la impermeabilidad al H2O de la PGRAH es que al llegar el líquido tubular a la porción final de la misma, la osmolalidad se haya reducido a 150 mOsmol/kg, es decir sea hipoosmolar respecto al intersticio y a la rama descendente del asa de Henle.

Luz tubularVaso

sanguíneo

Na+

2Cl—

K+

Na+

ATPKa+

Cl—

K+

A.C.CO2 + H2O

H+

Na+

H+

HCO3—

Membranabasolateral

Membranaapical

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Reabsorción en el túbulo distal y en el túbulo colectorLa reabsorción de Na+ y la secreción de K+ a estos niveles está íntimamen-te ligada al funcionamiento de las bombas Na+-K+-ATPasa de la membrana basolateral celular; la célula mantiene un nivel bajo de Na+ que condicio-na el gradiente químico favorable para el movimiento del ión del líquido tubular a la célula a través de la membrana apical por difusión a través de canales (figura 2-7).

A este nivel se absorbe aproximadamente un 7% del NaCl filtrado, se secretan cantidades variables de K+ y H+, así como una cantidad variable de H2O, del 8% al 17%, dependiendo de la concentración plasmática de hormona antidiurética (HAD). El segmento inicial del túbulo distal reab-sorbe Na+, Cl— y Ca++ y es impermeable al agua (figura 2-8). El ingreso del NaCl a la célula a través de la membrana apical es mediado por un transportador sincrónico. El Na abandona la célula por intermedio de la bomba de Na+-K+-ATPasa y el Cl— a través de un canal propio. Adicional-mente a nivel del túbulo colector se reabsorben cantidades significativas de Cl— por la vía paracelular La reabsorción de Na+ genera un voltaje luminal negativo a todo lo largo de los túbulos distales y colectores. Los diuréticos tiazídicos reducen la reabsorción de NaCl por inhibición del transportador sincrónico por lo que la dilución activa del líquido tubular se inicia en la rama gruesa ascendente del asa de Henle y se completa en la porción inicial del túbulo colector, que se denominan el segmento de dilución del nefrón.

Las células principales secretan K+ de la sangre al líquido tubular en dos etapas: el ingreso del ión a través de la membrana basolateral

Luz tubular

+

H2O

Vasosanguíneo

Difusión paracelular

Figura 2-6. Transporte en la rama descendente del asa de Henle.

+

Na+ K+

Ca++ Mg++

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se hace por medio de las bombas Na+-K+-ATPasa. Como el contenido de K+ celular es elevado (aprox. 150 mOsmol) y el Na+ intracelular bajo (10 mOsmol), el K+ se difunde por el gradiente de presión a través de la membrana apical al líquido tubular.

Durante períodos de hipopotasemia, el mecanismo de la reabsorción del ión no se conoce completamente; es probable que se efectúe a tra-vés de Na+-K+-ATPasa localizada en la membrana apical celular.

El último segmento del túbulo distal y el túbulo colector se compo-nen de dos tipos de células: las principales y las intercaladas. Las células

Figura 2-7. Transporte iónico en las células principales del túbulo distal y en los túbulos colectores.

Luz tubular

Vasosanguíneo

Na+ATP

Na+

K+

K+

K+

Cl—

Unión estrecha

Figura 2-8. Transporte iónico en la porción inicial del túbulo distal.

Luz tubular

Vasosanguíneo

H2O

Na+

Cl—

Voltajeluminalnegativo

Na+

ATP

Ca++

Cl—Cl—

K+

Cl—

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Figura 2-9. Transporte iónico en las células intercaladas del túbulo distal terminal y en los túbulos colectores.

principales reabsorben Na+ y H2O y secretan K+ y las células intercaladas o bien secretan H+ y reabsorben HCO3

— o bien secretan HCO3— y son impor-

tantes para mantener el equilibrio ácidobásico (figura 2-9).

Transporte de agua a nivel tubular

Segmento % filtrado

reabsorbido Mecanismos Hormonas

Reguladoras T. proximal 65 Pasivo

Asa de Henle Rama descente

15 a 25 Pasivo

T. distal prox. 0

T. distal term.y colector

10 - 15 Pasivo HAD. PNA

Vasodilatina

Gradiente osmolar y reabsorción de H2OEl proceso inicial de reabsorción de solutos entre la luz tubular y el intersticio, aumenta en éste la osmolalidad a 293 mOsmol/kg, con res-pecto a 287 a nivel del túbulo, creando así un gradiente de diferencia osmolar, que facilita la reabsorción de H20, con el fin de mantener una isoosmolalidad entre intersticio y túbulo.

El agua se reabsorbe junto con Ca++, K+ y Mg++, solutos presentes en menor concentración a través del mecanismo de succión de solventes, que permite la salida del agua que ingresó a la célula por gradiente os-mótico, al líquido intersticial y los capilares peritubulares.

Luz tubular

Vasosanguíneo

ATP

H+

HCO3—

A.CCO2 + H2O

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Mecanismos renales de concentración y dilución de la orina

El sistema de contracorriente (figura 2-10)Este mecanismo está limitado a las siguientes estructuras: el asa de Hen-le, el intersticio medular y los vasos rectos donde se generan los dos procesos que lo conforman: el multiplicador de contracorriente, presen-te en las asas de Henle y el intersticio medular y el intercambiador de contracorriente, presente en los vasos rectos.

El mecanismo de la multiplicación de contracorriente sólo se conoce parcialmente, pero consiste en la producción de un gradiente osmolar creciente en la médula renal, desde la unión córticomedular, con una osmolalidad de 300 mOsmol/kg, hasta la parte más profunda del interior medular, donde la osmolalidad alcanza los 1.400 mOsmol/kg.

La eficacia de la multiplicación de contracorriente varía con la lon-gitud de las asas de Henle y el proceso se produce principalmente en el 30% a 40% de los nefrones yuxtamedulares que tienen asas largas que descienden hasta el nivel medular más profundo.

El término intercambiador de contracorriente se refiere a que la cir-culación en los vasos rectos o arterias en horquilla ocurre en dirección opuesta a la disposición anatómica de las asas de Henle, es decir, desde el asa ascendente al asa descendente (figura 2-11).

A partir de la unión córticomedular, donde la osmolalidad es del or-den de 280-285 mOsmol/kg, el intersticio medular se hace progresiva-mente hiperosmótico. Es importante recordar que existen diferencias de permeabilidad entre las asas:

Figura 10. Mecanismo de contracorriente. Concentración de orina..

Corteza 280 - 285 mmol/L

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700

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1.200 - 1.400

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100

1.4001.400

HAD

Orinaconcentrada

H2O

H2O

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1. La rama descendente del asa de Henle tiene una alta permeabili-dad al agua pero una baja permeabilidad a los iones (Na+, Cl—, K+) y el agua se reabsorbe pasivamente del líquido tubular al intersticio medular, atraída por la hiperosmolalidad generada por las bombas activas de la rama ascendente del asa de Henle.

2. La permeabilidad al agua en el segmento descendente, se debe a la presencia de canales de acuaporina 1, semejantes a los de la mem-brana luminal del túbulo proximal pero diferentes a los canales de agua sensibles a la HAD, de los túbulos colectores.

3. Las porciones delgada y gruesa de la rama ascendente del asa de Henle, por el contrario tienen: la delgada una alta permeabilidad a la urea y al agua, y la gruesa impermeable al agua pero muy per-meable a los iones, por la presencia de las dos bombas de transporte activo: la Na+-K+-ATPasa localizada en la membrana basolateral y la Na+ - K+ - 2Cl en la membrana apical o tubular.

4. El primer paso en la multiplicación de contracorriente, y el más im-portante, es el transporte iónico dado por los transportadores Na+-K+-2Cl— de la membrana luminal en la porción gruesa de la rama ascendente del asa de Henle, que logra un gradiente transtubular máximo de 200 mOsmol/kg en el intersticio, lo que favorece la sali-da de H2O del segmento tubular descendente.

5. El líquido filtrado y proveniente del túbulo proximal es isoosmolar con el plasma, 280 a 285 mOsmol/kg, al inicio de la porción des-cendente del asa de Henle, pero a medida que sucede el transporte activo de iones por las bombas de Na+ - K+ - 2Cl en la membrana apical de la porción gruesa de la rama ascendente del asa de Henle, al ser transferidos los iones Na+, K+ y Cl— al intersticio medular, se va creando un gradiente osmolar que inicia el proceso multiplicador de contra corriente al favorecer la difusión pasiva del H2O de la rama descendente al intersticio, que va aumentando progresivamente la osmolaridad del líquido tubular en la rama descendente del asa de Henle, paralelamente a la región correspondiente del intersticio, pues al aumentar en forma descendente la osmolaridad en éste y

Figura 2-11. Función de los vasos en horquilla. Amplificador de contracorriente.

Corteza 280 - 295 mmol/L

Vaso enhorquillaAsa de

Henle

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gracias a la permeabilidad al agua, se va equilibrando la osmolaridad entre estas estructuras. Por este proceso, al llegar el fluido tubular a la punta de la rama descendente del asa, se ha hecho hiperosmolar con el intersticio (1.400 mOsmol). Aunque las osmolalidades sean iguales, la concentración de NaCl es mayor en el líquido tubular y la de la urea inferior a la del intersticio. La osmolalidad del intersticio se mantiene por un transporte continuo de NaCl, K+ y Cl— fuera del segmento ascendente grueso del asa de Henle; al fluir la orina pro-gresivamente de nefrón en nefrón, el paso inicial se va multiplicando hasta lograr el efecto final que se observa en la figura 2-10.

6. La porción delgada ascendente del asa es impermeable al H2O, pero permeable al NaCl y a la urea, que se difunden pasivamente por gra-dientes de presión del túbulo al intersticio, diluyéndose el contenido tubular.

7. Debido al constante transporte activo de la Na+K+2Cl del túbulo al intersticio, y por la impermeabilidad de la rama gruesa ascendente al agua, el contenido tubular se va diluyendo progresivamente hasta llegar a 115 mOsmol/kg en la porción terminal: segmento de dilu-ción del riñón.

8. El túbulo distal y la porción cortical del túbulo colector continúan reabsorbiendo NaCl pero son impermeables a la urea.

9. La orina en el tubo colector tiene una osmolalidad de 50 a 100 mOs-mol/kg de agua y en ausencia de hormona antidiurética el volumen puede llegar a 18 L/24 horas: 10% del filtrado glomerular.

10. El líquido tubular que llega a la porción inicial del asa de Henle es siempre isoosmolar con el plasma y el que sale de la porción final es siempre hipoosmolar (alrededor de 115 mOsmol/kg). La excreción de una orina concentrada o diluida se define a nivel de los túbulos colectores. En caso de antidiuresis y eliminación de orina concen-trada, la HAD activa los canales de acuaporinas. Con sobrecargas acuosas, la respuesta de la HAD será submáxima, equilibrada por la osmolalidad plasmática.

11. Papel de la urea. El 50% de la osmolalidad del intersticio medular lo proporciona la urea que se difunde del túbulo colector al intersticio. La HAD, al aumentar la permeabilidad al agua en los túbulos colec-tores, aumenta la concentración de urea en el líquido tubular para ser transportada al intersticio medular por el transportador ureico UT1, de donde la urea recircula a las ramas delgadas descendente y ascendente del asa de Henle, mediante un segundo transportador, el UT2, para recircular de nuevo al intersticio. En ausencia de HAD, no se acumula urea en el intersticio y se reduce también la acumulación de NaCl y de K+.

12. La función de las bombas activas de la porción gruesa de la rama ascendente del asa de Henle son vitales para la conservación de la hiperosmolalidad del intersticio medular, por producir la fuerza os-mótica necesaria para la reabsorción de agua por el tubo colector y la producción de orina concentrada. Es la llamada multiplicación de contracorriente. Las concentraciones de NaCl, K+ y de urea aumen-tan progresivamente desde la médula superficial hasta alcanzar los 1.200 mOsmol/kg/agua al nivel de la punta del asa de Henle. Cuando se elimina orina a concentración máxima, 600 mOsmol corresponden a la urea y 600 a los iones.

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Para lograr la máxima concentración urinaria en estados de deshi-dratación y de máxima secreción de HAD, la hormona abre los ca-nales de aquaporina del túbulo colector y se reabsorbe agua hasta lograr una orina de bajo volumen, 500 mL, con osmolalidad de 1.200 y alta concentración de urea y de solutos.

13. Reabsorción de NaCl en el segmento ascendente delgado del asa de Henle. Los hallazgos experimentales sugieren que la reabsorción del Na+ se produce por la vía paracelular entre las células y la del Cl— por un canal específico, el Cl C/K1.

14. El amplificador de contracorriente lo constituye la función de los vasos en horquilla. Irrigan el asa de Henle, distribuyéndose en forma paralela pero circulando a contra corriente del sentido en que se mueve el líquido tubular. Los vasos, altamente permeables al agua y a los solutos nutren y oxigenan el intersticio, pero su función más importante es transportar el exceso de agua y de solutos que se agregan en forma constante al intersticio medular. Los vasos rectos ascendentes tienen una presión de 26 mmHg que favorece el ingreso de líquido del intersticio, mientras que la presión hidrostática en el extremo papilar del capilar es sólo de 9 mmHg. El efecto neto es que el flujo sanguíneo que abandona la médula en los vasos rectos ascendentes es casi el doble del que entra en la médula por los vasos descendentes.

La tasa baja del flujo sanguíneo medular, un 6% del flujo sanguíneo re-nal, también contribuye al mantenimiento de la hiperosmolalidad inters-ticial. Si el flujo sanguíneo medular se incrementa, saldrá más sangre con osmolalidad aumentada y se reducirá la osmolalidad intersticial, y al disminuir el flujo sanguíneo, aumentará la osmolalidad.

Cuantificación de las funciones de concentración y dilución del riñónSe puede dividir el volumen total de orina en dos porciones: una que con-tiene todos los solutos urinarios y cuya osmolalidad es igual a la del plas-ma y el resto, agua libre de solutos, que representa dilución de orina,

Depuración osmolar. Se la define como la cantidad de plasma que cir-cula por el riñón en la unidad de tiempo para eliminar los solutos totales o carga osmolar; el promedio es de 10 mOsmol por kg de peso corporal.

Cálculo de la depuración osmolar O osmol x VD Osmol/mL/min = ___________

P osmol

D osmol = Depuración osmolarO osmol = Omolalidad de la orinaV = Volumen de orina en mL/min

Cuando se excreta orina diluida, se está eliminando agua libre de solu-tos. La excreción de orina concentrada implica el retorno de agua a la circulación; en otros términos es una depuración negativa de agua.

Depuración de agua libre = Vol. orina en mL/min – Depuración osmolar.Depuración negativa de agua = cuando el volumen de orina es menor que la depuración osmolar.

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Composición de la orinaValores promedio en un adulto sano con dieta normal.

Soluto Concentración por litro

Na+ 50 – 130 mEq

K+ 20 - 70 mEq

NH4+ 40 - 70 mEq

Ca++ 5 - 12 mEq

Mg++ 2 - 18 mEq

Fósforo 20 - 40 mEq

Urea 200 – 400 mmol

pH 4,5 – 7,0

Osmolalidad 500 – mOsmol/kg de agua

LECTURAS RECOMENDADASBorrero ES. Nociones de Fisiología Renal. En: Borrero J, Montero O. Ne-

frología, 4 ed. Medellín: CIB; 2003.Burton DR, Post TW. Clinical Physiology of Acid Base and Electrolyte

Disorders, 5 ed. McGraw-Hill Companies; 2001.Eccles R. Electrolytes, Body Fluids and Acid Base Balance. Great Britain:

Edward Arnold; 1993.Koeppen BM, Stanton BA. Renal Physiology. The Mosby Physiology Mono-

graph Series-Mosby. Inc, 3 ed, 2001.Pitts RF. Physiology of the Kidney and Body Fluids, 3 ed. Chicago: Year

Book Medical Publishers; 1974.Scheinman SJ. Guay-Woodford LM, Thackker RV, Warnock DG. Mechanis-

ms of Disease: Genetic Disorders of Renal Electrolyte Transport, N. Engl J Med. 1999; 340: 1177-1187.

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Homeostasis del equilibrio acidobásico 3Dr. Alfredo Constaín FrancoDr. Jaime Borrero Ramírez

Propósitos

Este capítulo ofrece una introducción a los conceptos de ácidos y bases, y a la forma cómo el organismo los produce y mantiene su balance. Usted aprenderá:

• Qué es un ácido y una base.• Cómo se comporta el ión hidrógeno en solución y su concentración.• Qué significa pH.• Qué es la ecuación de Henderson-Hasselbalch. • En qué consiste la teoría fisicoquímica. • Por qué se producen ácidos.• Cómo enfrenta el organismo los cambios en

el estado acidobásico.

Descripción de ácidos y basesLos conceptos de ácido y base sólo comenzaron a entenderse fácil-mente después de 1923 cuando, en forma separada, Bronsted y Lowry describieron sus teorías.

Un ácido se define como una sustancia desde la cual puede re-moverse un protón. De otro lado, una base es una sustancia que pue-de remover o aceptar un protón desde un ácido.

Una reacción acidobásica con-siste en la transferencia de un pro-tón desde un ácido a una base.

El agua es una sustancia an-fiprótica que puede actuar como ácido o como base.

Cuando el ácido dona fácilmente su protón se trata de un ácido fuer-te; cuando no lo hace se habla de ácido débil. Las bases que aceptan fácilmente un protón serán bases fuertes y en caso contrario serán bases débiles.

Par conjugado: es siempre un ácido y una baseHCl + H2O → H3O

+ + Cl¯

HCl es llamado ácidoCl- es su base conjugada

Otro par conjugado es:H2O y H3O

+

H2O es la base H3O

+ es el ácido conjugado

Cuando un ácido se disuelve en agua, le da un protón, y se generan dos iones

HCl + H2O → H3O+ + Cl¯

H3O+ = llamado ión hidronio

El hidrógeno jamás está libre o solo

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3Autoionización del aguaLas moléculas de agua reaccionan en forma espontánea entre sí para formar iones. Esto les da una alta reactividad, gracias a lo cual es el solvente donde suceden las reacciones que mantienen la vida:

H2O + H2O → H3O+ + OH¯

(hidronio + hidroxilo)

En capítulos posteriores este concepto de la ionización del agua ten-drá mucha importancia cuando se esbocen los conceptos de una nue-va teoría que al parecer revolucio-nará todo lo que se conoce hasta ahora acerca del equilibrio ácido básico del organismo, incluyendo el funcionamiento renal. Para esta teoría, llamada fisicoquímica, el grado de ionización del agua es el que explica el aumento o la dismi-nución en el contenido de los iones de hidrógeno o pH (ver capítulos sobre alteraciones del equilibrio ácido-básico y paciente crítico).

Concentración del hidrógeno y significado de pHLa acidez o alcalinidad está dada por la concentración de los iones de hidrógeno ([H+]) en la solución. A mayor contenido de iones hidrógeno mayor acidez, y viceversa.

La complejidad de las reaccio-nes biológicas y sus innumerables interacciones hacen necesario el mantenimiento, en un rango muy estrecho, de la concentración de iones hidrógeno en el plasma y en las soluciones acuosas, debido a sus poderosos efectos sobre los puentes o uniones de hidrógeno, los cuales pueden modificar las estructuras proteínicas y con ello el funciona-miento celular.

La [H+] en el agua pura es del or-den de 10—7 mmol/L que es igual a la concentración de hidroxilos [OH—], por lo cual se considera neutra. En el plasma la [H+] óptima es de 40 nmol/L, es decir 40 x 10—9 mmol/L.

La concentración del hidrógeno libre es del rango de una millonési-ma parte de un milimol, en el cual se miden la mayoría de electrolitos sanguíneos, es decir 10—6 mmol/L. Con el objetivo de no utilizar uni-dades tan pequeñas y difíciles de

El pH se mide con un electrodo es-pecífico de vidrio, que desarrolla un potencial electroquímico proporcio-nal al logaritmo de la actividad del ión hidrógenopH= -log 10 aH+

aH+ = actividad del hidrógeno o con-centración efectiva

pH normal

El pH normal es de 7,4, pero se acep-ta un rango de pH normal de 7,35 y 7,45 (ligeramente alcalino), lo cual abarca dos desviaciones estándar de lo normal. Fuera de este rango se considera que:

Un pH < 7,35 es anormalmente áci-do.Un pH > 7,45 es anormalmente alca-lino.Los valores extremos compatibles con la vida se consideran entre 6,8 y 7,8.

IMPORTANTE

El valor de pH es justamente un nú-mero y no tiene unidades, sin embar-go es común utilizar el término “uni-dad de pH”, para hacer referencia a la unidad de cambio en el pH y no a una medida específica.

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manipular, en 1909 Peter Sorensen propuso expresar la acidez mediante el concepto de “potencia o exponente de hidrogenión” (pH), para re-ferirse al logaritmo negativo de la concentración de iones hidrógeno. Se requiere que el logaritmo se defina como base 10 y la concentración como la actividad del hidrógeno en moles por litro. Ahora el pH se acepta de manera universal para representar la [H+].

Así, la acidez o alcalinidad se mide como pH y en el plasma normal será:

-log 0,00000004 = 7,3979 (7,4) A diario se producen y se consumen 70 millones de nanoequivalentes (nEq) de iones hidrógeno, en comparación con 2.800 nEq que existen en los líquidos orgánicos. La diferencia se explica por la presencia de siste-mas tampón o búfer, que mantienen la concentración de iones H+ libres o pH, dentro de límites muy estrechos:

Líquido extracelular: pH 7,4 o [H+] 40 nEq/LLíquido intracelular: pH 7,1 o [H+] 80 nEq/L

Producción de ácidosEn condiciones normales cada día el me-tabolismo celular de las grasas y de los carbohidratos genera grandes cantidades de CO2 (15.000-20.000 mmol), que circula por la sangre disuelto como ácido carbó-nico y se elimina en los pulmones nueva-mente como CO2 (ácido volátil). Por el contrario, el metabolismo de proteínas, nucleótidos y otros constituyentes de la dieta genera ácidos fijos que debe elimi-nar el riñón. Una dieta habitual genera aproximadamente 1-1,5 mmol de H+/kg de peso al día (70-100 mmol/día). Por ejemplo, la cisteína y la metionina producen ácido sulfúrico, mientras la lisina, la histidina y la arginina generan ácido clorhídrico.

Ecuación de Henderson y HasselbalchAntes de avanzar en otros conceptos es necesario detenernos un poco en cómo hasta el momento se aborda clínicamente el equilibrio acido-básico. Para ello, es imprescindible hablar de la ecuación de Henderson-Hasselbalch, entender de dónde proviene y cuáles son las variables que se involucran.

Como se verá más adelante, el sistema del bicarbonato representa el búfer más importante del espacio extracelular (ver búferes o tampón). Los sistemas de búferes del bicarbonato y de los no bicarbonato per-manecen en equilibrio. Si se midieran todos los componentes de ambos sistemas se obtendría la concentración de iones hidrógeno ([H+]) o el pH de la sangre. Sin embargo, los sistemas no bicarbonato representan un grupo heterogéneo de sustancias y como el sistema bicarbonato es cuan-titativamente de concentración mayor, cualquier alteración se reflejará de manera adecuada en él.

IMPORTANTE

Cargas ácidas y alcalinas que alteran el equilibrio A-B

Acidosis respiratoriaRetención de CO2Acidosis metabólicaExceso de ácidos no volátilesAlcalosis respiratoriaRemoción excesiva de CO2Alcalosis metabólicaExceso de álcalis

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Manera de convertir pH y [H+] (pH 7,4 = 40 nmol/L)Por ser logaritmo negativo una pequeña variación en el pH en un sentido, representará un gran cambio de [H+] en el otro. ↓ 7,4 a 7,3 → ↑ 25% [H+]

Método 1Por cada 0,01 de cambio en pH la [H+] cambia 1 nmol/L en senti-dos contrarios (sólo aplica entre 7,1 y 7,5)Entonces, si el pH cambia de 7,4 a 7,2 → ΔpH= 0,2→ Δ[H+]= 20 nmol/L pH 7,2 → [H+]= 40 + 20 = 60 nmol/LMétodo 2

• La disminución de pH desde 7,4 (40 nmol/L) Por cada 0,1 de pH se multiplica en forma secuencial el conte-

nido de [H+] x 1,25 Se comienza en 7,4, es decir, 40; si baja a 7,3 será 40 X 1,25 = 50;

si baja a 7,2 será 50 x 1,25= 62,5 y así sucesivamente• Aumento de pH desde 7,4 (40 nmol/L) Cada 0,1 de pH se multiplica en forma secuencial 40 x 0,8 Se comienza en 7,4, es decir, 40; si sube a 7,5 será 40 X 0,8 = 32;

si sube a 7,6 será 32 x 0,8= 26 y así sucesivamente

pH 6,8 6,9 7,0 7,1 7,2 7,3 7,4 7,5 7,6 7,7

VERDADERO[H+]

158 126 100 79 63 50 40 32 25 20

ESTIMADO x 1,25 x 0,8

0,8/1,25 153 122 98 78 63 50 40 32 26 20

ESTIMADO LINEAL

_ _ _ 70 60 50 40 30 _ _

Henderson aplicó la ley de masas para la reacción de disociación del ácido carbónico. Esta ley establece que la velocidad de una reacción química es proporcional a la concentración de los reactantes; en este caso la reacción es:

CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3¯

En los sistemas biológicos muchas reacciones son reversibles y por ello se alcanza un equilibrio, el mismo que estará determinado por la constante de equilibrio que involucra diversos factores, entre ellos la temperatura.

K2 x [CO2] x [H2O] = K1 x H2CO3= [H+] x [HCO3¯]

[H+] x [HCO3¯]

K1= ____________ [H2CO3]

Para hallar la concentración de iones hidrógeno, se reordena la ecuación:

[H2CO3] [H+] = K1

[HCO3¯]

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Si se realizara la misma fórmula en la primera parte de la reacción, podría despejarse que el valor del ácido car-bónico H2CO3 (considerando el valor del agua, por su gran magnitud como una constante), es igual a la concen-tración del CO2 o CO2 disuelto. El valor del CO2 disuelto se halla mediante la ley de Henry y dependerá de la solu-bilidad (S) del CO2 y su presión parcial (pCO2). [CO2] = α x pCO2

Coeficiente de solubilidad α = 0,0308 (a 37 ºC)

Al reemplazar este valor finalmente de despeja:

α pCO2 pCO2[H+]= K1

= *K´ [HCO3

¯] [HCO3¯]

K1: su valor no puede derivarse en forma teórica es medido ex-perimentalmente equivale a 800 nmol/L* K´: nueva constante, al multi-plicar 800 nmol/L por la constan-te de solubilidad del CO2, que es de 0,03 da un valor de 24.

En una persona en condiciones nor-males con pCO2 de 40 mmHg y un HCO3

¯ de 24, el contenido de iones hidrógeno sería:

pCO2 40[H+]= K´ x = 24 x = 40 nm/L

[HCO3—] 24

En 1916, Hasselbalch transformó la fórmula de Henderson a la forma logarítmica de Sorensen y dio lugar a la ahora conocida fórmula de Hen-derson–Hasselbalch:

** [CO2] - α pCO2 [HCO3—]

pH = *pK´ + log _______________ = pK´ + log α pCO2 α pCO2

*pK´ tiene valor experimental de 6,1 (log10 de 800), pero varía con la temperatura y la concentración iónica de la solución.

**[CO2] se refiere a la concentración total de dióxido de carbono e inclu-ye todas las formas: CO2 disuelto, H2CO, ión carbonato y bicarbonato.

IMPORTANTE

La cantidad de H2CO3— en san-

gre es ínfima comparada con la pCO2 (relación 1:400), como están en equilibrio al medir la pCO2 se encontrará el compo-nente ácido.Por tanto, midiendo el HCO3

— y

la pCO2 se obtiene el pH.

Ecuación de H-H simplificadaNo se necesita memorizar la ecuación de H-H, si se elimina log y pK , se expresa la relación de los tres valores claves:

HCO3¯

pH ≈ PCO2

El pH refleja la relación del HCO3

— con la pCO2

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[HCO3—] 24 mmol/L

pH= 6,1 + log = 6,1 + log = 0,03 x pCO2 0,03 x 40 mmHg

pH= 6,1 + log 20 = 7,4

“La ecuación de Henderson-Hasselbalch relaciona el pH de la sangre con los componentes del sistema búfer-bicarbonato”.

Teoría fisicoquímica (modelo de Stewart)En el aparte anterior se decía que al ser el sistema del bicarbonato el búfer más importante del espacio extracelular, reflejaba de manera ade-cuada cualquier alteración que se produjera en el conjunto y que ello permitió el análisis del equilibrio acidobásico con la ecuación de Hen-derson-Hasselbalch. Sin embargo, no se especifican en forma apropiada los fenómenos subyacentes que causan dichas alteraciones, excepto las que obedecen a los cambios en el CO2, como componente respiratorio. En 1983, el fisiólogo canadiense Peter Stewart revolucionó el análisis del equilibrio acidobásico al lanzar su teoría basada en los principios fisicoquímicos que rigen todas las reacciones. El modelo se apoya en el concepto de que la concentración de iones de hidrógeno en las solucio-nes biológicas, se debe al grado de ionización del agua y no a la ganancia o pérdida de H+. Entonces, el contenido final de H+ está determinado por tres factores independientes:

• La pCO2 o presión parcial de dióxido de carbono.• La llamada diferencia de iones fuertes (reflejo del estado de los sis-

temas búferes).• La concentración total de ácidos débiles.

Los cambios en la concentración de los iones hidrógeno sólo se produ-cen si se alteran una o más de estas tres variables independientes. Por el contrario, otros factores como el HCO3

—, el pH y la misma concentra-ción de iones hidrógeno, sólo son un reflejo de los cambios dados en esas tres variables independientes, por lo cual se las considera como variables dependientes. Al conocer el valor de las tres variables independientes, se puede hallar el contenido de H+ o pH.

Cómo mantener ácidos y bases en equilibrioPara conservar un balance acido-básico la cantidad de ácido que se excreta a diario deber ser igual a la cantidad que se produce, de lo con-trario habría una alteración. Para evitar un cambio en el pH el organismo posee tres sistemas básicos reguladores o de defensa, que operan tanto en condiciones normales como en procesos patológicos:

Modelo de Stewart (fisicoquímico):Tres variables independientes deter-minan el pH o concentración de H+:

• pCO2

• Diferencia de iones fuertes (DIF)

(strong ion difference, SID) DIF= Na+K+Mg+Ca– (Cl + lactato)

• Concentración total de ácidos débiles (Atot) Albúmina y fosfato

El pH refleja la relación de las tres variables independientes: la DIF, los Atot y la pCO2

pH ≈ SID – Atot/ pCO2

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• Los sistemas búferes o tampón, que actúan de forma inmediata.• La respuesta respiratoria o alteración de la pCO2, que representa la

segunda línea de defensa y se inicia en horas.• La respuesta renal o alteración en el HCO3

—, que es la última línea de defensa y requiere varios días.

Búferes o tamponesSon sustancias capaces de minimizar los cambios en el pH cuando se agrega un ácido o una base. Remueven o libe-ran iones hidrógeno y son una mezcla de un ácido débil [H A] con la sal de ese mismo ácido, conjugado con una base fuerte [B A]. El organismo tiene una gran capacidad de búfer representado en varios sistemas que varían según el compartimiento que se considere:

A nivel extracelular, el sistema CO2 - ácido carbónico - bicarbonato, es el más importante y es el responsable de más del 80% de la capacidad búfer. No obstante, su utilidad se limita a los ácidos metabólicos; para el propio CO2 (ácido volátil) se requiere de la gran capacidad búfer de la hemoglobina, sobre todo la deoxihemoglobina. Por su baja concentración otras proteínas y los fosfatos son de poca impor-tancia. A nivel intracelular, por el contrario, las proteínas y los fosfatos son los búferes más importantes.

El efecto combinado de los búferes extracelulares neutraliza aproxi-madamente el 50% de la carga de ácidos fijos o el 70% de la carga de álcalis no volátiles. El resto de la neutralización está a cargo del sistema búfer intracelular. Al inicio actúa el bicarbonato, pero los residuos de histidina de las proteínas asumen el papel principal. Si la proteínas hi-cieran la neutralización, sin la mediación del bicarbonato, la avidez del ión H+ por los residuos de histidina, causaría una alteración de la función proteínica. Del total de 1.200 mEq/L de residuos de histidina disponibles como posibles aceptores de H+, sólo se utilizan 400 mEq/L para neutrali-zación. Por la acción conjunta de los sistemas intracelular y extracelular se neutralizan más de 1.000 mEq de H+.

En los trastornos, también casi toda la compensación se produce en el espacio intracelular. Si hay acumu-lación de CO2 (acidosis respiratoria), éste migra a las células en donde se combina con H2O para formar H2CO3, que por acción de la anhidrasa car-bónica se disocia en H+ y HCO3

¯. Los búferes proteínicos neutralizan los H+ y el HCO3

¯ abandona las células y au-menta el HCO3

¯ del plasma. Si lo que

IMPORTANTE

Búferes

ExtracelularBicarbonato: ácidos metabólicosHemoglobina: CO2

IntracelularProteínas y fosfatosCarbonato de calcio (crónico)

OrinaFosfatos (HPO4

= / H2PO4¯)

Amonio (NH3 → NH4+)

Búferes promedio para una per-sona de 70 kg de peso (mmol/L): LEC LICBúferBicarbonato 330 375Proteínas < 10 400Fosfatos < 15 < 50LEC: líquido extracelularLIC: líquido intracelular

Modificado de: Halperin and Golstein. Fluid, Electrolyte and Acid Base Physiology, 3rd Ed. WB Saunders, 1999.

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se produce es una disminución en el CO2 (alcalosis respiratoria), se reversa la reacción, con H+ que se liberan de las proteínas que se unen al HCO3

¯ y producen finalmente CO2 y H2O; con ello se reduce el HCO3¯

del plasma.El carbonato de calcio de los huesos juega un papel importante en los

casos de acidosis metabólicas prolongadas (insuficiencia renal crónica). También en la orina la función de los búferes permite eliminar H+ y rege-nerar bicarbonato; los fosfatos son los responsables de la mayoría de la acidez titulable, y el amonio juega un papel importante en la formación de NH4

+.

Respuesta respiratoriaMediante la ventilación alveolar el pulmón elimina cada día cerca de 15.000 mmoles de CO2 en promedio y así mantiene la pCO2 en 40 mmHg. El aumento o la disminución en la producción de CO2 se compensan por incremento o disminución en la ventilación para mantener la pCO2 constante.

A su vez los quimiorreceptores del tronco cerebral, y en menor escala los que se hallan en los cuerpos carotídeos, sensibles al pH, controlan la ventilación alveolar: al aumentar la pCO2 y disminuir el pH, los qui-miorreceptores responden incrementando la respiración para retornar la pCO2 a su nivel normal. En forma similar con el aumento de los ácidos metabólicos y la disminución del pH, se produce hiperventilación para reducir la pCO2 y equilibrar el descenso en el HCO3

¯. La respuesta respi-ratoria es especialmente útil, pues al ser el CO2 difusible, tiene efectos tanto sobre el pH extracelular como sobre el intracelular.

Cuando hay alteraciones el aumento de la ventilación se inicia aproximadamente a las 2 horas y es máximo entre las 12 y las 24 horas. La compensación respiratoria sola no logra corregir por completo el pH.

Respuesta renalLos riñones contribuyen a la homeosta-sis acidobásica regulando la excreción renal de bicarbonato, que es el me-canismo normal de eliminación de los ácidos fijos. Frente a una alteración del equilibrio, la compensación renal requiere varios días para alcanzar su máxima capacidad. Para mantener el pH entre 7,38 y 7,42 el riñón cumple las siguientes funciones:

• Reabsorción del bicarbonato filtra-do (4.000-5.000 mmol/día).

• Generación de nuevo bicarbonato. • Excreción de la producción diaria

de ácidos fijos (1 mmol/kg).

Relación ventilación alveolar y pH

Los cambios en la VA se relacionan de manera inversa a la pCO2

Los cambios en la pCO2 causan cam-bios en el pH (Henderson)

[H+] = 24 x pCO2 / [HCO3—¯]

IMPORTANTE

Mecanismos renales del balance ácido-básico

Túbulo proximal:• Reabsorción 80% HCO3

¯ filtrado• Producción y secreción de amonioAsa de Henle (gruesa ascenden-te):• Reabsorción 15% HCO3

¯ filtradoTúbulo distal:• Reabsorción HCO3

¯ residual• Acidez titulable• Secreción HCO3

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Reabsorción del bicarbonato filtradoLa excreción de bicarbonato en la orina es el resultado de la filtración, la reabsorción y la secreción. El bicarbonato se filtra de manera libre en el glomérulo. Si los niveles plasmáticos normales son de 24 mmol/L y la tasa de filtración glomerular es de 180 L/día, se habla de 4.320 mmol/día filtrados, que de ser eliminados equivaldrían a adicionar a la sangre 4 litros de ácido con concentración 1 normal. El 80% se reabsorbe en el tú-bulo proximal, 15% en la porción gruesa de la rama ascendente del asa de Henle y el resto, en las células intercaladas de los túbulos contorneados distal y colector. La reabsorción de HCO3

— es un fenómeno activo, pero no se realiza en forma directa, sino que involucra la secreción activa de H+ al líquido tubular, lo cual permite la excreción de los ácidos fijos (50-100 mmol/día).

Reabsorción de HCO3— en el túbulo proximal y el asa de Henle

Hay dos mecanismos que se encargan de la secreción del H+ al líquido tubular: mediante un co-transportador Na+-H+, que es la vía principal, y a través de una bomba de protones H+-ATPasa. El HCO3

¯ filtrado no pue-de atravesar la membrana apical, se une al H+ secretado para producir CO2 y H2O. El CO2 se difunde; a nivel intracelular la anhidrasa carbónica cataliza la producción del H+ que se secreta y del HCO3

¯ que entra a la sangre a través de otro co-transportador de la membrana basolateral, el cual acopla tres moléculas de HCO3

¯ y una de Na+. Hay un intercambio adicional de CI¯ por un transportador contrario. Cada molécula de HCO3

¯ removida del túbulo, se recobra en la sangre peritubular y el pH del líquido tubular desciende a 6,5. Como preámbulo de la teoría fisicoquí-mica puede decirse que, bajo sus conceptos, el evento más importante para el equilibrio acidobásico en este paso, es la reabsorción de sodio, que modifica la diferencia de iones fuertes (DIF) (figura 3-1).

Sangre Intersticio Célula Túbulo

AC

Na+ Na+ Na+

Na+

HCO3¯

H2CO3

H+ + HCO3¯

HCO3¯ filtrado

H+K+

Cl¯

CO2 + H2OH2O + CO2

Cl¯

AC

AC

3 HCO3¯

ATP

ATP

Figura 3-1. Reabsorción del HCO3¯ filtrado por las células del túbulo proximal.

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Reabsorción de HCO3— en el túbulo contorneado distal y colector

El H+ resulta del CO2 y del H2O por acción de la anhidrasa carbónica. El H+ se secreta por el lado apical de la membrana, por acción de una H+ ATPasa, y a través de un transportador de contracorriente H+ K+ ingresa simultáneamente K+ a la célula. El HCO3

¯ se reabsorbe a nivel de la membrana basolateral, por otro transportador contrario en intercambio con Cl¯, disminuyendo el pH del líquido tubular a 4,0. Bajo la visión de la teoría fisicoquímica puede decirse que aquí el even-to más importante para el equilibrio acidobásico es la excreción de cloro, junto con la reabsorción de potasio, que modifican la diferencia de iones fuertes (figura 3-2).

Sangre Intersticio Célula Túbulo

AC

K+

H2CO3

H+ + HCO3¯

H+ secretado

CO2 + H2O H2O + CO2

Cl¯

AC

AC

ATPK+

H+

H+ATPHCO3

—HCO3¯

Cl¯

H+

Figura 3-2. Reabsorción de HCO3— por las células intercaladas A

del túbulo colector.

IMPORTANTE

El H+ secretado a nivel tubular pue-de:• Combinarse al HCO3

¯ filtrado: reabsorción de HCO3

¯

• Combinarse con otros búferes: generar nuevo HCO3

¯

Secreción de HCO3¯ en el túbulo colector

En el túbulo colector a nivel cortical se encuentra una segunda población de células intercaladas (B), las cuales en lugar de secretar H+ secretan HCO3

¯ al líquido tubular en intercambio con Cl¯ por un transportador con-trario que existe en la membrana apical. A nivel de la membrana baso-lateral, un transportador único H+ ATPasa reabsorbe H+ a la sangre, con difusión pasiva de Cl¯. Este mecanismo funciona en las alcalosis metabó-licas. Desde la óptica fisicoquímica, la reabsorción de cloro es el evento clave (figura 3-3).

Generación de nuevo bicarbonato Mediante la reabsorción de bicarbonato antes expuesta, se logra recu-perar el HCO3

— utilizado a nivel tubular, pero no se logra una verdadera

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ganancia de HCO3— ni una excreción de

H+. Para ello, los H+ que se secretan a nivel luminal se unen a otros búferes no bicarbonato, los cuales los atrapan en el líquido tubular para su secreción en la orina. Con esto el HCO3

¯ que se forma previamente a nivel celular con la hidratación del CO2, representa una ganancia neta de HCO3

¯ que pasa a la sangre (figura 3-4).

Figura 3-3. Secreción de HC03¯ por las células intercaladas B

del túbulo colector cortical.

Sangre Intersticio Célula Túbulo

AC

HCO3¯

HCO3¯ secretado

CO2 + H2OCl—

Cl—

H¯

ATP

H+ HCO3¯

IMPORTANTE

Cuando los riñones agregan nue-vo HCO3

¯ a la sangre, realmente excretan H+ del cuerpo

Sangre Intersticio Célula Túbulo

AC

H+ + búfer

H+ secretado

CO2 + H2O

Cl

HCO3–

ATP

Figura 3-4. Generación de HCO3—, con excreción de H+ unido a otros búferes.

H+

HCO3—

H+ - búfer

Cl¯

Excreción de la producción diaria de ácidos fijosComo se mencionó antes, el efecto de agregar nuevo bicarbonato a la sangre (alcalinizar) representa la forma de eliminar los ácidos fijos del organismo, y a su vez constituye la forma cómo actúa la compensación renal para la acidosis. Diversos ácidos débiles se filtran en el glomérulo y

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Sistema búfer fosfato

HPO4¯ + H+ ↔ H2PO4

¯

Excelente par búfer por pK 6,8pH= 6,8 + log HPO4= /H2PO4

¯

Si pH normal de 7,4 la forma dibásica (H2PO4) es 4 veces más que la monobásica (HPO4

—), dis-ponible para tamponar H+

Pero el mínimo pH tubular de 4,4 está en su mayoría como H2PO4

¯

pH ácido limita capacidad

Total fosfato filtrado = 180 L/día x 1 mmol/L es decir 180 mmol/díaHPO4- filtrado = 80% x 180 mmol/d = 144 mmol/díaPero 75% reabsorbido, es decir, disponible para búfer0,25 x 144 mmol/d = 36 mmol/día

Reabsorción limita disponibili-dad

actúan como búferes urinarios en pro-porción a su cantidad y a su pK. Éstos son, el fosfato que por su pKa favorable de 6,80 y su mayor excreción es el más importante, el ácido úrico (pKa 5,75) y la creatinina (pKa 4,97), que repre-sentan la llamada acidez titulable. Por otra parte, la producción de amonio, juega un papel muy importante en los fenómenos de compensación durante alteraciones acidobásicas (figura 3-5).

Acidez titulableLos H+ que se excretan en la orina lo ha-cen combinados con búferes diferentes del bicarbonato. La forma de medir la cantidad de H+ eliminados es a través de la adición (titulación) de hidróxido de sodio. Se considera que el número de miliequivalentes de NaOH que se deben adicionar para retornar la orina a un pH de 7,4, es igual al número de H+ combinados con los búferes orgáni-cos y el fosfato, y es lo que se conoce como acidez titulable. Debido al alto pK del sistema amoníaco-amonio (9,2), la titulación con NaOH no remueve los H+ del NH4

+, por ello no hace parte de la acidez titulable.

Figura 3-5. Sistema búfer fosfato.

Sangre Intersticio Célula Túbulo

AC

+ HPO4¯

H+ secretado

HCO3—

Cl¯

H2PO4¯

HCO3—

HPO4 =

(filtrado)

H+ H+

Cl¯

CO2 + H2O

ATP

Producción de amonioEl amonio es el búfer urinario más importante. Se produce en las células tubulares proximales a partir de la glutamina que se extrae del filtrado glomerular y la sangre peritubular (figura 3-6).

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1 glutamina → 2 NH4+ + 2 HCO3

¯

El NH4

+ se secreta de manera activa al líquido tubular facilitado por el transportador Na+ - H+, y sustituye al H+. El NH4

+ se remueve de la porción gruesa del asa de Henle y se acumula en el intersticio medular como NH4

+/NH3. El NH3 sale nuevamente a la luz tubular a nivel del túbulo colector, se une al H+ secretado y reconstituye el NH4

+, por procesos de difusión no iónica y de atrapamiento. Como resultado, por cada molécula de NH4

+ que se excreta, se reabsorbe una de HCO3¯ a la sangre (figura 3-

7). Para la teoría fisicoquímica la excreción de amonio (NH4+) no se lleva

a cabo con el objetivo de excretar H+, los cuales se excretan como agua, sino con el fin de eliminar cloro.

Figura 3-6. Célula del túbulo proximal, producción de NH3/NH4+.

Sangre Intersticio Célula Túbulo

Glutamina

Na+

H+

A= 2 NH4+

2 HCO3¯ NH3

Na+

H+

Na+

NH4+

Na+

NH3 + H+

NH4+

Figura 3-7. Célula tubular distal. Excreción de amonio.

Sangre Intersticio Célula Túbulo

ACNH4

+

HCO3¯

H+ + NH3H+

CO2 + H2O

NH3/NH4+

Médularenal

La contribución cuantitativa del riñón al equilibrio acidobásico, se representa en la llamada excreción neta de ácido (ENA) o ganancia neta de bicarbonato:

ENA = acidez titulable + excreción de NH4 - excreción de HCO3¯

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Un valor positivo indica eliminación de ácido o ganancia neta de bicarbonato y un valor negativo revela ganancia de ácido o pérdida de bicarbonato.

Finalmente, los principales factores que regulan la reabsorción de HCO3

¯ y la excreción de H+ por el nefrón son:

1- La carga filtrada de HCO3¯ que aumenta su reabsorción en el túbulo

proximal.2- La contracción del espacio extracelular incrementa la reabsorción de

sodio y con ella la de bicarbonato; por el contrario, con la expansión se disminuye la reabsorción de HCO3

¯.3- La disminución en el pH, bien sea por aumento de la pCO2 o de la carga

de ácidos fijos, aumenta la reabsorción de bicarbonato en el túbulo proximal, en la porción gruesa del asa de Henle y en el colector.

4- En cambio, el incremento en el pH inhibe la reabsorción de HCO3¯.

5- La aldosterona a niveles normales no tiene mayor acción, pero con altos niveles aumenta la reabsorción de Na+ y a su vez la secreción de H+ por las células intercaladas B del túbulo colector.

6- El potasio juega un papel importante en la reabsorción de HCO3¯ y los

bajos niveles intracelulares la aumentan.

LECTURAS RECOMENDADASDuBose TD Jr. Acid-base disorders. En: Brenner & Rector’s The Kidney. 7 ed.

Brenner BM, Levine SA (eds). Philadelphia: Saunders; 2003. p. 921-996.Halperin ML, Goldstein MB. Fluid, electrolyte and acid base physiology.

WB Saunders Co; 1999.Kellum JA. Diagnosis and treatment of acid-base disorders. En: Shoe-

maker´s Textbook of Critical Care. 4 ed. Ayres SM, Grenvik A, Hol-brook PR, Shoemaker WC (eds): Philadelphia: Saunders; 2000. p. 839-853.

Koeppen BM, Stanton BA. Renal physiology. 3 ed. St Louis: Mosby; 2000.

Pitts RF. Physiology of the kidney and body fluids, 3 ed. Chicago: Year Book Medical Publishers, Inc.; 1974.

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Sodio y el concepto de volumen circulante efectivo 4Dr. Jaime Borrero Ramírez

Sodio y homeostasis volumétrica y osmolar

El sodio es el principal catión extracelular y su concentración plasmática oscila entre 135 y 145 mEq/L, mientras que la concentración intracelular es de 10 mEq/L. El 50% se encuentra en los huesos y los dientes; el resto está en los líquidos orgánicos. Un 70% es intercambiable. La ingestión diaria es de 100 a 170 mEq, que equivalen a una cantidad entre 7 y 10 gramos, y las pérdidas son de 80 a 100 mEq/día, especialmente por la orina, pues las cantidades excretadas por el sudor y las heces no exce-den los 20 mEq diarios; los requerimientos diarios son de 80 a 100 mEq. El riñón es capaz de disminuir la excreción a menos de 1 mEq diario o aumentarla a 400 mEq/día.

En estos mecanismos intervienen la hormona natriurética excretando sodio y la aldosterona, reteniéndolo. El óxido nítrico también intervie-ne en la regulación del sodio, al igual que el HC03

—. Sustancias como el factor de activación plaquetaria han mostrado efectos natriuréticos por activación de la bomba de Na+-K+-ATPasa. La regulación del sodio y el agua a nivel del nefrón distal pudieran deberse a mecanismos de vaso-constricción arteriolar glomerular que no dependen de la angiotensina. La absorción se realiza en el intestino por medio de gradientes electro-químicos paralelos al transporte de la glucosa y de los aminoácidos, los que son mantenidos por bombas iónicas. La aldosterona no solamente retiene el sodio en la orina sino que estimula su absorción intestinal. El sodio es el responsable de la osmolalidad del plasma y por tanto de mantener el volumen del compartimiento extracelular; igualmente, de él depende la actividad eléctrica de las células.

1. El contenido de Na+ en el organismo depende del balance entre inges-tión y eliminación.

2. La excreción renal de Na+ controla el sodio total y por tanto los volú-menes intra y extracelular.

3. La perfusión tisular depende de la adecuación del volumen circulan-te efectivo (VCE), el cual resulta del equilibrio entre débito cardíaco, volumen intravascular y resistencia vascular periférica.

4. Una disminución de VCE ocasiona un aumento compensatorio del dé-bito cardíaco y de la resistencia vascular periférica, con retención renal de sodio.

5. El aumento en el VCE provoca una natriuresis que lo restaura a su nivel normal.

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4El sistema lo componen: una rama aferente, que conduce las señales

de los sensores al sistema nervioso central. Existen los sensores volumé-tricos de baja y alta presión, un integrador en el sistema nervioso central y los efectores de la excreción de sodio.

Los sensores de baja presión están localizados en las paredes de las aurículas y en los vasos pulmonares, que albergan un 75% del volumen circulante, y a través del nervio vago envían señales al núcleo solitario bulbar, que al disminuir el VCE aumentan la actividad nerviosa simpática y la secreción de hormona antidiurética (HAD) o arginina vasopresina. A la inversa al aumentar el VCE, la disminuyen. Adicionalmente los mioci-tos auriculares sintetizan y almacenan el péptido natriurético auricular (PNA) que se libera al aumentar el VCE y al distenderse las aurículas.

Los sensores de alta presión están en el seno carotídeo, el arco aór-tico y el aparato yuxtaglomerular del riñón. La disminución en la presión arterial causa un aumento reflejo en la actividad simpática y en la secre-ción de hormona antidiurética, con vasoconstricción. El aumento en la presión arterial suprime ambos efectos. En el aparato yuxtaglomerular, al disminuir la presión de perfusión tisular, los miocitos liberan renina que activa el sistema renina-angiotensina-aldosterona, y su actividad se suprime al aumentar la presión de perfusión (tabla 4-1).

Efectores de la excreción de sodio

1. Nervios simpáticos renales. Al aumentar su actividad disminuye la excreción de sodio por disminución en la filtración glomerular, aumento

Tabla 4-1. Posibles anomalías del volumen del LEC y de la concentración de Na+.

Trastorno Resultado Mecanismo Causa

Hipernatremia LEC normal

Déficit de H2Orelativo al Na

Control anormaldel H2O

Diabetes insípidaPérdidas insensibles

Hiponatremia LEC normal

Exceso de H2O Control anormaldel H2O

SIADH

Hipernatremia LEC elevado

Na total alto Déficit relativoH2O

Control anormalNa y H2O

Solución hipertó-nica Na-NaHCO3

—

Hipernatremia LEC bajo

Na total bajoDéficit relativoH2O

Control anormal Na y H2O

Diuresis osmóticaDiarrea

Hiponatremia LEC alto y Na alto

Na total alto Exceso relativoNa y H2O

Control anormalNa y H2O

Síndrome nefrótico ICC Insuf. renal Cirrosis

Hiponatremia con LEC bajo

Na total alto Exceso relativoH2O

Control anormalNa y H2O

Tiazidas Vómito

Sodio normal LEC bajo

Na total bajo Control anormaldel Na

Diuréticos de asaVómitos Diarrea

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en la secreción de renina y aumento en la reabsorción del ión por el túbulo contorneado proximal, la rama ascendente del asa de Henle y el túbulo colector.

2. Sistema renina-angiotensina-aldosterona (SRAA). Su función com-pleta se describe en el capítulo sobre autorregulación renal. La angio-tensina ll producida al activarse el sistema, estimula la secreción de aldosterona por la corteza adrenal, produce vasoconstricción arteriolar con aumento de la presión arterial, estimulación de la hormona anti-diurética y de la sed y aumento de la reabsorción del NaCl por el túbulo proximal.

La aldosterona estimula la reabsorción de NaCl por la rama gruesa ascendente del asa de Henle, y por los túbulos distal y colector. Al dis-minuir el VCE, se estimula el SRAA y se aumenta la reabsorción de Na+ y de H2O para expandirlo.

El péptido natriurético atrial aumenta la tasa de filtración glomeru-lar y la carga filtrada de sodio. Además, inhibe la secreción de renina por el aparato yuxtaglomerular y la de la aldosterona por efecto directo sobre la corteza adrenal, inhibe la reabsorción de NaCl por el túbulo co-lector e inhibe la secreción de HAD por la hipófisis posterior y su efecto sobre el túbulo colector. Estos efectos aumentan la excreción de NaCl por el riñón.

Hormona antidiurética (HAD)Es un péptido pequeño de 10 aminoácidos sintetizados por células neu-roendocrinas en los núcleos supraópticos y paraventriculares del hipo-tálamo; la hormona sintetizada se almacena en gránulos transportados en los axones celulares para almacenarse en la neurohipófisis. Los dos reguladores principales de la secreción de HAD por la neurohipófisis son la osmolalidad del líquido extracelular (LEC) y la depleción volumétrica. Estas son respuestas fisiológicas porque la retención de agua inducida por la hormona, disminuye la osmolalidad del plasma y aumenta el volumen extracelular hacia valores normales. A la inversa, una sobrecarga acuosa, disminuye la liberación de HAD, con una disminución consecuente en la reabsorción de agua a nivel de los túbulos colectores y una diuresis de orina hipoosmolar, para eliminar la sobrecarga acuosa.

Osmorreceptores. Son células localizadas en el hipotálamo que se com-portan como osmómetros para percibir cambios en la osmolalidad del plasma, con tal eficiencia, que aquélla sólo varía 1 a 2%, a pesar de las amplias variaciones en la ingestión de agua. El umbral de respuesta varía de persona a persona, entre 280 y 290 mOsmol/kg . La concentración de sodio plasmático es el principal determinante osmolar en la secreción de HAD. Cuando aumenta en 1% la osmolalidad del plasma, los osmorrecep-tores envían señales a las células secretoras, con liberación de HAD. Por encima del umbral osmótico, la secreción de la hormona es progresiva y lineal.

Si hay una ingestión desproporcionada de agua, al disminuir la osmo-lalidad del plasma, se suprime la liberación de HAD, con eliminación del 80% del agua en menos de 4 horas, con tanta eficiencia, que en ausen-cia de falla renal crónica avanzada, el desarrollo de hiponatremia, casi siempre, es por una secreción inadecuada de hormona antidiurétca.

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El mecanismo de sed se manifiesta por la sensación de boca seca, y es tan poderosa, que en condiciones normales no se produce hiper-natremia, si la persona tiene acceso al agua. En días calurosos y con sudoración copiosa, se estimulan simultáneamente la sed y la secreción de HAD y la oliguria y el aumento en la ingestión de agua, normalizan la osmolalidad del plasma.

Un cambio de sólo un 1% en la osmolalidad del líquido extracelular es suficiente para activar los osmorreceptores en las células del hipo-tálamo, diferentes a las que sintetizan la hormona. Cuando aumenta la osmolalidad efectiva del plasma, los osmorreceptores envían señales a las células supraópticas y paraventriculares, las que estimulan la secre-ción de la hormona; si disminuye la osmolalidad del plasma, la secreción de hormona se inhibe en pocos minutos hasta desaparecer debido a su rápida degradación. El sistema es tan eficiente que la osmolalidad del plasma no varía más de 1% a 2%, a pesar de las amplias oscilaciones en la ingestión de agua.

Control volumétrico de la secreción de arginina-vasopresinaLa disminución de la presión arterial o del volumen sanguíneo también estimulan la secreción de la hormona; los barorreceptores, que respon-den con distensión, responsables por esta respuesta, se localizan tanto en los vasos de baja presión (aurícula izquierda y vasos pulmonares), como en los de alta presión (arco aórtico y seno carotídeo). Los nervios vago y glosofaríngeo, conducen las señales de estos receptores al núcleo solitario del tronco cerebral de donde regresan a los núcleos hipotalámi-cos supraópticos y paraventriculares; en condiciones normales, los baro-rreceptores inhiben tónicamente la secreción de HAD; con un descenso del 10% del volumen arterial efectivo o de la presión arterial cesan los impulsos inhibitorios y se secreta arginina-vasopresina que actúa sobre

Figura 4-1. Mecanismo de acción de la hormona antidiurética. (Arginina-vasopresina).

Luz tubular

Canalesde agua

OrganelosH+

Fosfo-proteínas

Proteinkinasa A

H2O

ATP

AMP G5cíclica

Vaso sanguíneo

ReceptorV2

HAD

H2O

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los receptores V1 vasculares con producción de vasoconstricción, de ahí el nombre de vasopresina.

El mecanismo de acción de la vasopresina está mediado por su inte-racción con los receptores: los V1 localizados en el sistema vascular, en el hígado y a nivel renal y los V2 que permiten la reabsorción de agua a nivel de los túbulos colectores mediante la apertura de los canales de acuaporinas. De estas se han descrito cuatro:

• La acuaporina 1 localizada en las membranas apicales y basolaterales de las células epiteliales del túbulo proximal y de la rama descen-dente del asa de Henle. Probablemente es responsable de la alta permeabilidad al agua de estos segmentos tubulares.

• La acuaporina 2 es responsable de la permeabilidad de la membrana luminal de los conductos colectores.

• La acuaporina 3 estimulada por la vasopresina, aumenta la permeabi-lidad al agua y a la urea de la membrana basolateral del túbulo colec-tor.

• La acuaporina 4 se ha identificado en el hipotálamo y parece ser un osmorreceptor para la secreción de HAD (figura 4-1).

La arginina-vasopresina se liga al receptor V2 en la membrana basolateral de la célula. El complejo receptor-hormona, estimula un guanino nucleóti-do de la proteína estimuladora GS, la cual a su vez activa la adenil ciclasa de la membrana, aumentando la concentración de AMP cíclico citosólico, que al activar la proteín quinasa A, ocasiona la foforilación de proteínas no identificadas, que estimulan el tráfico de organelos, aquaporinas 2, con exocitosis e inserción como canales de aquaporinas en la membrana apical de la célula, haciéndola de esta manera permeable al agua.

Cuando la arginina-vasopresina cesa su actividad, los canales se in-ternalizan por un proceso de endocitosis y la membrana se hace imper-meable al agua, permaneciendo permeable, solamente, la membrana basolateral, con el objeto de permitir la salida del agua que ingresó a la célula por gradiente osmótico, al líquido intersticial y a los capilares pe-ritubulares. La hormona también aumenta la permeabilidad a la urea de la porción terminal del túbulo colector, a través de la membrana apical, por un transportador específico que activa la adenil-ciclasa, aumentando la osmolalidad del intersticio de la médula renal, efecto separado pero aditivo al de la hormona.

LECTURAS RECOMENDADASBonventre JV, Leaf A. Sodium Homeostasis. Steady states without a set

point. Kidney Int. 1982; 21: 880.García-García A. Cardona-Blanco MX. El riñón como órgano endocrino.

En: Borrero-Ramírez J. Montero-García O. Nefrología, 4 ed. Medellín: CIB; 2003, p. 137-157.

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Homeostasis del potasio 5Dr. Jaime Iván Pantoja Agreda

El potasio, el catión más abundante en el cuerpo humano, se encarga de regular la función de las enzimas intracelulares y la excitabilidad del tejido neuromuscular. Su concentración sérica se mantiene dentro de un estrecho rango de 3,5 a 5,5 mEq/L, por mecanismos reguladores que conservan la homeostasis, de manera temprana por desviación transce-lular, y en forma tardía por excreción renal. El contenido total corporal de potasio es de 40 a 50 mEq/L, los cuales se distribuyen en mayor nú-mero en el líquido intracelular (tabla 5-1).

El balance del potasio se mantiene por el equilibrio que existe entre la ingestión y la excreción. La dieta occidental normal contiene 100 mEq de potasio por día; al ingerirlo éste se absorbe rápidamente, entra a la circulación portal y estimula la secreción de insulina, la cual facilita su entrada hacia la célula por estimulación de la Na+-K+-ATPasa de la mem-brana celular. En circunstancias normales el 90% se excreta a través del riñón, sobre todo en los túbulos colectores, y el resto por el sudor y las materias fecales.

El riñón se adapta mejor para aumentar la excreción que para dis-minuirla, así la ingestión inadecuada puede causar hipopotasemia y cualquier defecto en la excreción renal puede originar hiperpotasemia. Ambas situaciones pueden ocurrir por alteración de la homeostasis trans-celular o de la regulación renal de la excreción de potasio (tabla 5-2).

Su concentración extracelular es de 4,4 a 5 mEq/L y la intracelular de 140 mEq/L. Esta diferencia en la concentración en los dos comparti-mientos se mantiene por acción de la bomba Na+-K+-ATPasa de la mem-brana celular, la cual bombea hacia el exterior 3 mEq/L de Na por la introducción hacia la célula de 2 mEq/L de K.

Tabla 5-1. Distribución del potasio corporal.

Líquido extracelular: Líquido intracelular:

350 mEq (10%) 3.150 mEq (90%)Plasma: 15 mEq (0,4%) Músculo: 2.650 mEq (76%)Líquido intersticial: 35 mEq (1%) Hígado: 250 mEq (7%)[K]: 3,5 a 5,5 mEq/L Tejido óseo: 350 mEq (8,6%) Orina: 90 a 95 mEq/día Eritrocitos: 250 mEq (7%) [K]: 140 a 150 mEq/L

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El potasio tiene dos funciones principales:1. Participar en el metabolismo celular al regular la síntesis de glicógeno

y proteínas, por tanto está involucrado en gran variedad de funciones celulares.

2. Determinar el potencial de reposo de la membrana; su trastorno al-tera la conducción del músculo esquelético y cardíaco, y puede oca-sionar parálisis muscular potencialmente fatal, y trastornos del ritmo cardíaco. De otra parte, el potasio es importante en la generación del potencial de membrana de reposo (PMR), que se establece por:

• Un factor activo que es la bomba electrógena Na+-K+-ATPasa, que crea un gradiente para el potasio del espacio intracelular al extra-celular.

• Un factor pasivo, que es la difusión del potasio desde el líquido intracelular.

• Factores coadyuvantes, como la baja permeabilidad de la membra-na al Na y a los aniones intracelulares macromoleculares, que no se difunden a través de la membrana celular.

La homeostasis del potasio se mantiene por dos procesos consecutivos en el tiempo: la distribución intra y extracelular, y la excreción renal.

Distribución del potasio intra y extracelular• Este es un proceso extremadamente eficiente que se mantiene por la

bomba Na+-K+-ATPasa y por la misma concentración de potasio.

Catecolaminas• Los estímulos β2 adrenérgicos facilitan la entrada de potasio al lí-

quido intracelular, por aumento del AMPc que fosforila y activa la Na+-K+-ATPasa. Dosis farmacológicas de β2 adrenérgicos pueden llevar el potasio a menos de 3 mEq/L, e indirectamente estimular la glico-genólisis, la cual produce aumento de la secreción de insulina.

• Los α adrenérgicos desvían el potasio al líquido extracelular (LEC) por una acción directa, y en forma indirecta inhiben la secreción de insulina de las células β pancreáticas.

• Los β1 adrenérgicos, estimulan la liberación de renina, aumentan la aldosterona y promueven la excreción de potasio.

Insulina • Promueve la desviación intracelular de potasio por la activación del

transportador contrario electroneutral Na/H (NHE-1), que permite la entrada de Na y la salida de H+ de la célula; así, ocasiona aumento transitorio del Na intracelular y activación de la Na+-K+-ATPasa.

• Aumenta los ésteres fosfato en el líquido intracelular (LIC), que al au-mentar los aniones intracelulares retienen potasio en este espacio.

Orina: 90 a 95 mEq/díaMateria fecal: 5 a 10 mEq/díaSudor: < 5 mEq/día

Tabla 5-2. Excreción del potasio corporal.

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Aldosterona• Permite la entrada de potasio a la célula en pacientes hiperpotasémi-

cos con déficit de aldosterona.• No causa ningún efecto en pacientes con potasio normal.

Cambios acidobásicos• Sólo la acidosis causada por pérdida de HCO3

— o ganancia de HCl, produce hiperpotasemia; la electroneutralidad se mantiene por des-viación de potasio del espacio intra al extracelular.

• La acidosis orgánica no causa hiperpotasemia debido a que los anio-nes L-lactato y cetoácidos, entran a la célula en la misma proporción que lo hace el H+. Así mismo, los aniones orgánicos actúan como sus-tratos de la célula pancreática al liberar insulina, la cual estimula la captación de potasio por la célula.

• La alcalosis metabólica promueve la entrada de potasio hacia las cé-lulas con el fin de mantener la electroneutralidad con la salida de H+; como búfer esta disminución es leve, del orden de 0,4 mEq/L de potasio por cada 0,1 unidades de pH de aumento en el LEC.

• En los trastornos acidobásicos respiratorios, hay poco cambio del K+, debido a que en éstos el cambio del HCO3

— en el LEC es leve.

Hiperosmolaridad• Se evidencia hiperpotasemia secundaria a aumento de la osmolaridad

efectiva (glucosa, manitol, sodio), la cual produce desvío del agua del espacio intra al extracelular, y ocasiona un gradiente favorable para la salida pasiva de potasio, por el fenómeno de dragado de solvente.

Factor Potasio plasmáticoEstado acidobásicoAcidosis metabólica Acidosis hiperclorémica Aumenta Acidosis orgánica Ningún efecto Acidosis respiratoria Aumenta Alcalosis metabólica Disminuye Alcalosis respiratoria DisminuyeHormonas pancreáticas Insulina Disminuye Glucagón AumentaCatecolaminas β-adrenérgicas Disminuye α-adrenérgicas AumentaHiperosmolaridad AumentaAldosterona Disminuye o ningún efectoEjercicio AumentaOtros: aniones intracelulares, canales iónicos Variable

Tabla 5-3. Factores que causan desviación transcelular de potasio.

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Ejercicio• En el ejercicio leve hay hiperpotasemia transitoria mientras la bomba

Na+-K+-ATPasa ingresa el potasio liberado por la célula; el aumento de potasio es aproximadamente de 0,3 a 0,4 mEq/L.

• En el ejercicio moderado a severo, por agotamiento del ATP, los cana-les de potasio dependientes de ATP se activan y promueven la libera-ción de potasio de las células. Éste produce vasodilatación con el fin de aumentar el flujo plasmático al músculo en ejercicio. El aumento de potasio es de 0,7 a 2 mEq/L.

• Estos cambios se revierten durante los minutos siguientes al reposo y pueden ir seguidos por una hipopotasemia de rebote de 0,4 a 0,5 mEq/L por debajo del nivel basal.

• La hiperpotasemia inducida por el ejercicio se atenúa por el acondi-cionamiento físico.

• Durante el ejercicio el potasio puede aumentar a niveles peligrosos (entre 1,5-4 mEq/L), en pacientes que ingieran β-bloqueadores.

Aniones intracelulares• En estados de catabolismo (cetoacidosis diabética, trauma o lisis tu-

moral), donde hay pérdida de fosfatos orgánicos del líquido intrace-lular (ADN, ARN, fosfato de creatina), hay liberación de potasio del líquido en mención e hiperpotasemia.

• En estados de anabolismo en los que hay aumento de la producción celular, se produce hipopotasemia, la cual puede observarse durante la administración de ácido fólico y vitamina B12, en la anemia mega-loblástica.

Canales iónicos• Los desórdenes hereditarios provocan una desviación anormal del po-

tasio a través de la membrana, como resultado de canales iónicos que no funcionan de manera normal.

• En la parálisis periódica hiperpotasémica, hay una mutación en el gen del canal de Na del músculo esquelético, con una falla para inactivar completamente la pequeña subpoblación de los canales de Na depen-dientes de voltaje, que aumentan el potasio en el LEC y ocasionan inexcitabilidad eléctrica, con despolarización. espontánea.

• La parálisis hipopotasémica periódica, es un desorden del músculo es-quelético autosómico dominante, el cual se caracteriza por episodios de debilidad e hipopotasemia y puede ser tan severo que en ocasiones llega a 2 mEq/L; el potencial de membrana en reposo es 10 a 15 mV, menos negativo que en una fibra muscular normal. Su fisiopatología aún no es clara pero parece tener relación con los canales de calcio dependientes de voltaje, que actúan como sensores de voltaje en el acoplamiento de la excitación-contracción. Se cree que la inactiva-ción rápida de estos canales mutantes, interfiere con este proceso.

Excreción renal

La excreción renal varía de acuerdo con la ingestión, con un rango normal de 40 a 120 mEq/día, y es el resultado de acciones de filtración, reabsor-ción y secreción en los diferentes segmentos renales en forma sucesiva:

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1. A nivel glomerular (filtración).

2. En el túbulo contorneado proximal, la mayoría del potasio se reab-sorbe de manera pasiva, siguiendo al Na y el agua, así que menos del 10% de la carga filtrada llega al túbulo distal (figura 5-1).

3. En la rama ascendente gruesa del asa de Henle, la reabsorción se hace a través de un transportador luminal Na-K-2Cl (figura 5-2).

4. De acuerdo con las necesidades fisiológicas la secreción varía en las regiones distales y generalmente es responsable de un gran porcen-

LumenNa/K

ATPasa

(Na): 145(K): 4

(Na): 145(K): 4

Na

Soluto

Na, K

2 K

K

(Na): 30(K): 110

3 Na

Figura 5-1. Reabsorción del potasio en el túbulo contorneado proximal. El 75% del potasio filtrado se reabsorbe a este nivel por gradiente eléctrica a través de canales específicos o por difusión intercelular con el ión sodio.

Figura 5-2. En la rama ascendente gruesa del asa de Henle se reabsorbe un 15% del potasio filtrado. Por acción de los cotransportadores Na+K+2Cl— en la membra-na luminal. El transporte activo de Na+ y K+ a través de la membrana basolateral se hace por la bomba sodio-potasio-ATPasa y para la secreción de potasio, a la luz del túbulo existen los canales de baja conductancia ROMK (renal outer medullary potassium channel).

Na/KATPasa

Lumen

Na

K

Cl

3 Na

K

2 Cl

K

ROMK

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taje del potasio que se excreta; este proceso se desarrolla en las cé-lulas principales del túbulo colector cortical. Dicha secreción puede ser parcialmente contrabalanceada por la reabsorción de potasio de las células intercaladas en los túbulos colectores cortical y medular externo. Este proceso es mediado por la bomba H+-K+-ATPasa en la membrana luminal, que secreta H+ y reabsorbe K+. La actividad de esta bomba aumenta con la depleción de potasio y se reduce con una carga del mismo (figura 5-3).

Para la secreción de potasio en las células principales, en primera ins-tancia entra el ión hacia estas últimas a través de la membrana basola-teral por intermedio de la bomba Na+-K+-ATPasa. Este potasio se secreta hacia el lumen tubular a través de canales de potasio potenciados por un gradiente electroquímico, proceso que parece ser pasivo, y goberna-do por el gradiente de concentración a través de la membrana luminal (con potasio intracelular determinado por la concentración plasmática del mismo y por la aldosterona), por el gradiente eléctrico (generado por la reabsorción de Na, a través de los canales de Na en la membrana luminal) y por la permeabilidad de la membrana luminal al potasio, lo cual es un reflejo del número de canales abiertos. Así, la aldosterona y la concentración de potasio plasmático, son los mayores reguladores fisiológicos de la secreción de potasio (figura 5-4).

La excreción de potasio es igual al [K+] urinario x el volumen urinario en un tiempo determinado, y es proporcional a:

1. La diferencia de potencial transepitelial lumen negativo, generado por la relación de reabsorción del Na+ y el Cl-, influenciado por la aldosterona, el [HCO3

—] luminal, y el aporte de Na+ al tubo luminal.2. El volumen de líquido aportado al túbulo distal.

Figura 5-3. La excreción de potasio normalmente se hace por secreción transtu-bular dependiente de la bomba Na+-K+-ATPasa a través de canales de baja conduc-tancia (ROMK).

CÉLULA PRINCIPAL

LUMEN

Na

Aldo-Rec

2K

3Na

Cl

Gradiente electroquímico: pasivo Gradiente [ ] Gradiente eléctrico Permeabilidad K +

ROMK

K+

ENaC

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El Na se reabsorbe en el túbulo colector cortical a través de canales iónicos específicos, llamados canales de Na epiteliales (ENaC); esta re-absorción puede ser electrógena o electroneutral. Si la reabsorción de Na es mayor que la de Cl-, se crea una fuerza eléctrica que impulsa la secreción de potasio; por el contrario, si hay iguales cantidades de re-absorción de Na y Cl-, la reabsorción es electroneutral y no se produce secreción de K+.

Ahora se considerarán los diferentes factores que influencian la se-creción de K+:

AldosteronaAumenta la secreción de potasio a través de las células principales; es mediada por:

1. Un incremento de la actividad de los canales de Na y K luminales. El aumento en la permeabilidad del Na en la membrana luminal es el cambio más temprano, aumenta la concentración intracelular y luego se desvía a la circulación a través de la bomba Na+-K+-ATPasa.

2. El crecimiento de la actividad de la bomba Na+-K+-ATPasa en la mem-brana basolateral.

Estos cambios pueden agrandar la secreción de potasio a través de dos mecanismos: el aumento de la concentración de potasio intracelular por intercambio con el Na en la membrana basolateral por la bomba Na+-K+-ATPasa, y la reabsorción del Na en la membrana luminal, que hace que el líquido en el lumen del túbulo sea relativamente electronegativo y se favorezca así la secreción de potasio.

La primacía del efecto reabsortivo del Na+, la sugiere la respuesta al diurético amiloride, el cual cierra los canales luminales de Na+ y al menos, en forma transitoria, previene el aumento inducido por la al-dosterona en la secreción de potasio. Una carga de potasio aumenta

K-H ATPasa

H+

Na+

Cl

H+

K+

K+

HCO3—

Cl

Cl—

Figura 5-4. Células intercaladas. Para la reabsorción de potasio existe una H+-K+- ATPasa en lugar de la Na+-K+-ATPasa y un HCO3

–-Cl– transportador contrario. Para conservar K+, declina la actividad de las células principales, al disminuir la actividad de la aldosterona y el K+ del plasma aumenta la actividad de la H+-K+-ATPasa que se asocia al aumento de la reabsorción acidificándose el líquido tubular.

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la secreción de aldosterona y promueve su excreción. También puede ocurrir lo contrario.

Potasio plasmáticoLa concentración de potasio plasmático puede afectar su excreción de manera directa, independientemente de otros factores tales como la aldosterona; sin embargo ésta hace que la respuesta de excreción renal a una carga de potasio sea más rápida. En condiciones normales, el riñón es tan eficiente para excretar el exceso de potasio que no puede ocurrir hiperpotasemia crónica a menos que exista un defecto en la excreción urinaria de potasio. Una carga de potasio actúa por los mismos mecanis-mos de acción de la aldosterona, en forma menos prominente que cuan-do esta carga se acompaña por un apropiado aumento en la secreción de aldosterona. Así, el hipoaldosteronismo se acompaña de hiperpotasemia, y el hiperaldosteronismo primario con aumento en las pérdidas urinarias de potasio a menudo conduce a hipopotasemia.

LECTURAS RECOMENDADASHalperin ML and Goldstein MB. Potassium. En: Halperin and Goldstein,

Fluid, Electrolyte and Acid-Base Physiology. 3 ed. Philadelphia: T. WB Saunders Co; 1999. p. 371-400.

Koeppen BM, Stanton BA. Regulation of Potassium Balance. En: Renal Physiology. Koeppen BM, Staton BA. St. Louis, Missouri: Mosby Inc; 2001. p. 117-132.

Peterson, LN, Levi Moshe. Disorders of Potassium Metabolism. En:Schrier RW. Renal and Electrolyte Disorders, Philadelphia: Lippincott. Williams & Wilkins; 2003. p. 171-215.

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Homeostasis del calcio, el fósforo y el magnesio 6Dr. Alfredo Constaín FrancoDr. Jaime Borrero Ramírez

Propósitos

En este capítulo se tratarán los principios básicos de la manera como el organismo mantiene el balance del calcio, el fósforo y el magnesio. Usted aprenderá:

• Cómo se distribuyen estos tres iones en el organismo.• Cuál es su importancia y las principales funciones que cumplen.• Cuáles son las concentraciones plasmáticas y los mecanismos que in-

tervienen para mantener su estrecho rango.• Cuáles son los requerimientos

diarios de cada uno.• Cómo se regula la absorción a ni-

vel intestinal.• Cómo se regula su excreción a

nivel renal. CalcioLos valores normales de calcio plas-mático total en el adulto, oscilan entre 8,8 y 10,4 mg/dL (2,2 a 2,6 mmol/L) y en el calcio ionizado entre 4,5 y 5,1 mg/dL (1,13 a 1,27 mmol/L).

Tradicionalmente, los requeri-mientos diarios de calcio se esta-blecen en 400 a 800 mg (10 a 20 mmol), los cuales aumentan durante el crecimiento, el embarazo y la lactancia. No obstante, para evitar los riesgos posteriores de osteoporosis, en la actualidad se recomienda una ingestión mayor (800 a 1.000 mg). Su contenido es abundante en muchos alimentos, en especial en la leche y sus derivados, en vegetales verdes y las legumbres, en la melaza y en los granos enteros.

Distribución del calcioLa cantidad total de calcio en el organismo es aproximadamente de 1.000 a 1.500 gramos; 99% se encuentra en el esqueleto y sólo 1% en el espacio extracelular y a nivel intracelular (mitocondrias y retículo endo-plasmático). A nivel plasmático se encuentra en tres formas:

Valores normales de calcio sérico Calcio total: 8,8 a 10,4 mg/dL (2,2 a 2,6 mmol/L)

Calcio ionizado: 4,5 a 5,1 mg/dL (1,13 a 1,27 mmol/L)

(Niños en crecimiento: hasta 7 mg/dL)(Mayores de edad: 2,3 a 4,1 mg/dL)

Requerimientos diarios: 400 a 800 mgMejor aumentar de 800 a 1.000 mg (máximos en la lactancia 2,0 g)

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• 40% ligado a las proteínas.• 14% como complejos o combinaciones con aniones como fosfato, bi-

carbonato y acetato. • 46% como calcio ionizado (Ca²+) que es la forma biológicamente acti-

va.

El 80% al 90% del calcio se liga a proteínas como la albúmina y el resto a las globulinas. Cada gramo de albúmina une 0,8 mg/dL de calcio, mien-tras un gramo de globulinas sólo une 0,16 mg/dL de calcio. Por ello, a la hora de evaluar los niveles totales de calcio (tabla 6-1), deben tenerse en cuenta las variaciones en los niveles de albúmina; por el contrario, los valores de calcio ionizado (activo) no se modifican.

Los cambios en el pH afectan el nivel de calcio unido a proteínas; al aumentar el pH 0,1 unidad, el calcio unido a las proteínas se incrementa en 0.12 mg/dL; de igual forma, al disminuir el pH en 0,1 unidad, se disminuye en 0,12 mg/dL.

Importancia del calcioEl calcio es un importante catión divalente que cumple funciones pri-mordiales en la contracción muscu-lar y la conducción nerviosa, en la cascada de la coagulación y en todos los mecanismos de movimiento intracelular (exocitosis, división celular).

Homeostasis del calcio La concentración de calcio a nivel intracelular y plasmático se mantiene dentro de límites muy estrechos, debido a los marcados efectos sobre proteínas y enzimas intracelulares y a la excitabilidad neuromuscular. Al disminuir el calcio ionizado en el plasma, aumenta la excitabilidad neu-romuscular, que puede llegar a la tetania hipocalcémica, con espasmos musculares. Por el contrario, la hipercalcemia disminuye la excitabili-dad, afecta la contractilidad miocárdica, produce arritmias cardiacas,

Corrección del calcio total según nivel de albúmina Nivel normal de albúmina 4g/dL1 g/dL albúmina une 0,8 mg/dL de calcio

Calcio total corregido =Calcio actual + 0,8 (4 - albúmina actual)

Hormona/blanco Hueso Intestino Riñón Efecto

final

Hormona paratiroidea

↑ reabsorción de Ca ↑ reabsorción de PO4

↑ absorción de Ca y PO4 (vía vitamina D)

↑ reabsorción de Ca↓ Reabsorción de PO4↑ Conversión vitamina D

↑ Ca↓ PO4

Vitamina D ↑ reabsorción de Ca

↑ absorción de Ca y PO4

↑ reabsorción de Ca

↑ Ca↑ PO4

Calcitonina ↓ Ca

Tabla 6-1. Homeostasis del calcio y el fósforo.

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letargo, desorientación e incluso muerte. Por ello, es necesario mante-ner los valores séricos del calcio en un estrecho rango, lo cual se logra mediante una compleja interacción hormonal que modifica la distribu-ción ósea, la absorción intestinal y la excreción renal. La disminución en los niveles extracelulares se corrige de manera instantánea. La principal hormona que se involucra en la homeostasis del calcio es la paratohor-mona, la cual es secretada por las glándulas paratiroides en respuesta a una disminución de los niveles séricos de calcio. La hormona parati-roidea promueve la movilización de calcio hacia el plasma (resorción ósea, reabsorción renal y absorción intestinal) y la conversión renal de la vitamina D a la forma activa (1,25 dihidrocolecalciferol, calcitriol). La vitamina D (calcitriol) incrementa la absorción intestinal de calcio, pero también aumenta la reabsorción renal y la salida de calcio del hueso. La calcitonina, una hormona con efectos antagonistas a la hormona para-tiroidea, tiene mínima participación en la homeostasis del calcio en los humanos, sin embargo en cuadros de hipercalcemia es secretada por las células parafoliculares de la tiroides. De igual forma, se halla en mayor cantidad en los pacientes sépticos en estado crítico y con frecuencia se le considera responsable de la hipocalcemia que se observa en estos enfermos.

Calcio en el huesoA nivel del hueso casi la totalidad del calcio se encuentra formando cris-tales de hidroxiapatita y sólo una mínima proporción (0,5% a 1%), se intercambia rápidamente con el calcio extracelular. El hueso sirve como un reservorio de calcio; si no hay acción de la hormona paratiroidea se produce depósito de calcio en el hueso, si por el contrario ésta se libera (hipocalcemia), se estimula la resorción ósea y hay movilización de cal-cio y de fósforo.

Calcio en la dietaEn general, una dieta balanceada contiene de 800 a 1.200 mg de cal-cio, para unos requerimientos mínimos de 400 mg/día. En condiciones normales menos de la mitad del calcio que se ingiere se absorbe, aun-que esta absorción puede aumentarse cuando disminuye su ingestión o cuando aumentan sus requerimientos como en los niños en rápido cre-cimiento, durante el embarazo y la lactancia, y cuando hay depleción total del ión.

El calcio se absorbe en el intestino delgado desde el duodeno hasta el íleon y su absorción se completa cuatro horas después de su ingestión.

La absorción se lleva a cabo por dos procesos de transporte:• Transporte transcelular activo dependiente de ATP, el cual es satura-

ble y se realiza en tres etapas: a- Ingreso a la célula de la mucosa intestinal a través de los canales

apicales de calcio. b- Movimiento intracelular desde la membrana apical hasta la ba-

solateral mediado por un transportador proteínico, la calbindina (9K), perteneciente a la familia de proteínas ligantes de calcio dependientes de vitamina D.

c- Salida de la célula por la membrana basolateral, mediante la bom-ba calcio ATPasa (proceso activo) y el intercambiador Na+/Ca2+.

Hormona/blanco Hueso Intestino Riñón Efecto

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Hormona paratiroidea

↑ reabsorción de Ca ↑ reabsorción de PO4

↑ absorción de Ca y PO4 (vía vitamina D)

↑ reabsorción de Ca↓ Reabsorción de PO4↑ Conversión vitamina D

↑ Ca↓ PO4

Vitamina D ↑ reabsorción de Ca

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• Transporte paracelular. En la porción distal del intestino delgado, hay transporte pasivo por gradiente de concentración a través de las unio-nes intercelulares estrechas.

La absorción disminuye con medicamentos como los glucocorticoides, la teofilina y la colchicina o con la quelación por oxalatos y citratos.

Eliminación urinaria de calcioLa participación del riñón en la homeostasis del calcio es crítica, y la hormona paratiroidea ejerce el principal control en la excreción al es-timular la reabsorción masiva de calcio en la porción gruesa del asa de Henle y a nivel del túbulo distal. En condiciones normales, 99% del calcio filtrado se reabsorbe por el riñón: 70% en el túbulo proximal, 20% en la rama ascendente gruesa del asa de Henle y 9% en el túbulo distal; el res-tante 1% se elimina en la orina, cantidad que corresponde al calcio que se absorbe a nivel intestinal.

El 80% al 90% de la reabsorción se realiza por transporte pasivo por gradiente de concentración a través de las uniones estrechas parace-lulares. El restante 10% al 20% se reabsorbe de dos formas a nivel de la porción gruesa del asa de Henle por la bomba calcio–ATPasa y por el transportador contrario 3Na+/ Ca++, y finalmente en el túbulo contornea-do distal y en el túbulo colector por un mecanismo transcelular de tres pasos similar al descrito en la absorción intestinal.

Las tiazidas, que inhiben la reabsorción de sodio y cloro, producen hiperpolarización de las células tubulares, lo cual promueve la reabsor-ción de calcio, con hipocalciuria. La espironolactona y el triamtereno tienen el mismo efecto.

La hormona paratiroidea ejerce el control principal sobre la homeos-tasis y la excreción del calcio, y estimula de manera masiva la reabsor-ción del calcio en la porción gruesa del asa de Henle y a nivel del túbulo distal.

FósforoEn los niños los niveles de fósforo son de 4 a 5 mg/dL y, disminuyen en el adulto cuyos valores normales son de 2,5 a 4,5 mg/dL.

Los requerimientos diarios de fósforo son similares a los de calcio (400 a 800 mg/día). Su contenido es abundante en queso y derivados lácteos, huevos, pescado, vísceras, granos y semillas.

Distribución del fósforoLa cantidad total de fósforo en el organismo oscila entre 500 a 800 g. El 85% al 90% del fósforo se encuen-tra en el hueso, 10% a 14% en los tejidos blandos y menos del 1% en el líquido extracelular. A nivel intrace-lular se encuentra como fósforo or-gánico como parte integral de fos-folípidos y fosfoproteínas. El fósforo inorgánico es la forma circulante del fósforo; el 10% se encuentra unido a proteínas y no es difusible. El otro 90% es difusible, un 55% ionizado (con una relación de HPO4

= a H2PO4

_ de 4 a 1) y un 35% formando complejos

Valores normales de fósforo sérico

Fósforo: 2,5 - 4,5 mg/dL 0,75 - 1,4 mmol/L (Niños 4,0 a 5,0 mg/dL)

Requerimientos diarios: 400 a 800 mg

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con el calcio y el magnesio. Durante hiperfosfatemia severa (> 8 mg/dL) el fosfato forma complejos coloides con el calcio, lo que permite su re-moción de la circulación.

Importancia del fósforoEl fósforo es indispensable para la integridad de la membrana celular (fosfolípidos), en la función muscular y en la formación de enlaces de alta energía como el ATP. Participa en sistemas de segundo mensajero (cAMP) y en una variedad de reacciones enzimáticas del metabolismo intermediario de carbohidratos, lípidos y proteínas. También cumple un importante papel como búfer urinario.

Homeostasis del fósforoEn general, una dieta balanceada contiene de 800 a 1.500 mg diarios de fósforo, de los cuales el 50% al 65% se absorbe en el intestino delgado. El riñón es el que se encarga de excretarlo en mayor o menor proporción de acuerdo con las necesidades, para mantener los niveles séricos en un rango estrecho. Los niveles de fósforo se afectan por los cambios del pH; así, sus niveles aumentan al bajar el pH y disminuyen al aumentar el pH.

Absorción intestinal de fósforoLa mayoría del fósforo se absorbe a nivel del yeyuno, por efecto de un transporte activo a nivel de la membrana basolateral de la célula epite-lial. Este transporte es dependiente del sodio, ya que la bomba Na+/K+/ATPasa, genera el gradiente electroquímico que permite la absorción por el cotransportador sodio-fosfato (NaPi 2b). El cotransportador intestinal es estimulado por un pH ácido, contrario al cotransportador renal (NaPi 2A), que es estimulado por un pH alcalino. La absorción de fosfato se dis-minuye por la ingestión de calcio y de hidróxido de aluminio. La vitamina D aumenta la absorción intestinal, al igual que la hormona paratiroidea, por intermedio de la misma vitamina D.

Excreción urinaria de fósforoEl 85% del fósforo inorgánico se filtra en el glomérulo. La mayoría de éste se reabsorbe y finalmente sólo un 10% se excreta en la orina. El 80% se reabsorbe en el túbulo proximal y un 10% en el túbulo distal.

El fósforo penetra la membrana luminar por un cotransportador Na/Pi gracias al gradiente electroquímico generado por la bomba de sodio de la membrana basolateral.

Se han identificado tres familias de co-transportadores Na/Pi: 3Na+/ HPO4

=; el tipo 2 es el más abundante.La excreción del fósforo depende en gran parte de su ingestión; de

tal modo que con dietas carentes o pérdidas intestinales de fósforo, su excreción urinaria se hace mínima.

En la regulación del fósforo participan varios factores hormonales y no hormonales. La insulina, un factor de crecimiento similar a la in-sulina, la hormona tiroidea y la hormona del crecimiento, aumentan la reabsorción del fósforo. De otro lado, la expansión volumétrica aguda aumenta la eliminación del fósforo, mientras la contracción aguda del volumen extracelular, la disminuye. La ingestión elevada de calcio dismi-nuye la excreción urinaria del fósforo al causar supresión de la hormona paratiroidea. Los estados catabólicos y la acidosis metabólica, se asocian

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con hiperfosfatemia y fosfaturia. Así mismo, los diuréticos también oca-sionan fosfaturia.

MagnesioLa concentración sérica normal de magnesio oscila entre 1,7 y 2,2 mg/dL (1,5 a 2,0 mEq/L o 0,7 a 1,0 mmol/L). Hace poco tiempo se in-trodujo la medición del magnesio ionizado por electrodos específi-cos, lo cual es más sensible en la detección de hipomagnesemia.

Los requerimientos diarios de Mg++ son de 15 a 30 mEq/día, los cuales aumentan durante la lactancia, la infancia y la adolescencia. Su contenido es abundante en muchos alimentos, primordialmente en vege-tales de hoja verde, carnes, chocolate, granos y frutos del mar.

Distribución del magnesioEl magnesio es el cuarto catión más abundante en el organismo y el se-gundo a nivel intracelular. El contenido total de magnesio es de unos 20 a 22 g (2.000 mEq), de los cuales el 50% al 60% están en el tejido óseo, y el porcentaje restante a nivel intracelular (400 mEq en músculo, 150 mEq en otros tejidos y 12 mEq en eritrocitos), mientras sólo 25 mEq (1% a 2%) se encuentran en el espacio extracelular. A nivel intracelular la mayoría del magnesio se encuentra unido; por el contrario, el magnesio sérico, biológicamente activo, circula como ión libre en el 55%, mientras que el 35% se une a las proteínas y el 10% restante forma complejos con aniones como el citrato y el fosfato.

Importancia del magnesioEl magnesio es el principal catión divalente intracelular y desempeña acciones importantes en la síntesis proteínica, como cofactor de múlti-ples enzimas que se relacionan con la síntesis y estabilidad de los ácidos nucleicos, la transferencia de grupos fosfato y la fosforilación oxidativa. Es además la clave en el transporte iónico y en la excitabilidad neuro-muscular. Por ello, su deficiencia da lugar a una variada gama de altera-ciones clínicas.

Homeostasis del magnesioLa ingestión promedio diaria es de 400 mg (25 mEq o 12 mmol) y sólo el 40% (160 mg) se absorbe a nivel intestinal, lo cual corresponde casi a la eliminación renal. El principal regulador de los niveles de magnesio es el riñón, el cual puede modificar la reabsorción, bajo el estímulo de la concentración sérica. Se especula que el balance global del magnesio puede estar bajo control hormonal, pero aún se desconocen los detalles precisos.

Absorción gastrointestinalEl grado de absorción del magnesio fluctúa dependiendo de la inges-tión, con un comportamiento inversamente proporcional. Cuando ésta es baja, la absorción puede incrementarse hasta un 80% y, por el contrario,

Valores normales de magnesio sérico Magnesio total: 1,7 a 2,2 mg/dL 1,5 a 2,0 mEql/L 0,7 a 1,0 mmol/L

Mg ionizado: 0,44 a 0,67 mmol/L)

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con aportes elevados (720 mg) la absorción baja al 25%. La absorción se realiza en el yeyuno y en el íleon, aunque en el colon puede darse una mínima absorción.

Al igual que con el calcio, la absorción se lleva a cabo por dos proce-sos de transporte:

• Vía activa transcelular saturable (capacidad del transportador).• Vía paracelular pasiva dependiente del gradiente electroquímico.

Excreción renalCasi la totalidad del magnesio filtrado se reabsorbe; en el túbulo proxi-mal se reabsorbe el 40%, a nivel de la rama gruesa del asa de Henle el 50%, un 5% en el túbulo distal y el restante 5% se elimina a través de la orina. En la rama gruesa ascendente el asa de Henle la absorción es pasiva y depende del voltaje transepitelial, en el que la paracelina 1 (proteína de la unión estrecha intercelular) ejerce un papel protagónico. La hipermagnesemia inhibe el transporte, mientras que la hipomagnese-mia lo estimula. Adicional a este nivel hay una interacción entre calcio y magnesio, en forma tal, que cuando se presenta hipercalcemia e hi-permagnesemia se inhibe de manera simultánea la reabsorción de am-bos cationes. Este efecto es modulado por el receptor-sensor del calcio, presente en la membrana basolateral de la rama ascendente gruesa del asa y en el túbulo colector. En el túbulo distal el transporte del magnesio es activo (transcelular). Frente a una deficiente ingestión de magne-sio, se responde con una disminución en la excreción. La calcitonina, la hormona paratiroidea la arginina-vasopresina y el glucagón potencian la reabsorción.

LECTURAS RECOMENDADASAlfrey LC. Normal and abnormal magnesium metabolism. En: Schrier RW.

Renal and Electrolyte Disorders. 6 ed. Philadelphia: Lippincott Wil-liams and Wilkins; 2003. p. 278-302.

Drueke TB, Lacour B. Disorders of calcium, phosphate and magnesium metabolism. En: Johnson RJ, Feehally J. Comprehensive Clinical Nephrology. Mosby-Harcourt Publishers Limited; 2000. p. 3-11.1a 3-11.16.

Koeppen BM, Stanton BA. Renal physiology. St Louis Co.: Mosby Inc, Harcourt Health Sciences Co.; 2001. p. 155-167.

Popovtzer MM. Disorders of calcium, phosphorus, vitamin d and par-athyroid hormone activity. En: Schrier RW. Renal and Electrolyte Dis-orders, 6 ed. Philadelphia: Lippincott Williams and Wilkins; 2003. p. 216-277.

Slatopolsky E, Hruska KA. Disorders of phosphorus, calcium and magne-sium metabolism. En: Brenner B. and cols. Diseases of the Kidney and Urinary Tract. 7 ed. Philadelphia: Lippincott Williams and Wilkins; 2001. p. 2607-2660.

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Hipernatremias y síndromes hiperosmolares 7Dr. Jaime Borrero Ramírez

La hipernatremia se define por los niveles de sodio plasmático superio-res a 145 mmol/L, que resultan en general por un déficit de agua, y la incapacidad de reemplazarla. Las consecuencias de la hipernatremia, pueden ser muy serias, pues la concentración del sodio aumenta progre-sivamente con las pérdidas de agua, con translocación del H2O intracelu-lar al espacio extracelular, para reestablecer el equilibrio osmótico; esto afecta primariamente las células cerebrales, que contraen su volumen. El paciente se hace letárgico hasta entrar en coma; así mismo, el cere-bro deshidratado tracciona las meninges y los plejos venosos, desgarrán-dolos y ocasionando severas hemorragias.

Grupos en riesgo. Los niños de corta edad y los ancianos; los pacientes en unidades de cuidado intensivo o con alteraciones de su estado men-tal, los enfermos con diabetes mellitus no controlada, aquellos con sín-dromes poliúricos, los pacientes con infecciones pulmonares o urinarias o con enfermedades crónicas debilitantes.

Cuadro clínico. Es específicamente un síndrome neurológico con altera-ción del estado mental, irritabilidad, inquietud, hiperactividad psicomoto-ra y espasticidad. Además, hay hiper o hipoventilación, fiebre, náuseas o vómito y sed intensa, especialmente en un comienzo. El nivel de concien-cia se afecta progresivamente en relación con la severidad de la hiperna-tremia hasta llegar al coma profundo. Las hipernatremias con niveles de sodio mayores de 160 mmol/L, se asocian con una mortalidad del 75%.

Clasificación

Según el volumen acuoso, se distinguen tres variedades:• Hipernatremia hipervolémica, • Hipernatremia normovolémica, • Hipernatremia hipovolémica.

Hipernatremia hipervolémicaEn ella se aumentan el Na+ y el H2O corporal totales, pero con predominio del Na+. En estos casos el sodio urinario es mayor de 20 mmol/L.

Las causas suelen ser iatrogénicas, por ejemplo la administración de soluciones hipertónicas como el cloruro de sodio al 3%, el bicarbonato de sodio en el tratamiento de la acidosis metabólica o de los paros cardía-cos, la instilación de soluciones hiperosmolares en la cavidad uterina en

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7abortos provocados, la hemodiálisis inadvertida con un dializado hiperos-molar por exceso de Na+, y el consumo de tabletas de cloruro de sodio. Las causas médicas son la hiperpotasemia, el paro cardiorrespiratorio, el hiperaldosteronismo primario, y el síndrome de Cushing.

Hipernatremia normovolémicaEn estos casos el agua total disminuye sin cambios en el sodio total. Las pérdidas de agua pueden ser renales o extrarrenales. Las renales pueden deberse a diabetes insípida o a hipodipsia, y las extrarrenales pueden ser por la piel (quemaduras, sudor), o de origen respiratorio. El sodio urinario es variable. Los pacientes no tienen signos de hipovolemia, pues la pérdida de agua sin sodio no produce contracción volumétrica, usual-mente por el mecanismo de la sed. La hipernatremia se produce en los infantes, los viejos o en quienes no puedan acceder al agua. Las pérdidas por la piel o el tracto respiratorio se presentan en pacientes febriles o hipermetabólicos; la osmolalidad de la orina es elevada, lo cual refleja la respuesta normal osmorreceptor-vasopresina-riñón.

Hipernatremia hipovolémicaEn estos casos se disminuyen el sodio y el agua totales, con predominio del agua. Las pérdidas pueden ser renales o extrarrenales; en las prime-ras el sodio urinario es mayor de 20 mOsm/L y en las segundas, menor de 20. Las pérdidas renales pueden deberse a: nefropatías, diuresis post-obstructiva, o al uso indiscriminado de diuréticos de asa u osmóticos (glucosa, manitol, urea). La diuresis postobstructiva, desencadena la fase poliúrica de insuficiencia renal. Las extrarrenales son la sudoración excesiva y las quemaduras. Las gastrointestinales son el drenaje naso-gástrico, los vómitos, las diarreas o las fístulas intestinales y el uso de catárticos osmóticos del tipo lactulosa.

Al examen físico el paciente manifiesta signos de hipovolemia: mu-cosas secas, signo del pliegue cutáneo, hipotensión y ortostatismo, venas del cuello colapsadas y a veces, síntomas neurológicos.

Tratamiento de los síndromes hipernatrémicosEste depende en primer término de suprimir la causa productora, luego de hacer el diagnóstico mediante una historia exhaustiva. Se deben te-ner en cuenta los fármacos administrados, las pérdidas de líquidos no re-emplazados, las infecciones del tracto digestivo, la presencia de fiebre, y el estado físico del paciente. Si la hipernatremia se ha desarrollado dentro de las últimas 24 horas, la corrección rápida mejora el pronóstico sin aumentar el riesgo de edema cerebral, porque los electrolitos acu-mulados son expulsados del cerebro con rapidez. En tales casos se puede disminuir el sodio a razón de 1 mEq/hora. En todos los otros casos, la ve-locidad de corrección debe limitarse a 0,5 mEq/hora y no sobrepasar de 10 mEq/L día en los primeros días. En ambos casos se debe reducir el Na+ a 145/mEq/L. Recientemente Adrogué y Madias aconsejan reemplazar la fórmula comúnmente usada del déficit de agua:

Na+ medido – Na normal Déficit de agua = ______________________ x agua total Na normal

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7 7por otra en la cual se tiene en cuenta el contenido de sodio en mmol/L de cada solución a utilizarse, se calcula el efecto que 1 litro de dicha solución sobre el sodio sérico, de acuerdo al agua corporal del paciente. El agua corporal se calcula como una fracción del peso corporal que se estima en 0,60 en el niño, 0,6 y 0,5 en hombres y mujeres hasta los 60 años, 0,5 y 0,45 en mayores de 60 años.

Fórmula para el tratamiento de la hipernatremia

Na+ infundido – Na+ séricoCambio en Na+ sérico = ________________________ Agua corporal + 1

Tomado de: Adrogué HJ, Madias NE: Hypernatremia, NEJM: 342,20: 1493-1499, 2000

Solución aemplear

Contenidode Na+ por litro

en mmol

Distribuciónen el líquidoextracelular

Dextrosa al 5% en agua 0 40%

Cloruro de sodio al 0,2% 34 55%en D 5% en agua

Cloruro de sodio al 0,45% 77 73%

Lactato de Ringer 130 97%

Cloruro de sodioal 0,9% 154 100%

Ejemplo

Hipernatremia normovolémicaHombre de 65 años, quien vive sólo en una ciudad de temperatura media de 35 grados centígrados. Por 3 días los vecinos no lo vieron salir a su paseo diario. Lo encuentran en el suelo, estuporoso e incoherente con sudoración profusa. Es trasladado al hospital. Allí se encuentra paciente con peso 72 kg, PA 120/75, pulso 122/min. Lengua seca. Temperatura: 38° C. Estertores crepitantes en base de pulmón izquierdo. Na+: 162 mmol/L. Se le hacen los diagnósticos de neumonía y deshidratación con hipernatremia normovolémica.

Aplicando la fórmulaAgua total: 72 x 0,5 = 36 L. Se decide tratar con dextrosa al 5% en agua y antibióticos.¿En cuánto reduce el Na+ un litro de dextrosa al 5%?

0 – 162Cambio en Na+ = _________ = 4,38 36 + 1

Queremos disminuir el Na+ a razón de 0,5 mmol por hora, pero sin so-brepasar 10 mmol/L en 24 horas ya que el proceso es crónico, por tanto debemos administrar 10/4,38 = 2,26 L de la DAD 5%, esto es 95 mL/h.

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7 7Hipernatremia hipovolémicaPaciente de sexo femenino, 44 kg de peso, con historia de náuseas, vó-mito y diarrea de cinco días de duración, quien en los últimos tres días presenta confusión mental, debilidad muscular y desorientación. Presen-ta un Na+ de 159 mmol/L, K+ de 3 mmol/L y PA 100/65.

Cuando se reemplaza el agua y el déficit de potasio, se utiliza la fórmula No 2 de Adrogué y Madias

(Na+ infundido + K infundido) - Na+ séricoCambio en el Na+ sérico = ____________________________________ Agua corporal total

Dado el grado de hipovolemia si se emplea una solución al 0,45% de clo-ruro de sodio en agua y para reemplazar el potasio, se procede así:

Volumen corporal total = 22 litros. Al litro de cloruro de sodio en agua al 0,45%, que contiene 77 mmol/L se le agregan 20 mmol de cloruro de potasio que reducirán la concentración de sodio por litro en:

(77 + 20) – 159Cambio en el Na+ sérico = _______________ = - 2,70 22 + 1

Para reducir la concentración de Na+ en 10 mmol/L en 24 horas, se re-querirán 10/2,7 = 3,7 litros en 24 horas o 159 mL/hora.

Se pueden agregar 1.000 mL para reemplazar las pérdidas hidroelec-trolíticas que se sigan presentando.

Pasadas las primeras 48 horas, se continúa reemplazando el déficit a razón de 1 mmol por hora.

Hipernatremia hipovolémicaMujer de 18 años llevada al hospital 3 días después de un aborto provo-cado, durante el cual recibió una infusión intrauterina de una cantidad desconocida, de una solución no identificada. Al examen: peso 59 kg, temperatura 37,9 °C, deshidratada. PA 102/66, obnubilación mental. El abdomen es doloroso, pero sin hay signos de peritonitis; el Na+ es de 165 mEq/L. Se diagnostica endometritis postaborto provocado, e hipernatremia hipervolémica. Se inician antibióticos y se decide tratar la hipernatremia con solución al 0,2% de cloruro de sodio en dextrosa al 5%.

CálculoVolumen de agua total: 59 x 0,5 = 29, 5 L.Un litro de la solución al 0,2% que contiene 34 mmols de Na+, disminuye el ión en:

Cambio en el Na+ sérico = (34 – 165) / (29,5 + 1) = 4, 3 mmol/L.

Debido a la excesiva elevación del Na+ es prudente disminuir sus valores, medio mmol por hora o 10 mmol en las 24 horas.

10/4,3 = 2,3 litros en las 24 horas.

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7 7En el tratamiento de las hipernatremias, el Na+ sérico debe controlarse cada 4 horas, vigilando el estado clínico del paciente. La aparición de convulsiones, que no son parte del cuadro clínico de las hipernatremias, son una indicación de oxígenoterapia e intubación.

El suero salino isotónico no es aconsejable en el tratamiento de la hipernatremia por no ser su concentración sódica suficiente para cam-biar la hiperosmolalidad. Su única indicación es el enfermo con compro-miso hemodinámico, en quien se puede utilizar un bolo de 500 a 1.000 mL, para luego iniciar soluciones de cloruro de sodio al 0,2% o 0,45%. Es necesario insistir en el cuidado que se debe tener para evitar la co-rrección rápida de la hipernatremia por el peligro inminente del edema cerebral con sus catastróficas consecuencias, vigilando estrechamente el enfermo y adaptando la terapéutica a la evolución clínica.

Según el estado clínico del paciente, aumentar el ritmo a 1 mmol/hora para una corrección total en 48 a 72 horas. A este volumen se deben agregar las pérdidas insensibles durante las 24 horas.

Hipernatremia hipervolémicaSe debe remover el exceso de sodio con furosemida y dextrosa en agua: cuando hay compromiso renal se debe recurrir a la hemodiálisis.

Diabetes insípidaLos síndromes poliúricos resultan de un aumento en la depuración os-molar o de un incremento en la depuración de agua libre. El aumento en la depuración osmolar, se presenta con el uso de diuréticos, nefritis perdedora de sal, ingestión excesiva de sal, administración de álcalis y vómitos por pérdida excesiva de bicarbonato.

El aumento en la depuración de agua libre se observa en la polidipsia psicogénica.

Existen tres variedades de diabetes insípida: congénita, central y nefrogénica. La primera será considerada en el capítulo de nefrología pediátrica.

Se producen por alteraciones en la producción o liberación de vaso-presina en la diabetes insípida central, o por falla del conducto colector para responder a la hormona en la diabetes insípida nefrogénica.

Diabetes insípida central

Causas: trauma cráneo-obitario, fractura craneal posthipofisectomía, tumores supra e intraselares. Metastásicas: linfomas, leucemias, cancer de mama, o pulmonar.Vasculares: aneurismas, necrosis postparto de la hipófisis, enfermedad de células falciformes. Granulomas: sarcoide, Wegener, histiocitosis.

La adquirida se presenta en trauma cráneo-orbitario, fractura craneal y posthipofisectomía en tumores supra e intraselares. Además se presen-ta en lesiones metastásicas de linfomas, leucemias, cáncer del seno o pulmonar; en infecciones como meningitis, encefalitis, Guillain-Barré, tuberculosis y sífilis; en lesiones vasculares como aneurismas, necrosis postparto de la hipófisis, o enfermedad de células falcifomes; en granu-

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7 7lomas como los producidos por sarcoidosis, enfermedad de Wegener e histiocitosis.

Aproximadamente la mitad de los casos son idiopáticos.

Cuadro clínicoLa poliuria y la polidipsia son los síntomas principales; el comienzo con frecuencia es súbito y la incidencia es mayor entre los 10 y los 30 años.

El volumen de orina puede variar entre los 3 y los 15 litros diarios y puede presentarse la nicturia con insomnio secundario, fatiga e irri-tabilidad. Los pacientes no desarrollan hipernatremia si tienen acceso fácil al agua; sin embargo, si desarrollan hipodipsia, no tienen acceso al agua o presentan una enfermedad intermitente febril, desarrollan una hipernatremia fatal. Puede ayudar en el diagnóstico el hecho de que los pacientes prefieren el agua bien fría.

DiagnósticoLa respuesta normal a la hipernatremia es el aumento en la hormona an-tidiurética que provoca un aumento en la osmolalidad urinaria hasta los 1.200 mOsmol/kg. En los viejos la respuesta disminuye y una osmolalidad urinaria mayor de 500 mOsml/kg puede considerarse satisfactoria. Una osmolalidad plasmática mayor de 295 mOsmol sugiere diabetes insípida central, y una inferior a 270 mOsmol, un bebedor compulsivo de agua.

Prueba de la restricción de aguaConsiste en suprimir totalmente la ingestión de agua durante 4 horas o hasta cuando el paciente haya perdido el 5% del peso corporal; en este momento se toma la osmolalidad urinaria y se aplican 5 unidades de vasopresina.

Osmolalidad orina mOsmol/kg H20

Aumento con vasopresina

Normal > 800 Mínimo

Diabetes insípida centralcompleta < 300 Notorio

Diabetes insípida parcial 300 – 800 Más del 10%

Diabetes insípida nefrogénica < 500 Mínimo

Tratamiento de la diabetes insípida centralEn los casos agudos con pérdidas acuosas importantes se utiliza el Pitre-sin® (vasopresina acuosa), de acción corta, 5 a 10 unidades subcutáneas, cada 4 a 6 horas. Debe utilizarse con precaución en pacientes coronarios o con vasculopatías periféricas, por sus efectos vasoconstrictores pro-longados.

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7 7En los pacientes crónicos, el fármaco de elección es el acetato de

desmopresina, de acción prolongada y sin los efectos vasoconstrictores del Pitresin®, a dosis de 10 a 20 µg intranasales cada 12 a 24 horas. Este fárma-co se puede usar durante el embarazo. El tanato de pitresina se usa admi-nistrando 2 a 5 unidades IM cada 24 a 48 horas. En pacientes con diabetes insípida parcial, pueden utilizarse agentes que potencian la liberación de la vasopresina como el clofibrato, 500 mg cada 6 a 8 horas, la clorpropami-da 250 a 500 mg diarios o la carbamazepina 400 a 600 mg diarios.

Diabetes insípida nefrogénicaSe presenta en la insuficiencia renal crónica o puede desencadenarse por alteraciones metabólicas como hipopotasemia, hipercalcemia; o secun-daria al uso de fármacos como el litio o la demeclociclina, la anfotericina B y el foscarnet. También se puede desarrollar secundaria a desnutrición proteínica, la drepanocitosis o durante el embarazo por secreción pla-centaria de vasopresinasa.

En el curso de la insuficiencia renal crónica avanzada, puede presen-tarse un síndrome de resistencia a la vasopresina, causado por la inca-pacidad de concentrar la orina debido a las lesiones túbulo intersticiales que alteran el mecanismo de contracorriente, quizás por disminución en los receptores V2 de las membranas tubulares de la médula interna, por lo que se debe titular en cada paciente la ingestión liquida máxima que tolera para lograr la depuración osmolar.

La hipopotasemia afecta la concentración urinaria al disminuir la captación celular del AMP cíclico, que causa una reducción en la activi-dad de las acuaporinas 2.

La hipercalcemia, es el resultado de la polidipsia y de alteraciones en la capacidad de concentración, por disminución en la concentración de adenilciclasa, en la rama ascendente gruesa del asa de Henle.

Los agentes farmacológicos actúan por mecanismos similares. En la drepanocitosis, los eritrocitos deformados ocluyen los vasos rectos y pro-vocan lesiones papilares, con alteraciones secundarias en el transporte iónico, por isquemia en la rama ascendente en el asa de Henle. En la desnutrición, la hipoproteinemia disminuye la producción de urea y la in-gestión del sodio que son agentes primordiales para la osmolalidad de la medula renal. En la diabetes insípida gestacional, se produce por un au-mento en la vasopresinasa circulante. Hay resistencia a la vasopresina, pero responde a la desmopresina, la cual no es degradada por la enzima.

LECTURAS RECOMENDADASAdrogué HJ, Madias NE. Hypernatremia. N Engl J Med. 2000; 342(20):

1493-1499.Bonventre JV, Leaf A. Sodium homeostasis. Kidney Int. 1982. 21, 880.García-García A, Cardona Blanco MX. El riñón como órgano endocrino.

En: Borrero-Ramírez RJ, Montero-García O. Nefrología, 4 ed. Mede-llín: CIB; 2003. pág. 137-157.

Koeppen BM, Stanton BA. Renal physiology. 3 ed. St. Louis Missouri, 2001.

Rose BD, Rennke HG. Renal Pathophysiology, Baltimore: Lippincot, Williams and Wilkins; 1994.

Rose BD, Post TW. Trastornos de los electrolitos y del equilibrio ácido básico, 5 ed. España: Marban SL; 2002.

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Hiponatremias y síndromes hipoosmolares 8Dr. Jaime Borrero Ramírez

Una baja concentración de Na+ (menor de 135 mmol/kg de peso corpo-ral), sólo nos dice que hay un exceso de agua con relación al sodio en los líquidos corporales, que puede producirse ya sea por pérdidas corporales del soluto en exceso de agua, o por dilución del mismo por excesiva re-tención de agua con respecto al soluto; aunque en la práctica clínica con frecuencia se mezclan ambos componentes. Por razones didácticas las dividiremos en: hiponatremia hipovolémica, hiponatremia normovolémi-ca e hiponatremia hipervolémica. Pero primero analizaremos dos situa-ciones: la pseudohiponatremia y la hiponatremia con hipertonicidad.

PseudohiponatremiaLa pseudohiponatremia es una situación poco frecuente en la cual la concentración del sodio sérico está disminuida, pero la osmolalidad del espacio extracelular es normal. La baja concentración de sodio es un artefacto debido a hipertrigliceridemias o a hiperproteinemias severas por dislipidemia con hipertrigliceridemias del orden de 5.000 mg o por disproteinemias del tipo mieloma múltiple con proteínas de 10 g/dL: la osmolalidad medida es nomal pero la osmolalidad calculada es baja por ser el sodio erróneamente bajo. La pseudohiponatremia no requiere tra-tamiento, por cuanto no es real, sino un artefacto que se presenta solo cuando el sodio es medido por métodos colorimétricos en las situaciones antes mencionadas.

Hiponatremia con hipertonicidadSe presenta en dos situaciones: hiperglucemia severa en diabetes des-compensada y por administración de manitol. Por ser la glucosa un osmol efectivo, las altas concentraciones de glucosa ocasionan el movimiento de agua del espacio intracelular al extracelular, diluyendo el sodio y disminuyendo su concentración sérica. Por cada 100 mg de aumento en la concentración de glucosa por encima de 100 mg/dL, la concentración de sodio disminuye en 1,6 mEq/L. Es la única situación en la cual a un paciente con hiponatremia se le pueden prescribir soluciones hipoosmo-lares. La osmolalidad calculada y la medida están muy elevadas debido a la elevada hiperglucemia. El tratamiento es con solución salina al 0,9% hasta lograr una hemodinamia estable y luego continuar con solución al 0,45%. EL manitol también produce hiponatremia con hipertonicidad, por el mismo mecanismo, pero cuando es retenido en el espacio vascular (falla renal).

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Hiponatremia hipovolémicaLa producen las pérdidas simultáneas de sodio y de agua con predominio del sodio.

Causas: • Renales: diuréticos, incluyendo la diuresis osmótica del manitol y de

la diabetes; nefropatías perdedoras de sodio; depleción de sodio ce-rebral; bicarbonaturia asociada con acidosis tubular renal y alcalosis metabólica.

• Extrarrenales: pérdida de líquidos por vómito, diarrea, hemorragias; sa-lida de líquidos al tercer espacio por pancreatitis, quemaduras y trau-ma.

Patogenia. El mecanismo subyacente es la liberación no osmótica de vasopresina como una respuesta a la contracción volumétrica. Los recep-tores vagales localizados en la aurícula izquierda y los barorreceptores del arco aórtico y del seno carotídeo se estimulan y envían impulsos afe-rentes al tronco cerebral con respuestas eferentes: secreción de adre-nalina, noradrenalina y angiotensina ll y vasoconstricción que ocasiona liberación de vasopresina.

• Pérdidas renales. En el caso de existir pérdidas gastrointestinales y del tercer espacio, el Na urinario es muy bajo, menor de 10 mmol/L de peso, como respuesta para conservar NaCl. Sin embargo, en pa-cientes con vómito y alcalosis metabólica, se presenta bicarbonatu-ria. Como anión reabsorbible su excreción requiere también la elimi-nación de NA+ y la concentración de Na en la orina será mayor de 20 mmol/L. Pero el Cl— en la orina será menor de 10 mmol/L.

• Pérdidas extrarrenales. Los diuréticos son la causa principal de hipo-natremia hipovolémica, en especial los tiazídicos. La hiponatremia es más frecuente en ancianos y mujeres de bajo peso con dietas de ham-bre. La nefropatía perdedora de sal se suele presentar en pacientes con insuficiencia renal crónica avanzada, secundaria a riñones poli-quísticos, pielonefritis crónica y uropatía obstructiva y se caracteriza por hiponatremia e hipovolemia. La depleción cerebral de sodio se ha observado en pacientes con hemorragia subaracnoidea que pierden sodio y agua por el riñón, con contracción volumétrica secundaria que estimula quizás la hiperproducción de péptido natriurético cerebral y la liberación de vasopresina (por contracción volumétrica).

• Diuresis osmótica. Los pacientes diabéticos con glucosuria severa y polidipsia desarrollan depleción de sodio e hipovolemia, acentuada por la cetonuria; situación similar se puede presentar en pacientes con diuresis por manitol, en la diuresis ureica del paciente con uro-patía obstructiva luego de liberar la obstrucción, y en la cetoacidosis alcohólica. En todos ellos el Na+ urinario es superior a 20 mmol/L de peso.

• Deficiencia de mineralocorticoides. El síndrome clínico se caracteri-za por hiponatremia con contracción del volumen extracelular, sodio urinario mayor de 20 mmol/L, hiperpotasemia y elevación de la urea

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y la creatinina. La hipovolemia y no la deficiencia hormonal, estimula la liberación de vasopresina. La hipovolemia se aprecia clínicamente por astenia, sequedad de las mucosas taquicardia, hipotensión ortostá-tica y la prueba del pliegue cutáneo en la piel del esternón.

Hiponatremia normovolémicaEs la más común de las disnatremias en pacientes hospitalizados. Las causas son hiponatremia postoperatoria, psicosis e insuficiencia de glu-cocorticoides.Patogenia. El mecanismo subyacente varía según la causa pero siempre esta involucrada la liberación de vasopresina.

• Hiponatremia postoperatoria. Es la patogenia más frecuente en el postoperatorio, es desencadenada por la infusión de cantidades de dextrosa en agua o de soluciones hipotónicas especialmente dentro de las primeras 24 horas postanestésicas, lo que se suma al efecto de la vasopresina, que se encuentra elevada como respuesta a la con-tracción vascular que acompaña usualmente el transoperatorio.

• Deficiencia de glucocorticoides. Ocasiona la deficiente excreción de agua, junto con niveles elevados de vasopresina, unidos a altera-ciones hemodinámicas en el segmento de dilución del riñón. Se debe corregir la insuficiencia adrenal con dosis adecuadas de glucocorti-coides.

• Hipotiroidismo. El mixedema disminuye el débito cardíaco y la filtra-ción glomerular, con liberación no osmótica de vasopresina, que se corrigen con la administración de tiroxina (el síndrome de secreción inadecuada de hormona antidiurética se verá más adelante).

• Psicosis. La patogenia comprende un aumento en la percepción de la sed, un discreto déficit en la osmorregulación que causa la secreción de vasopresina, a una osmolalidad más baja.

• Síndrome de secreción inadecuada de hormona antidiurética. Es la causa más común de hiponatremia en pacientes hospitalizados. Para el grado de hipo osmolaridad, los niveles de vasopresina no están suprimidos en forma adecuada y ocasionan concentración urinaria.

Las causas son múltiples: • Ejercicios extremos • Enfermedades neurológicas • Traumas cráneo-encefálicos • Hematoma subdural • Hemorragia subaracnoidea • Meningitis y encefalitis • Esclerosis múltiple • Tumores cerebrales • Abscesos • Accidentes cerebrovasculares • Síndrome de Guillain-Barré • Enfermedades pulmonares

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• Insuficiencia respiratoria aguda • Tuberculosis • Neumonías bacterianas y virales • Ventilación mecánica Neoplasias: • Carcinoma broncogénico y mesotelioma • Carcinomas de estómago y duodeno • Carcinoma del páncreas • Linfomas y leucemias • Carcinomas de próstata, uréter y vejiga • Tumores orofaríngeos

Fármacos: • Narcóticos • Ciclofosfamida • Clofibrato • Clorpropamida • Amitriptilina • Vincristina • Carbamazepina • Haloperidol • Nicotina

Los pacientes con sida tienen un alto riesgo de desarrollar el síndrome.

Criterios diagnósticos1. Disminución de la osmolalidad del plasma por debajo de 275 mOs-

mol/kg.2. Osmolalidad urinaria mayor de 100 mOsmol/kg de agua, con función

renal normal. Los valores de Na+ en la orina mayores de 30 mEq/L se consideran altos.

3. Normovolemia evidenciada por la ausencia de signos de hipovolemia (taquicardia, ortostatismo, signo del pliegue cutáneo positivo y se-quedad de las mucosas).

4. Haber descartado todas las otras causas de hiponatremia normovolé-mica.

5. Aumento en la eliminación de sodio urinario con ingestión normal de agua y sodio.

6. Los valores de sodio del plasma no corrigen con expansión volumétri-ca pero si con restricción de líquidos.

7. Prueba de sobrecarga acuosa positiva: administrar 20 mL/kg de peso de agua, que el paciente debe eliminar en las 4 horas siguientes o incapacidad de diluir la orina a una osmolalidad menor de 100 mOs-mol/kg de agua.

8. Niveles de arginina vasopresina en el plasma elevados relativamente en relación con la osmolalidad del plasma (usualmente en los límites normales).

Hiponatremia hipervolémicaSe asocia a un incremento en el Na+ y el agua totales con retención ma-yor de agua e hiponatremia consecuente. También se presenta en tres

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grandes síndromes: insuficiencia cardíaca congestiva, síndrome nefrótico y cirrosis. El mecanismo común a las tres entidades que desencadena el desequilibrio hidroelectrolítico, es una contracción en el volumen arte-rial circulante efectivo, percibido por los sensores aórtico y carotídeos, con estimulación en la liberación de vasopresina por la vía volumétrica.

En la ICC, el estado hipovolémico relativo estimula el sistema renina-angiotensina y aumenta la producción de noradrenalina, que a su vez dis-minuye la tasa de filtración glomerular, con disminución en el volumen de agua que llega al túbulo distal, y con un aumento en la reabsorción tubular proximal del sodio y el agua, en un intento para retornar la pre-sión de perfusión a lo normal. El grado de hiponatremia correlaciona con la severidad de la cardiopatía y con la mortalidad, que aumenta cuando los niveles de Na+ plasmático descienden a 125 mEq o menos.

En la cirrosis hepática los pacientes tienen un volumen extracelu-lar aumentado por los edemas, la ascitis y por una marcada dilatación venosa esplácnica con hipervolemia plasmática, pero simultáneamente aparecen múltiples fístulas arteriovenosas en el tracto digestivo y en la piel que ocasionan un alto débito cardíaco. Los pacientes con he-patopatías severas tienen una vasodilatación marcada, ocasionada por una excesiva producción de óxido nítrico (NO). El desequilibrio entre la excesiva vasodilatación y el débito cardíaco que no la compensa, ocasio-nan una caída en el volumen arterial circulante efectivo, que reduce el estímulo de los vasoreceptores arteriales, con activación del sistema re-nina-angiotensina-aldosterona, secreción de noradrenalina, endotelina, y liberación de vasopresina por aumento en la secreción hipotalámica, resultando en una circulación hiperdinámica, con continua retención de sodio y agua. El riñón, aumenta la secreción de las prostagladinas vaso-dilatadoras PGE2, para mantener el flujo sanguíneo renal y la filtración glomerular. El uso indiscriminado de diuréticos en estos pacientes, sólo conduce a una contracción del volumen circulante con mayor liberación de vasopresina.

En el síndrome nefrótico existen dos teorías acerca de la generación de los edemas característicos del síndrome: la de la contracción y la de la expansión volumétricas. La primera sostiene que la causa de la con-tracción vascular en pacientes con función renal normal, es el descenso en la presión oncótica causado por la hipoalbuminemia, que altera la ley de Starling de los capilares y favorece el movimiento del agua del espacio intravascular al líquido intersticial, con formación de edema e hipovolemia, que desencadenan los mismos factores vasoconstrictores que conducen a la liberación de vasopresina. En apoyo de esta teoría, se ha demostrado que pacientes con albúminas inferiores a 1,7 gramos/L e hipovolemia, tienen niveles bajos de péptido natriurético atrial, aso-ciados a valores elevados de angiotensina II en el plasma y aumento en la reabsorción proximal de sodio. La expansión aguda del volumen sanguíneo normaliza los valores de renina, angiotensina II y aldosterona plasmáticas, al paso que los pacientes con niveles de albúmina mayores de 1,7 gramos, con volúmenes plasmáticos normales, exhiben niveles hormonales normales.

En contraste, los pacientes con volumen hiperexpandido retienen so-dio y agua por mecanismos intrarrenales, independientes de fenómenos sistémicos, con expansión volumétrica secundaria y paso de agua del plasma expandido al espacio intersticial, con producción de edemas. El

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aumento en la reabsorción del sodio en el síndrome nefrótico se lleva a cabo principalmente en los túbulos distales, aunque los proximales tam-bién participan. Por tanto el síndrome nefrótico una entidad multicau-sal y con lesiones tan variadas, que pueden explicar las diferencias; sin embargo, los pacientes nefróticos con las tasas de filtración más bajas, demuestran los grados más altos de retención sódica.

En el síndrome nefrótico el sistema renina-angiotensina-aldosterona muestra resultados variables. En términos generales, la actividad del sis-tema RAA tiende a ser máxima en los pacientes con volúmenes circulan-tes contraídos y mínima en pacientes con volúmenes hiperexpandidos.

Los péptidos natriuréticos atrial y cerebral (PNA y PNC) en el síndrome nefrótico se encuentran elevados en pacientes y experimentalmente en animales, pero las respuestas renales y hemodinámicas a estos péptidos se encuentran bloqueadas. Se ha sugerido que existe una insensibilidad tubular a ellos. Por otra parte, el bloqueo de la respuesta natriurética al PNA y al PNC, puede ser un fenómeno secundario a la activación neuro- hormonal vasoconstrictora.

Las quininas y las prostaglandinas pueden atenuar en el síndrome nefrótico los factores que disminuyen la tasa de filtración glomerular y causar retención sódica, porque los inhibidores de la síntesis de las pros-taglandinas pueden reducir la tasa de filtración glomerular, pero pueden precipitar insuficiencia renal.

Síntomas de la hiponatremiaLos pacientes con cifras de 125 mmol de Na+ o más, generalmente son asintomáticos o presentan síntomas gastrointestinales discretos; por debajo de tal nivel pueden presentar cefalea, letargo, convulsiones, síntomas psicóticos y coma. Con menos frecuencia pueden desarrollar edema cerebral con hipertensión endocraneana, hernia tentorial y paro respiratorio.

Los pacientes con hiponatremia aguda (menos de 48 horas), si no se tratan, pueden desarrollar secuelas neurológicas permanentes por ede-ma cerebral. Después de este tiempo, si la hiponatremia se corrige con mucha rapidez, puede desencadenarse el síndrome de demielinización osmótica.

Fisiopatogenia. El edema cerebral es más frecuente en mujeres jóvenes y en los niños; también en pacientes psicóticos con polidipsia y en ancia-nos que reciben hidroclorotiazida.

La hiponatremia con hipoosmolalidad extracelular produce desplaza-miento de agua hacia las células. El edema celular dentro del cráneo, oca-siona hipertensión endocraneana. En las primeras horas el mecanismo de defensa es el paso del líquido de edema cerebral con NA+ y Cl—, al líquido cefalorraquídeo y su regreso a la circulación general. En las horas siguien-tes, los osmolitos orgánicos, glutamina y taurina, mioinositol y fosfocrea-tina, siguen el mismo camino, disminuyendo el edema cerebral.

Síndrome de desmielinización osmóticaLos grupos en riesgo son los desnutridos y los alcohólicos crónicos, las ancianas que reciben clorotiazida y los pacientes quemados. El riesgo para el desarrollo de la mielinólisis pontina central (MPC) se relaciona directamente con la severidad y la duración de la hiponatremia, des-

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pués de las 48 horas. Rara vez ocurre con Na+ superior a 120 mEq. Si el sodio se reemplaza rápidamente se inicia en forma paralela un cuadro encefalopático con desorientación y confusión mental que progresa has-ta producir un compromiso de pares craneanos, paresia y finalmente cuadriplegia, con el síndrome de aislamiento, en el cual el paciente sólo conserva sus movimientos oculares. La lesión hiperintensa característica en el puente cerebral, se detecta en la resonancia nuclear magnética y puede aparecer a veces sólo entre 10 y 15 días después de instalado el proceso, el cual es irreversible.

Aunque la causa final del síndrome no se ha dilucidado, la MPC se de-sarrolla en respuesta a la deshidratación cerebral causada por la rápida corrección de los niveles de Na+ en el plasma. Experimentalmente, se ha demostrado en ratas que la hiponatremia e hipoosmolalidad crónicas predispone a la disrupción de la barrera hematoencefálica, lo que facili-taría el rápido ingreso del Na+ al cerebro. Se postula también un ingreso de complemento, tóxico para los oligodendrocitos que mantienen las envolturas de mielina de las neuronas.

Tratamiento del paciente con hiponatremia agudaDependiendo de la etiología de la hipoosmolalidad, la corrección se puede hacer con infusiones de soluciones salinas iso o hipertónicas. Los pacientes con hiponatremia hipovolémica clínica o con historia de uso reciente de diuréticos o con Na+ urinario inferior a 30 mEq/L, usualmen-te responden al suero salino al 0,9% y si hay déficit concomitante de K+, éste se debe corregir, y suspender los diuréticos tiazídicos, si este es el caso. Si el paciente tiene hipotensión severa, se debe iniciar el tra-tamiento con 1.000 mL de suero salino al 0,9% para expandir el líquido extracelular y el volumen arterial circulante efectivo.

En pacientes con manifestaciones neurológicas o convulsiones que se desarrollan en menos de 48 horas, se debe corregir la hiponatremia a razón de 0,5 mmol/L por hora (máximo 1 mmol/L/h) hasta cuando los síntomas cedan, mediante la administración de NaCl hipertónico; esto usualmente se logra con un aumento de tan solo 3 a 4 mmol/L. El mayor riesgo en la administración de la solución salina hipertónica es aplicarla.demasiado rápido, por el peligro de provocar una mielinólisis pontina cen-tral. Se deben entonces observar las siguientes precauciones:

1- Recordar que la finalidad del tratamiento no es corregir los valores del sodio sino aliviar el edema cerebral.

2- Tratar sólo a los pacientes con síntomas severos. Ser muy cuidadoso con las mujeres jóvenes, los pacientes crónicos o con cáncer y los alcohólicos.

3- Corregir la hiponatremia a un ritmo de 0,5 mmol a 1 mmol/L/hora en las primeras 12 horas, hasta un máximo de 9 a 10 mmol/L /día en las siguientes 48 horas.

4- Cálcular la cantidad de sodio que se administra en mOsmol/kg de peso o mEq/L de agua, para elevar la concentración de Na+ al nivel deseado

La hiponatremia crónica sintomática, por definición, se considera cuan-do su duración es mayor de 48 horas. La furosemida aumenta la excre-ción de agua libre y puede acelerar la normalización del sodio.

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Utilizamos en los cálculos la fórmula de Adrogué y Madias para tratar las hiponatremias severas; la cual permite calcular el aumento que un litro de cada solución tiene sobre el Na+ sérico, partiendo del volumen de agua total, el valor del Na sérico y la concentración en sodio de cada solución. És una variación de la utilizada para las hipernatremias.

Solución Concentración Na mmol/L

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Cloruro de sodio al 5% 855 100

Cloruro de sodio al 3% 513 100

Cloruro de sodio al 0,9% 154 100

Lactato de Ringer 130 97

Cloruro de sodio al 0,45% 77 73

Cloruro de sodio al 0,2% en dextrosa 5% 34 55

Ejemplo Mujer de 55 kg de peso, Na+ sérico 110 mmol/L, tercer día postopera-torio de cáncer del ovario, recibiendo en el postoperatorio dextrosa 5% en agua destilada, desorientación y somnolencia. Ha tomando agua en abundancia.Se decide tratarla con solución salina al 3%.Cálculo del déficit:

Na en infusión-Na séricoCambio en Na sérico= ______________________

Agua corporal total + 1

Agua corporal total : 55 x 0,55 = 30,25 LCambio en el Na+ sérico = 513-110/31,25 = 12,9, es lo que cada litro de la solución al 3% aumentará el sodio sérico.Se quiere aumentar el Na+ sérico 1 mmol por hora, hasta mejorar su es-tado neurológico, calculamos inicialmente para 6 horas: 6/12,9 = -46 mL por hora. A las 4 horas el control sérico es de 115 y la paciente ha recupe-rado su conciencia, por lo cual se decide continuar con salino al 0,9%.Cambio en el Na+ sérico = 154-115/31,25 = 1,25 mmol por cada litro, como no queremos corregir más de 9 mmol/L en las primeras 24 h, debe-mos administrar: 4/1,25 = 3.200 mL en las próximas 20 horas (160 mL/h). En este caso que la paciente no tiene hipovolemia, se puede recurrir al uso de diuréticos para disminuir el volumen a infundir, sin embargo el uso inadecuado de los diuréticos, sin control adecuado, puede dar lugar a hiponatremia e hipocalemias severas.

EjemploPaciente de 70 años de edad con falla cardíaca crónica quien ingiere en forma deSordenada furosemida e hidroclorotiazida, traído al hospital

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estuporoso, con mucosas secas y movimientos incoordinados. Peso 73 kg, PA: 88/53 Na+ 108 mmol/L, K+ 3 mmol/L.Por su estado de choque, se pasan inicialmente 500 mL de salino al 0,9% en bolo, seguido de un segundo bolo, con lo cual se normaliza la pre-sión con recuperación de la conciencia. Posteriormente se calcula para corregir el déficit combinado de sodio y potasio, para ello utilizamos la segunda fórmula de Adrogué y Madias:

(Na y K a infundir)-Na sérico séricoCambio en Na y K= _________________________________

Agua corporal total + 1

Agua corporal total = 73 x 0,5 = 36,5 LSeleccionamos la solución de 0,9% NaCl en agua a la cual se le agregan 30 mol de potasio por litro.(154 + 30 ) – 108 / 37,5 = 2,03. Cada litro de la solución que se administre aumentará por este valor.Se quiere aumentar el sodio sérico en 8 mmol/L en las restantes 23 ho-ras, teniendo en cuenta que el litro ya administrado corrigió aproxima-damente en 1 mmol/L en sodio inicial: 8 / 2,03 = 3.950 mL, esto sería 172 mL/hDado el volumen de liquido necesario y la edad y comorbilidad del pa-ciente se decide emplear una solución más concentrada: cloruro de sodio al 3% en agua 513 + 30 – 109 / 37,5 = 11,6 8 / 11,6 = 690 mL, esto es 30 mL/ hora.Adicional a esta infusión el paciente puede completar sus requerimientos por vía oral.La corrección de este tipo de hiponatremia requiere vigilancia continua y monitoreo de los niveles de sodio en el plasma cada 2 a 4 horas.Se debe individualizar el tratamiento vigilando el cuadro neurológico, sin aumentar el nivel de sodio más de 1 mEq por hora.

En el tratamiento de la hiponatremia crónica asintomática, se debe des-cartar una enfermedad causal y corregirla de ser posible.

En el síndrome de secreción inadecuada de hormona antidiurética (SIA-DH), de causa no corregible, la terapéutica inicial debe ser la restricción líquida, para lo cual se debe tener en cuenta la carga osmolar diaria y la osmolalidad urinaria, en función de la severidad de la enfermedad.

La carga osmolar diaria que el riñon debe excretar, es en promedio 10 mOsmol/kg de peso, o 700 mOsmol en una persona de 70 kg de peso.

Aplicando la siguiente fórmula: Carga osmolarVolumen máximo de orina = ______________ Osmol orina

En una persona, con carencia absoluta de vasopresina, la osmolalidad de la orina sería de 50 mOsmol/kg de peso y el volumen de orina en 24 horas sería de 14 L.

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Una persona con 60 kg de peso, cuya osmolalidad urinaria sólo puede descender a 400 mOsmol/kg de peso debe ingerir un máximo de 1.500 mL de agua diarios; si bebiere más, desarrollará hiponatremia. Si la defi-ciencia fuere tan severa que requiera la ingestión de grandes volúmenes de agua o si el Na+ plasmático permaneciere por debajo de 130 mOsm/kg de peso, se requerirán tratamientos alternativos como aumentar la carga osmolar incrementando la ingestión proteínica y de sal, y administrar fu-rosemida, diurético de asa, 40 mg/día. Si la diuresis no aumenta un 50% más en las 8 horas siguientes, se debe duplicar la dosis.

El tratamiento de la hiponatremia hipervolémica es más complicado porque requiere el tratamiento de la patología causal. En la insuficien-cia cardíaca de bajo débito, se deben utilizar los agentes inotrópicos positivos del tipo digoxina y los reductores de la postcarga, (inhibidores de la enzima de conversión, IECA, y vasodilatadores arteriales). Los IECA deben considerarse los agentes terapéuticos de primera línea en el tra-tamiento del cardiópata sin edemas. El uso de diuréticos es importante en la insuficiencia cardíaca congestiva. El desideratum es controlar los signos y síntomas causados por los edemas o la congestión pulmonar. En general es así:

1- Iniciar con una tiazida o con furosemida, según la severidad de la falla cardíaca.

2- Si la dosis total de furosemida, suministrada 2 veces al día llega a 240 mg/día sin provocar una diuresis adecuada, agregar una tiazida o aldactona.

3- Recordar que los niveles de potasio deben vigilarse estrechamente.

En el síndrome nefrótico con enfermedad de cambios mínimos, el tra-tamiento de elección son los corticosteroides. Los IECA y los inhibidores de los receptores de la angiotensina II, contribuyen en disminuir o abolir la proteinuria. No se aconseja la administración de albúmina porque el aumento consecuencial en el volumen sanguíneo aumenta la depuración de ella; sin embargo, en estados extremos de hipoalbuminemia y severa hipotensión, la infusión de albúmina puede ser salvadora.

En contraste, la infusión de albúmina es útil en la cirrosis con hipo-albuminemia, edemas y contracción volumétrica, por no tener alteracio-nes en la permeabilidad capilar. En estos casos debemos ser cautelosos pues la albúmina puede aumentar la hipertensión portal y precipitar una hemorragia por várices esofágicas. La restricción hidrosalina también es necesaria. La ingestión de agua se debe llevar a reemplazar las pérdidas insensibles (500-700 mL/día) más las pérdidas urinarias. La dieta hiposó-dica debe contener de 3 a 5 g de sodio diarios.

Las indicaciones para el uso de diuréticos son: los edemas no contro-lados con las medidas anteriores; el edema pulmonar incipiente o agudo; la sobrecarga líquida que cause síntomas o limite la actividad física y el compromiso de la función cardíaca por sobrecarga líquida.

En el síndrome nefrótico con edemas refractarios, se han utilizado 2 regímenes:

1- Infusiones de 200 mL de albúmina baja en sodio al 20% I.V. diarias por 4 días.

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2- Furosemida en dosis diarias progresivas hasta 500 mg/día. Si no se obtuvo una diuresis satisfactoria se agregan 200 mg/día de espirono-lactona.

Estos regímenes requieren hospitalización y vigilancia continua.

Tratamiento de edemas en la cirrosis hepática suele depender de:1- Pruebas de función hepática estables2- Reposo y restricción hidrosalinas3- El ritmo máximo de absorción de la ascitis del peritoneo que son 900

mL diarios3- La deshidratación, pues precipita la uremia o la encefalopatía hepática

El tratamiento se debe iniciar con espironolactona, 100 mg/día y au-mentar cada 3 a 5 días hasta lograr una natriuresis confirmada por la determinación de sodio en orina, lo cual se logra aproximadamente en la mitad de los pacientes.

Si con una dosis de 400 mg/día de espironolactona no se obtiene una diuresis, agregar hidroclorotiazida, 50 a 200 mg/día, o furosemida, 20 a 80 mg/día, la cual se puede aumentar si la función hepática o renal no se deterioran.

Tratamiento de la ascitis1. Restricción de sodio a 3-5 g/día2. Se ha demostrado que se pueden practicar paracentesis de volúmenes

grandes, 5 a 6 L. en forma efectiva y segura, administrando diuréticos para evitar la reacumulación de líquido. La paracentesis se acompaña con la administración de albúmina I.V., 8 g por litro de líquido ascítico removido, sin que se presente alteración hemodinámica o renal.

Uso de diuréticosSu efecto principal es aumentar la excreción de sodio, lo que produce una disminución en el volumen arterial circulante efectivo (VACE) y en el del líquido extracelular (LEC). Los diuréticos actúan sobre proteínas especí-ficas de transporte de membrana a lo largo del nefrón, cuya localización determina el lugar de acción del diurético. En general su acción es así:1. Los diuréticos osmóticos actúan sobre el túbulo proximal y la rama

descendente delgada del asa de Henle.2. Los inhibidores de la anhidrasa carbónica sobre el túbulo proximal.3. Los diuréticos de asa sobre la rama ascendente gruesa del asa de

Henle. 4. Los tiazídicos y los ahorradores de potasio en la porción inicial del

túbulo distal y la porción cortical del túbulo colector.

Cuando un diurético inhibe la reabsorción de sodio en un lugar del ne-frón, causa un aumento en la cantidad de sodio y agua que llega a las porciones más distales, cuya capacidad funcional determinará el efecto diurético final. Teniendo en cuenta esto, el efecto esperado para los diuréticos es:1. Diuréticos osmóticos: natriuresis final del 20% de la carga filtrada. 2. Inhibidores de la anhidrasa carbónica: natriuresis final del 5 al 10% de

la carga filtrada.

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3. Diuréticos de asa: natriuresis final del 25% de la carga filtrada. 4. Tiazídicos y los ahorradores de potasio: natriuresis final del 5 al 10%

para los primeros y del 3% para los últimos, de la carga filtrada.

A excepción de los antagonistas aldosterónicos que actúan intracelular-mente, los diuréticos actúan a nivel de la membrana luminal del túbulo, a donde llegan por filtración y secreción por los sistemas de secreción de aniones y cationes orgánicos localizados en el túbulo proximal, por lo que su efecto puede anularse si se administra con otro fármaco que compita por el mismo mecanismo secretorio.

El efecto de los diuréticos depende del volumen circulante efectivo y del líquido extracelular (VACE y LEC). Cuando disminuye el volumen arterial circulante efectivo, desciende la tasa de filtración glomerular y con ella la carga filtrada de sodio, aumentando la reabsorción tubular proximal de sodio y disminuyendo la cantidad de sodio que alcanza el nivel de acción del diurético, y aunque el diurético inhibiera toda la reabsorción del sodio, la natriuresis y la diuresis asociada serán menores que si el VACE fuera normal. Con la administración crónica de diuréticos se adquiere un nuevo estado de equilibrio en el cual el volumen circulan-te efectivo es menor que antes del inicio del diurético y en consecuencia su efecto será menor.

Existen algunos efectos colaterales de los diuréticos. Por ejemplo:• Hipersensibilidad (a la furosemida o a las tiazidas).• Exantemas, púrpura vascular, leucopenia y trombocitopenia.• Nefritis intersticial, e insuficiencia renal aguda sobre todo si se hace

uso simultáneo de antiinflamatorios.• Pancreatitis.• Alteraciones metabólicas como la contracción volumétrica y la azo-

hemia; la acidosis metabólica con el uso de la acetazolamida, por bloquear la secreción de H+; la alcalosis metabólica e hipopotasemia con los diuréticos de asa y la hidroclorotiazida; la intolerancia a los hidratos de carbono, lo que es más frecuente en los pacientes pre-dispuestos; por lo demás, la hipopotasemia bloquea parcialmente la respuesta insulínica a cargas de glucosa.

• Hipomagnesemia e hiperuricemia, más frecuente con la furosemida y los tiazídicos que disminuyen su depuración.

• Hipercalcemia. Los diuréticos aumentan la reabsorción de Ca++ a nivel del túbulo distal al facilitar la apertura de canales específicos de Ca++ a nivel de la membrana apical y su ingreso a las células; su salida de la célula a la sangre se hace a través de la membrana basolateral, por efecto de la Ca++-ATPasa y un transportador contrario 3 Na+/1 Ca++. Este efecto farmacológico, productor de hipocalciuria, se emplea en el tratamiento de la litiasis urinaria. La furosemida, por el contrario, aumenta la excreción del calcio y se utiliza con infusiones salinas para tratar hipercalcemias severas.

Resistencia a los diuréticosLa causa más frecuente es el incumplimiento del enfermo en sus com-promisos con el médico y su resistencia al régimen hiposódico. También lo es la administración inadecuada en el caso de la furosemida, ya que

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su efecto dura sólo 6 horas. En pacientes descompensados, es preferible el uso de la vía intravenosa.

La depleción volumétrica inducida por los diuréticos, que reduce la filtración glomerular y aumenta la reabsorción proximal de sodio, afecta la respuesta a los diuréticos que actúan en el nefrón distal; adicionalmen-te, la contracción volumétrica activa el sistema nervioso simpático y el sistema renina-angiotensina-aldosterona y la disminución de los niveles plasmáticos del péptido natriurético atrial, contribuyen a la resistencia, por lo que es recomendable la asociación al diurético, de un inhibidor de la enzima de conversión, IECA, en los síndromes edematosos.

La contracción volumétrica puede evitarse iniciando el tratamiento con uno de los diuréticos menos potentes, titulando gradualmente el incremento en las dosis y el cambio a diuréticos más potentes, o bien administrando el diurético en forma intermitente o combinando el diu-rético de asa con un inhibidor de la aldosterona. El uso concomitante de los AINE puede bloquear parcialmente la acción del diurético.

LECTURAS RECOMENDADASAdrogue HJ, Madias NE. Hyponatremia. N Engl J Med. 2000; 342: 1581-

1589.Arieff AI, Llach F, Massry SG. Neurologic manifestations and morbidity

of hyponatremia: Correlation with brain water and electrolytes. Me-dicine. 1976; 55: 121-129.

Berl T and Schrier RW. Disorders of Water Metabolism. En: Schrier RW. Renal and Electrolyte Disorders. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins; 2003. p. 1-63.

Halperin ML, Goldstein MB. Hyponatremia. En: Halperin and Goldstein Fluid, Electrolyte and Acid – Base Physiology. Philadelphia, 1999. p. 283-328.

Rose BD, Post TW. Situaciones de hipo-osmolalidad- hiponatremia. En: Rose BD, Post TW. Trastornos de los electrolitos y del equilibrio ácido- base. Madrid: Marban SL, 2002. p. 697-745.

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Trastornos del potasio 9Dr. Jaime Borrero RamírezDr. Jaime Iván Pantoja Agreda

Hipopotasemia

La hipopotasemia se define comúnmente, como un K por debajo de 3,5 mEq/L en la sangre de los pacientes, lo que refleja una alteración de la homeostasis normal. Generalmente es asintomático y se descubre por medición del potasio sérico. Es bien tolerada en individuos normales, pero en pacientes con músculo cardíaco cicatrizado o isquémico puede producir arritmias cardíacas que amenazan la vida; la hipopotasemia se-vera (< 2,5 mEq/L), puede causar rabdomiólisis y cuando es menor de 2 mEq/L, parálisis ascendente y paro respiratorio. En sujetos susceptibles se debe tener la sospecha clínica de su existencia, debido a que los sín-tomas son tardíos.

Etiología

Causas de hipopotasemia

Ingesta inadecuada: < 40 mEq/día• Bajo K ingerido en la dieta o fluidos IV libres de K• Ingestión de arcilla

Aumento de la entrada de K a las células• Aumento pH extracelular• Aumento en la disponibilidad de insulina• Aumento de la actividad beta-adrenérgica: estrés, isquemia corona-

ria, delirium tremens, administración de beta-adrenérgicos para tra-tamiento del asma o ICC.

• Parálisis periódica, forma hipopotasémica• Tratamiento de anemia megaloblástica con vitamina B12 o ácido fólico• Tratamiento de neutropenia con factores estimuladores de colonias

(FSC-GM.)• Pseudohipopotasemia• Hipotermia• Intoxicación con cloroquina

Aumento en la excreción • Gastrointestinal: diarrea, abuso de laxantes. Vómito o succión naso-

gástrica. • Renal: diuréticos de asa y tiazídicos. Exceso en el uso de mineralocor-

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9ticoides. Hiperaldosteronismo primario. Aldosteronismo sensible a los glucocorticoides. Hiperplasia adrenal congénita. Síndrome de Liddle. Síndromes de Bartter y de Gitelman. Aumento del flujo a la parte distal del nefrón. Diuréticos de asa y tiazídicos. Nefropatías perdedo-ras de sal. Reabsorción de sodio con anión no reabsorbible. Acidosis metabólica.

• Derivados de las penicilinas, anfotericina B, hipomagnesemia, L-dopa• Poliuria• Sudor• Diálisis• Depleción de K sin hipopotasemia

En orden descendente de importancia son: aumento de las pérdidas (principamente renales), desviación del potasio al líquido intracelular y disminución en la ingesta de potasio.

1. Aumento de las pérdidas de K

Aumento de las pérdidas gastrointestinales

Teniendo en cuenta que un sujeto normal, consume 80 mEq de potasio por día y la secreción renal de potasio puede disminuir a 15-25 mEq/día, las pérdidas fecales de potasio deberían sobrepasar los 55-65 mEq/día para producir hipopotasemia. Así, en los pacientes con vómito y succión nasogástrica (líquidos con bajo contenido de K), la hipopotasemia resulta indirectamente de pérdidas renales de K, debido a que en estas situa-ciones, hay aumento de las concentraciones plasmáticas de bicarbonato (por cada mEq de H+ que sale del organismo, se aumenta 1 mEq de HCO3

—) y disminución de cloro; esto conlleva a un aumento de la carga filtrada de bicarbonato, que excede la capacidad de reabsorción y conduce a una pequeña pérdida de sodio, con liberación de aldosterona, factores responsables de la pérdida de potasio. Cuando hay pérdidas de secrecio-nes colónicas, estas llevan directamente a la hipopotasemia, por su alto contenido de K: 100 mmol/L. Se debe sospechar que la hipopotasemia es secundaria a diarrea, cuando exista una acidosis de brecha aniónica normal y una excreción de amonio (NH4+) > de 100 mmol/día.

Tabla 9-1. Volumen y contenido electrolítico de las secreciones del tracto gastroin-testinal en un adulto de 70 kg.

Sitio Volumen (litros)

Na (mmol/L)

K (mmol/L)

Cl (mmol/L)

HCO3 (mmol/L)

Gástrico 1,5 20 10 130 0

Duodenal 3,8 110 15 115 10

Pancreática 0,5 140 5 30 115

Ducto biliar 0,5 140 5 100 25

Yeyunal 3,0 140 5 100 20

Ileal 0,5 80 10 60 75

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Aumento de las pérdidas urinariasLos pacientes con hipopotasemia crónica, usualmente tienen una exce-siva excreción renal de potasio, que se presenta cuando hay aumento en la concentración de potasio [K] o aumento del flujo en el túbulo colector cortical. Esta forma de hipopotasemia, debe sospecharse en pacientes que son tratados con diuréticos, que están vomitando o que tienen succión nasogástrica. El aumento de la [K] urinaria, se establece cuando el gradiente transtubular de K es > 4; la hipopotasemia indica que ciertos factores han aumentado dicha concentración en el túbulo colector cortical, y se deben pensar como factores etiológicos los si-guientes:

1. Uso de aldosterona o compuestos con acción semejante: en pa-cientes con pérdidas renales excesivas de potasio, hipertensión arterial y volumen extracelular normal, se deben solicitar niveles de renina y aldosterona plasmáticas, las cuales diferencian causas adrenales y no adrenales del hiperaldosteronismo. La eficacia diagnóstica de estas hor-monas, se mejora, expandiendo el volumen extracelular con solución salina para suprimir la liberación de renina endógena. Las mediciones deben realizarse con el paciente acostado, debido a que la posición de pie estimula la secreción de renina por la redistribución del líquido ex-tracelular.

Niveles altos de aldosterona plasmáticos• Renina alta: estenosis de la arteria renal, tumores productores de

renina.• Producción en la corteza adrenal de aldosterona o compuestos con

actividad mineralocorticoide.• Exceso de hormona corticoadrenotrópica (ACTH) con estímulo en la

producción de aldosterona. Debido a una lesión genética en la glán-dula adrenal, en la cual el ACTH aumenta la síntesis de compuestos con actividad mineralocorticoide, (es decir un aldosteronismo que se corrige con la administración de glucocorticoides).

Niveles bajos o ausentes de aldosterona• Compuestos exógenos, que simulan la acción de la aldosterona: flu-

drocortisona• Mutación de los ENaC: permanente apertura de los canales de sodio

(síndrome de Liddle´s)• Bloqueo de la destrucción de cortisol en las células principales, por

baja actividad en la enzima 11 beta-hidroxiesteroide deshidrogenasa (licorice).

• Inserción de un canal de sodio en la membrana luminal del túbulo colector cortical (anfotericina B).

2. Bicarbonaturia: causa aumento del [K] en el túbulo colector cortical, si la aldosterona también está presente, al parecer por inhibición de la reabsorción del cloro.

3. Baja concentración de cloro en el lumen del túbulo colector cor-tical: cuando el sodio, es aportado al túbulo colector cortical, con un anión diferente al Cl, la reabsorción de Na puede ser electrogénica, si

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actúa la aldosterona. Esta reabsorción electrogénica hace el lumen más negativo, aumentando la concentración de potasio.

Perdidas por el sudorEl contenido de potasio en el sudor es bajo, pero con grandes pérdidas de sudor puede sobrevenir hipopotasemia cuando no existen reposicio-nes adecuadas. Este hecho se puede exacerbar por el aumento de la secreción de aldosterona inducida por el ejercicio (liberación de renina desencadenada por catecolaminas) y por depleción del volumen.

DiálisisLos líquidos dializantes tienen baja concentración de K+, para así poder remover el potasio acumulado. En diálisis peritoneal se pueden perder 30 mEq/día, lo que puede llevar a hipopotasemia, en caso de una ingesta inadecuada o si hay pérdidas gastrointestinales. Aproximadamente 10-35% de los pacientes en diálisis peritoneal continua (CAPD) requieren suplementos de potasio. En pacientes con hipopotasemia, la acidosis severa produce movimiento de K+ hacia el exterior de la célula y por tanto unas concentraciones de K+ plasmáticas relativamente normales; al someterlos a diálisis, rápidamente se corrige la acidosis, migra el K+ al espacio intracelular, ocasionando disminución de la concentración plas-mática.

Depleción de K+ sin hipopotasemiaSe presenta en situaciones donde hay migración intracelular de K+ y ele-vación del pH: secreción de insulina, parálisis periódica; por el contrario la acidosis puede enmascarar una hipopotasemia de base, por el desvío extracelular del potasio. Los pacientes con ICC, cirrosis, falla renal y malnutrición, pueden tener concentraciones de K+ plasmático normal a pesar de una caída de los depósitos del 10-15%. Esta disminución del K+ intracelular se compensa por aumento del Na+ y disminución de la mag-nitud del potencial de reposo de membrana, sugiriendo un compromiso de la bomba Na-K-ATPasa en la membrana celular.

La normalización del K+ ocurre con la corrección de la enfermedad subyacente; los suplementos de K+ son inefectivos, debido a que son excretados en la orina y no son captados por la célula.

2. Aumento de la desviación de K+ hacia la célula

Causas de desviación de K+ hacia las células• Desórdenes ácido-básicos: alcalosis metabólica• Acción hormonal: insulina, agonistas β2 adrenérgicos, antagonistas α

adrenérgicos, posiblemente aldosterona.• Anabolismo: crecimiento, recuperación de una cetoacidosis diabéti-

ca, nutrición parenteral total, síntesis de glóbulos rojos (recupera-ción de una anemia megaloblástica)

• Causas raras: parálisis periódica hipopotasémica• Otras: anestesia.

Cada uno de los siguientes factores, produce disminuciones leves en la concentración de potasio (< 1 mmol/L), en pacientes específicos (ej: en la cetoacidosis, la hipopotasemia puede ser marcada.

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• La desviación del K+ al líquido intracelular, ocurre en presencia de alcalosis metabólica, pero no respiratoria. Si la hipopotasemia se pre-sentare en ella, sería de causa diferente. En la alcalosis metabólica, los iones de H+ son liberados de los búferes celulares hacia el líquido extracelular, minimizando la elevación del pH. Para preservar la elec-troneutralidad, el K+ entra a la célula y el grado de hipopotasemia es de 0,4 mEq/L por cada 0,1 de aumento del pH extracelular. Aunque la hipopotasemia es leve, es un hallazgo común en la alcalosis me-tabólica, debido a que los factores causantes (diuréticos, vómito e hiperaldosteronismo), inducen pérdidas de K+ e iones H+.

• La insulina promueve la entrada de K+ hacia las células, haciendo el potencial de membrana de reposo (PMR) más negativo, como resulta-do de:

a. Ingreso electroneutral de Na+: activación de NHE-1 (intercambia-dor de Na+ por iones H+).

b. Salida electrogénica de Na+: aumento de la actividad de la Na/K/ATPasa.

c. Aumento de los aniones intracelulares: ésteres de fosfato, los cuales difícilmente atraviesan la membrana celular, promoviendo la retención de K+ en el líquido intracelular.

• Los β2 adrenérgicos, inducen hipopotasemia por estímulo de la actividad de la Na/K/ATPasa. Se puede producir hipopotasemia transitoria, cuan-do se libera epinefrina en casos de hipoglucemia o en el estrés, como puede suceder también en episodios isquémicos coronarios, donde el desarrollo de la hipopotasemia puede poner en peligro la vida, por el desarrollo de arritmias ventriculares, las cuales pueden ser prevenidas con bloqueadores beta adrenérgicos no selectivos. Los bloqueadores β1 selectivos, son relativamente inefectivos, porque la desviación del K+ inducida por la epinefrina es mediada por receptores β2, aunque esto protege la concentración plasmática de K+. El uso de propanolol, puede estar asociado con algún riesgo, en presencia de exceso de epinefrina, debido a que la respuesta vasodilatadora mediada por β2 también está inhibida, por tanto hay una respuesta vasoconstrictora alfa no contra-rregulada, que conduce a un aumento en la presión diastólica, la cual puede exceder los 20 mmHg.

• En pacientes con hipoaldosteronismo, por un mecanismo aún no es-tablecido, la capacidad para retener el K+ en el espacio intracelular está disminuida, así, si en estos pacientes se administra aldosterona, se puede provocar hipopotasemia por aumento de las pérdidas rena-les de K+.

• En estados anabólicos hay una ganancia de aniones intracelulares (RNA, DNA, fosfolípidos) que hacen que el K+ se mantenga a nivel intracelular, llevando a una hipopotasemia; se presenta en la recupe-ración de la cetoacidosis diabética, la administración suplementaria a pacientes desnutridos, el tratamiento de la anemia y la neutrope-nia, y cuando se transfunden unidades de glóbulos rojos (excepto los que son almacenados en dextrán citrato ácido), los cuales tienen una disminución del 50% de los depósitos de K+, que al llegar al paciente, captan el K+ del líquido extracelular, produciendo hipopotasemia.

• Parálisis periódica: es un raro desorden caracterizado por episodios recurrentes de debilidad muscular o parálisis de diferente severidad. Se han descrito formas hipo, normo e hiperpotasémicas. La forma hi-

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popotasémica puede ser familiar con herencia autosómica dominante o puede ser adquirida como resultado de una tirotoxicosis. El episodio puede ser precipitado por reposo después del ejercicio, ingesta de carbohidratos, estrés o la administración de insulina o epinefrina, los cuales resultan en un K+ sérico tan bajo como 1,5-2,5 mEq/L. La hipo-potasemia se acompaña a menudo de hipomagnesemia e hipofosfate-mia. Si la condición no es tratada, la fuerza muscular retorna después de 6-48 horas cuando el K+ se desplaza al líquido extracelular.

• Otras causas: anestesia, tratamiento de la anemia y la neutropenia, hipotermia e intoxicación por cloroquina.

La pseudohipopotasemia, se presenta cuando la muestra de sangre para evaluar el K+ es almacenada y las células metabólicamente activas cap-tan el K+; para evitar esta situación el plasma o suero debe ser rápida-mente separado de las células, o la sangre almacenada a 4 °C.

3. Disminución de la ingesta

La disminución de la ingesta como causa de hipopotasemia es rara, te-niendo en cuenta, que la excreción de K+, disminuye a un mínimo de 10-15 mEq/día, en pacientes con hipopotasemia y que una marcada restric-ción de K+ en la dieta es difícil de mantener, porque éste se encuentra en la carne, las frutas y algunos vegetales. No obstante, pueden contribuir a su aparición las pérdidas urinarias, el sudor y los diuréticos.

Las poblaciones de mayor riesgo son las marginales de las ciudades con bajo consumo en carnes y vegetales y las poblaciones rurales cerca-nas a áreas ecuatoriales, donde la alimentación se basa en el arroz, el cual contiene alto contenido de carbohidratos y baja cantidad de K+.

Cantidad de alimento que corresponde a 60 mmol de K+ Papas y habas 500 gramosArveja 5.000 gramosBanano y melón 800 gramosNaranja 1.200 gramosCarne de res o pollo 600 gramos Características clínicas de la hipopotasemiaEn general hay una correlación con el grado de hipopotasemia, aunque existe una gran variabilidad individual; a menos que el K+ sea menor de 3 mmol/L, pocos síntomas deberían ser atribuidos a la hipopotasemia.

Síntomas

Musculares• Músculo cardíaco: arritmias, por aumento de la automaticidad y de-

mora en la repolarización. Son susceptibles los pacientes que reciben digitálicos o que tengan una enfermedad cardíaca subyacente; en aquellos que están recibiendo medicamentos que prolonguen el QT, la hipopotasemia los predispone a taquicardias ventriculares polimorfas.

• Músculo esquelético: debilidad y fatiga fácil, por lo general los miembros inferiores son los más comprometidos (especialmente el cuádriceps), en casos más severos los músculos del tronco, extremi-dades superiores y músculos respiratorios, pudiendo llegar a ocurrir

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una falla ventilatoria y muerte. Ocasionalmente los pacientes presen-tan calambres, sensibilidad muscular, tetania y atrofia. Hay un mayor riesgo de rabdomiólisis con grados severos de hipopotasemia.

• Músculo liso: disminución de la motilidad del tracto gastrointestinal, que conduce a constipación e íleo paralítico.

Renales• Defecto en la capacidad de concentración: poliuria y nicturia• Precipitación de encefalopatía, en pacientes con hepatopatías, debi-

do al aumento de la producción de amoníaco (NH3+).• Enfermedad intersticial medular, debido al acúmulo de NH3+ en el in-

tersticio, que puede activar el sistema del complemento produciendo daño tubular.

• Neurológicos: • Polidipsia, por un efecto directo en el centro de la sed, • Hiporreflexia y parestesias.

Cambios electrocardiográficosLa hipopotasemia produce un PMR más negativo, por lo tanto una re-polarización ventricular demorada, lo que resulta en una depresión del segmento ST, disminución de la amplitud o inversión de la onda T e in-cremento de la onda U.

Es una causa importante del síndrome de QT prolongado adquirido, que predispone a taquicardia ventricular de puntas torcidas, máxime si está asociada con hipomagnesemia. También causa arritmias por aumen-to de la automaticidad.

DiagnósticoLa administración de potasio en forma inmediata, se debe reservar para un paciente con hipopotasemia severa con cambios importantes en el electrocardiograma. Los digitálicos se usan cuando hay inminencia de fa-lla respiratoria o encefalopatía hepática. De otro modo se debe primero realizar el diagnóstico, siguiendo los pasos siguientes:

1. Averiguar la tasa de excreción de K+

Excreción de K+ = [K] urinario x volumen urinario (día) < 15 mmol/día

Pérdida previa de K (historia clínica)

NO SI

Ingesta de K bajaPérdidas TGI de K

Desviación LICVómito previo

Uso de diuréticos

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2. Averiguar por qué la rata de excreción de K+ es alta: para esto de-bemos calcular el gradiente transtubular de K+, que si es > de 4 es por actividad mineralocorticoide (aldosterónica, o no aldosterónica). La otra causa de una excreción de K+ alta es un gran flujo en el túbulo colector cortical, impulsada por una carga osmolar, la cual puede ser por elec-trolitos (diuréticos) o por sustancias no electrolíticas (diuresis osmótica: glucosa o urea).

Gradiente transtubular de potasio (GTTK)Es una forma aproximada de medir la concentración del K+ al final del túbulo colector cortical como una manera de calcular el efecto aldos-terónico, para lo cual se requiere que el riñón esté concentrando y la concentración urinaria sea mayor de 25 mOsm/L.

K+ en orina / (Osmol orina / Osmol plasma)GTTK = _____________________________________ K+ plasma

AldosteronaNo aldosterona

DiuréticosDiuresis osmótica

Valor normal 7 a 9Valores menores de 5 son sugestivos de hipoaldosteronismo

> 15 mmol/díaCausa

Alto flujo túbulo colector corticalAlto [K] urinario

3. Tratar la causa subyacente

Tratamiento de la hipopotasemiaEl tratamiento debe ser corrigiendo la causa, sin embargo hay algunas indicaciones que se deben considerar para realizar suplencia de K+, cuya urgencia es determinada por factores que ponen en riesgo la vida del paciente.

Indicaciones para reemplazo de K+

Absolutas• Tratamiento con digitálicos• Durante el tratamiento de la cetoacidosis diabética (por la acción de

la insulina)• Presencia de síntomas: debilidad respiratoria con hipoventilación. Hipopotasemia severa: < 2 mmol/L

Fuertes• Enfermedad miocárdica• Anticipar una encefalopatía hepática• Anticipar un desvío de K hacia la célula

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Modestas• Intolerancia a la glucosa• Hipopotasemia leve: alrededor de 3,5 mmol/L• Mejor control antihipertensivo.

Cuando se requiera administrar K+ rápidamente, por un evento que ame-nace la vida del paciente, se requiere cateterización de una vena central y monitorización electrocardiográfica. En casos de hipopotasemia severas ej: < 2,0 mmol/L con un electrocardiograma anormal, el objetivo es au-mentar la concentración de K+ plasmático a 3 mmol/L en 1 minuto, es de-cir administrar 1 mmol por cada litro de plasma (en un paciente de 70 kg, el volumen plasmático es igual a 3 litros), es decir administrar 3,0 mmol (1,0 x 3) en un minuto por vía central y posteriormente infundir a razón de 1 mmol/min, midiendo la concentración de K+ plasmático en 5 minutos. Si es < 3,0, se puede repetir el procedimiento anterior y una vez se alcance los 3 mmol/L, la velocidad del reemplazo debe ser mucho menor.

No existe una fórmula que nos permita calcular el déficit de K+; sin embargo, estos valores nos pueden orientar a cuantificar las pérdidas:

• Disminución del K+ de 4,0 a 3,0 mmol/L. En estos casos se debe con-siderar que hay un déficit de 200-400 mmol. Una pérdida adicional de 200-400 mmol, pueden requerirse para que la concentración de K esté alrededor de 2,0 mmol/L.

• Pérdidas de K mayores. Usualmente el K no disminuye por debajo de 2 mmol/L, debido a que el desvió del K+ intracelular al extracelular, lo mantiene por arriba de 2,0 mmol/L.

Para su tratamiento se pueden utilizar soluciones de 20 mEq de potasio en 90 mL de SSN y administrar en infusión, variando su concentración y velocidad, de acuerdo con el estado cardiovascular y los controles del K+ plasmático.

El reemplazo de K+, se puede hacer por vía oral, siempre y cuando no exista la necesidad de hacer reemplazos rápidos y el paciente esté tole-rando esta vía, se dispone de una solución de ION-K (gluconato de pota-sio) en frascos x 180 mL, donde 15 mL = 20 mEq de K+ elemental, del cual se absorbe hasta un 85%. La vía oral es la más segura y se debe recurrir a la vía venosa sólo cuando hay problemas del tracto gastrointestinal que limitan la ingesta o la absorción de K+ o cuando hay una hipopotasemia severa, con debilidad muscular, arritmias cardíacas o cuando se anticipe que va a ocurrir un desvío del K+ al líquido intracelular (recuperación de la cetoacidosis diabética).

Para la terapia venosa, se dispone de cloruro de potasio en ampollas de 10 mL, con 20 mEq de K+, la infusión de K+ no debe exceder, los 40-60 mEq/hora; la concentración para administración periférica debe ser me-nor de 60 mEq/L,ya que concentraciones mayores producen dolor, espas-mo venoso y esclerosis. En general no se debe administrar con soluciones dextrosadas, debido a que estas pueden ocasionar hipopotasemia inicial, lo que en pacientes susceptibles induce arritmias que pueden ser fatales.

Se dispone de varias preparaciones de K+, que están dadas por el anión acompañante: cloruro, bicarbonato, fosfato y gluconato, la elec-ción depende de la situación clínica.

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Figura 9-1. Algoritmo diagnóstico de la hipopotasemia.

Pseudohipopotasemia

Evaluar leucocitos y plaquetas

Insulina, teofilinaadrenérgicos, desnutrición prolongada

Pérdidas extrarrenales

Medir pH sérico

pH bajo: acidosis me-tabólica por pérdidas GI inferiores

pH normal: pérdidas cutáneas. Disminu-ción

pH alto: alcalosis me-tabólica por adenoma velloso, diarrea congé-nita perdedora de Cl—

Medir K+ en orina

pH bajo

> 20 mmol/L < 20 mmol/L

Pérdidas renales

Brecha aniónica normal

Acidosis tubular renal

Hipopotasemia

Cl— en orina < 10 mmol/L

Cl— en orina > 30 mmol/L

Bartter Gittelman

Liddle, estado mineralocorticoidey aldosteronismo

Medir presión arterial

Normal

Diuréticos, pérdidas GI

Alta

Acidosis metabólica

Alcalosis metabólica

Cisplatino, hipo-magnesemia

Medir cloro en orina

pH normal pH alto

Redistribución del K+ a las células

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En pacientes con hipopotasemia asociada a depleción de volumen (uso de diuréticos, vómito), debemos utilizar cloruro de K+, debido a que este anión permite la absorción del Na+ y de ese modo se restaura el volumen extracelular. Igualmente si estamos ante una alcalosis metabó-lica, que comúnmente está asociada a hipopotasemia, la administración de cloruro, es necesaria para corregir la alcalosis, porque otras sales son menos efectivas; al tiempo que pueden incrementar la severidad de la alcalosis (aniones no reabsorbibles que promueven pérdidas de K+ e iones hidrógeno).

El bicarbonato de potasio es la sal preferida en ciertos pacientes con grados leves de hipopotasemia y acidosis metabólica, como los que tienen acidosis tubular renal: el metabolismo de las sales orgánicas como acetato, citrato, y gluconato, producen bicarbonato y la bicarbonaturia puede promover la excreción de K+.

El fosfato de potasio, se debe usar, cuando la hipopotasemia está aso-ciada a pérdida de fosfato; el déficit de K+ se corrige sólo cuando se admi-nistra el fosfato, como sucede cuando hay anabolismo en la nutrición pa-renteral total o en la fase de recuperación de una cetoacidosis diabética.

Hiperpotasemia

Se define como el aumento del K+ sérico > de 5,5 mmol/L, excluyendo aumentos ficticios. Es menos frecuente que la hipopotasemia y por lo general se presenta en trastornos de la excreción renal de potasio.

Ante una carga de K+, el organismo tiene dos mecanismos de adaptación que previenen su aumento:• Desviación del K+ al espacio intracelular, mediada por la insulina, los

receptores β2-adrenérgicos y el mismo K+ del plasma.• Aumento de la excreción renal de K+ en las 6-8 horas siguientes, me-

diado por el aumento en la concentración plasmática de K+ y la libe-ración de aldosterona.

Cuando hay ingestión crónica alta de K+, se produce una adaptación para su excreción, consistente en:• Aumento de la excreción urinaria, en la porción distal del nefrón,

mediado por la aldosterona y por el incremento neto de la [K] plas-mática.

• Aumento de la transferencia del K+ a nivel intracelular y de las pérdidas intestinales por secreción colónica, mediadas por la aldosterona.

Etiología

Hiperpotasemia ficticia• Trombocitosis > 1.000.000• Leucocitosis (> 100.000)• Mala técnica al tomar la muestra sanguíneaAumento del aporte• Oral• Intravenoso

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Migración del K+ del espacio intracelular al extracelular• Acidosis metabólica• Deficiencia de insulina e hiperosmolaridad en diabetes mellitus no

controlada• Hiperosmolaridad por hipernatremia o manitol hipertónico• Catabolismo tisular• Bloqueo beta-adrenérgico• Ejercicio severo• Sobredosis de digitálicos• Parálisis periódica hiperpotasémica• Cirugía cardíaca• Succinilcolina• ArgininaDisminución de la excreción urinaria de K+

• Falla renal• Dsiminución del volumen circulante efectivo• Hipoaldosteronismo• Acidosis tubular renal tipo I, hiperpotasémica• Defecto selectivo en la secreción de K+

Hiperpotasemia ficticiaLa causa más común es una técnica incorrecta en la toma de muestra de la sangre, con utilización de torniquetes y masajes frecuentes y fuertes de la zona de toma de la muestra, con liberación del K+ de las células; pacientes caquécticos (disturbios de la arquitectura de los túbulos T, donde normalmente se concentra el K+ liberado) o con venas difíciles de puncionar.

También se puede presentar hiperpotasemia con lisis de los glóbulos rojos o ruptura de plaquetas durante su coagulación (el volumen de la plaqueta es más importante que el número); en raras circunstancias apa-recen células tumorales circulantes (leucemias) y una condición familiar rara, caracterizada por glóbulos rojos anormalmente permeables.

Para evitar estas alteraciones, la muestra de sangre debe tomarse lentamente, en un tubo cubierto con silicona, previamente hepariniza-do. Para descartar esta situación, se toman muestras de sitios y técnicas diferentes, para evitar la lisis y la coagulación.

Aumento de la ingestiónIncluso en pacientes con función renal normal, la ingestión de más de 160 mEq de K+, puede producir concentraciones plasmáticas > 8,0 mmol/L. También se puede presentar con infusiones venosas rápidas, administra-ción de penicilina potásica en bolos, ingestión accidental de sustitutos de sal que contengan cloruro de K+ y transfusiones de sangre almacenada (para evitar esto utilizar sangre de menos de 5 días de almacenamiento).

Disminución de la excreción renal de KEl 80% de los casos de hiperpotasemia se deben a compromiso de la excreción de K+ causada por insuficiencia renal (por bajo número de nefronas, aunque no por alteración en la excreción por unidad nefronal); en los casos secundarios a otras causas (ej: suplementos de potasio), invariablemente existe un compromiso de la adaptación renal.

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La capacidad de excretar K+ en la orina se mantiene hasta estados avanzados de insuficiencia renal (RFG < 15 mL/min), en parte por acción de la aldosterona y aumento de la actividad Na-K-ATPasa; esta capacidad se altera una vez se presenta oliguria, primariamente por disminución de flujo en el túbulo colector cortical. Cuando la hiperpotasemia se de-sarrolla en pacientes no oligúricos, se debe pensar en otro factor como causa (lesión celular, hipoaldosteronismo o aumento de la ingestión). La hiperpotasemia por sí misma juega un papel importante en la homeosta-sis del K+ y también en la insuficiencia renal, estimulando la secreción de K+, de tal manera que su concentración aumenta al nivel necesario para estimular su secreción y alcanzar un nuevo estado estable entre la inges-tión y la excreción. Cuando este nuevo estado se alcanza, el K+ plasmá-tico permanece estable a menos que haya un aumento en la ingestión, disminuya la filtración glomerular en forma adicional o se administren medicamentos que alteren la situación.

Acidosis metabólicaEl aumento de la [K] es variable: 0,2-1,7 mEq/L, por cada 0,1 de reduc-ción del pH arterial. En la acidosis láctica y la cetoacidosis no se produce un aumento importante del K+, debido a que el desplazamiento de iones H+ al líquido intracelular lo hacen con su base conjugada; si la acidosis es por pérdida de NaHCO3

—, se puede producir la hiperpotasemia. Si los riñones y la glándula adrenal son normales con respecto al manejo del K+, la hiperpotasemia no persiste.

Déficit de insulina e hiperglucemiaEl desvío de K+ fuera de la célula durante la cetoacidosis diabética y el estado hiperosmolar no cetósico se debe:

• Al déficit de insulina, no a la disminución del pH y es un hallazgo común en estos pacientes, aunque los depósitos corporales estén dis-minuidos.

• Aumento de la osmolaridad, que impulsa el agua hacia el líquido ex-tracelular, ocasionando un gradiente favorable para la salida de K+ y el arrastre del mismo por el fenómeno de dragado de solvente. Fenómeno que se puede apreciar cuando hay hipernatremia o admi-nistración de manitol hipertónico.

La hiperpotasemia en pacientes con diabetes no controlada, general-mente es limitada, por las pérdidas renales y gastrointestinales de K+. En pacientes con falla renal, la hiperglucemia puede ocasionar hiperpota-semia más severa, debido a que no tiene la diuresis osmótica promovida por la glucosa.

Catabolismo tisularSe presenta cuando hay necrosis o trauma tisular o en pacientes con tra-tamiento citotóxico. El grado de la hiperpotasemia puede ser más severo si hay reducción en la rata de excreción de K+ o déficit de insulina.

Bloqueo beta-adrenérgicoPuede ocasionar hiperpotasemia grave, cuando se asocia a cargas de K+, ejercicio severo, hipoaldosteronismo, falla renal o cirugía cardíaca.

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Ejercicio severoLa hiperpotasemia se produce por el déficit de ATP, que ocasiona apertu-ra de los canales de K+, para producir vasodilatación y aumentar el flujo sanguíneo al músculo en ejercicio. El acondicionamiento físico, aumenta la actividad de la bomba Na/K/ATPasa con menor hiperpotasemia.

Sobredosis de digitálicosLa hiperpotasemia se desarrolla por inhibición de la bomba Na/K/ATPa-sa, en forma directa con la dosis de digitálicos.

Parálisis periódica hiperpotasémicaEs un desorden familiar, autosómico dominante, caracterizado por ata-ques recurrentes de debilidad muscular o parálisis; los síntomas son pre-cipitados por un evento que conduzca a hiperpotasemia (ej: ejercicio).

Cirugía cardíaca• Reperfusión de áreas isquémicas.• Recalentamiento después de la inducción de la hipotermia, especial-

mente si el K+ se ha administrado durante el episodio de hipotermia (la hipotermia desvía el K+ al LIC).

SuccinilcolinaEs un relajante muscular despolarizante utilizado en anestesia; su uso en grandes dosis puede ocasionar hiperpotasemia severa. Con las dosis ha-bituales hay un aumento transitorio < de 1 mmol/L. Hay riesgo de hiper-potasemia con su uso en: quemaduras, traumas, tétanos o enfermedad neuromuscular; este efecto es minimizado con la administración previa de tubocurarina (relajante no depolarizante).

ArgininaEn la medida que la arginina catiónica entra a la célula, el potasio se hace extracelular, efecto más pronunciado en pacientes infectados con HIV.

En pacientes con bajo volumen circulante efectivo, se puede produ-cir hiperpotasemia por:

• Compromiso de la excreción urinaria (disminución del flujo al túbulo colector cortical) a pesar del aumento de la aldosterona secundaria a hipovolemia

• Compromiso de la entrada de K+ al líquido intracelular.

El hipoaldosteronismo puede ser producido por desórdenes que afecten la síntesis de aldosterona adrenal, la respuesta renal a la aldosterona o la liberación de renina renal. La actividad de la renina plasmática está generalmente aumentada en aquellos desórdenes en los cuales hay un defecto de la actividad de la aldosterona, excepto en las diferentes for-mas de hipoaldosteronismo hiporreninémico.

Causas de hipoaldosteronismo

Hipoaldosteronismo hiporreninémico• Enfermedad renal (nefropatía diabética) • Antiinflamatorios no esteroideos

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• Inhibidores de la enzima convertidora de la angiotensina• Ciclosporina• Infección por HIV, administración de trimetoprim-sulfa

Insuficiencia adrenal primaria• Diuréticos ahorradores de K+ (el trimetoprim-sulfa puede actuar de

manera similar)• Heparina• Hiperplasia adrenal congénita (más común el déficit de la 21 hi-

droxilasa)• Compromiso aislado en la síntesis de aldosterona• Pseudohipoaldosteronismo• Enfermedades severas

Cualquier causa de disminución de la liberación o efecto de la aldoste-rona, puede disminuir la eficiencia de la secreción de K+ y conducir a hiperpotasemia, la cual directamente estimula la secreción de K+, so-breponiéndose a la relativa ausencia de aldosterona. El resultado es que el aumento del K+ es generalmente leve en pacientes con función renal

Muestra hemolizadaLeucocitosis o

trombosis intensasTorniquete muy apretado

Insuficiencia renal severaDéficit aldosteronaHipoaldosteronismoAcidosis tubular renal

tipo I.V.Defecto secretor tubular

renalFármacos

AINEIECAHeparinaCiclosporinaDiuréticos ahorradores de potasio

RedistribuciónAcidosisDéficit insulínicoBloqueadores betaParálisis periódicaEjercicioDaño hísticoSuccinilcolinaArginina

Liberación tisular

HemólisisRabdomiólisisLisis tumoral

Sí ¿Hay lisis de células sanguíneas? No

¿Excreción urinaria de potasio?

Baja Alta

¿Aporteexógeno de potasio?

SíNo

Figura 9-2. Algoritmo diagnóstico de la hiperpotasemia.

Hiperpotasemia

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MecanismoInicio

de acciónAgente Dosis

Antagoniza el efec-to cardiológico de la hiperpotasemia

< 5 mm Gluconato cál-cico al 10%

10 mL en 2-3 min: re-petir cada 5-10 min

Promueven la en-trada de K al me-dio intracelular

15-30 min Insulina y glu-cosa

10 U i.v. con 50 g de glucosa en perfusión continua

15-30 min Salbutamol 0,5 mg i.v. o nebuli-zación 0,5-1 mL

30-60 min Bicarbonato sódico (sólo si acidosis meta-bólica)

50 mmol en 5 min: repetir en 30 min

Favorecen la salida de K del cuerpo

2 h Resinas de intercambio

40 g oral o enema de cuerpo 100 g en 200 mL de agua

2-4 h Resin-calcio, resin-sodio

0,5 mg de hidrocor-tisona

Minutos Agonistas dealdosteronaHemodiálisis

Tabla 9-2. Tratamiento de la hiperpotasemia.

normal, pero puede ser importante en pacientes con insuficiencia renal. Usualmente se asocia con acidosis metabólica leve, configurando la aci-dosis tubular renal tipo IV.

Aunque la aldosterona promueve la retención de Na, la disminución de la disponibilidad de esta hormona, típicamente no está asociada con pérdida de Na, debido a otros factores que retienen Na (ACTH, norepi-nefrina). La hiponatremia es poco común por no existir el estímulo de la hipovolemia para la liberación de HAD. Cuando la hiponatremia está presente debe sospecharse insuficiencia adrenal primaria, en la cual la falta de cortisol es un potente estímulo para la secreción de HAD, con-duciendo a retención de agua e hiponatremia.

El hipoaldosteronismo hiporreninémico se caracteriza por una dismi-nución en la secreción de angiotensina 2 ( ATII ) (debido a una disminución de la liberación de renina) y por un defecto intraadrenal, que involucra el sistema renina-angiotensina; generalmente ocurre en pacientes con insuficiencia renal leve a moderada debido a una nefropatía diabética, una nefritis intersticial crónica o una glomerulonefritis aguda.

Los antiinflamatorios no esteroideos (AINE), disminuyen la secreción de renina, cuya producción es mediada por prostanglandinas producidas localmente; así el K puede aumentar en 0,2 mmol/L en sujetos con fun-ción renal normal, pero puede aumentar a más de 1 mmol/L en insufi-ciencia renal.

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Los inhibidores de la enzima convertidora de angiotensina (iECA), impiden la conversión de angiotensina I en angiotensina II y producen hiperpotasemia más prominente en presencia de insuficiencia renal o concomitante uso de diuréticos ahorradores de potasio.

La ciclosporina puede producir hiperpotasemia en el 15-25% de los pacientes receptores de transplante renal, debido a disminución de la secreción de aldosterona o poca respuesta a ella.

En el paciente con HIV, se puede producir una adrenalitis que puede ser de origen infeccioso (citomegalovirus, Mycobacterium avium). La ad-ministración de trimetroprin-sulfa y pentamidina también puede repro-ducir hiperpotasemia, por cerrar los canales de Na+ en el túbulo colector cortical, originando un efecto similar al amiloride.

LECTURAS RECOMENDADASBorrero-Ramírez J, Barragán-Ramírez LE. Alteraciones genéticas en el

transporte iónico renal. En: López-Viñas C, Altahona-Suárez H. Enfer-medad de los transportadores. Bogotá. pág 229.

Rumar R. ClC—5 Chloride channels and renal disease. Kidney Int. 1998; 53: 228-229.

Sheinman SJ, Guay Woodforl DM, ThaKker RV, Warnock DG. Genetic disorders of renal electrolyte transport. N Engl J Med. 1999; 340: 1177-1187.

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Alteraciones del calcio, fósforo y magnesio 10Dr. Alfredo Constaín FrancoDr. Jaime Borrero Ramírez

PropósitosEste capítulo le permitirá conocer las principales características de las alteraciones en el balance del calcio, el fósforo y el magnesio. Usted aprenderá:

• ¿Qué es la hipocalcemia y la hipercalcemia?• ¿Qué es la hipofosfatemia y la hiperfosfatemia?• ¿Qué es la hipomagnesemia y la hipermagnesemia?• ¿Cuáles son los principales signos y síntomas clínicos de cada una de

estas alteraciones?• ¿Cuáles son los principios básicos de manejo de cada una de las alte-

raciones?

Nota: las alteraciones del calcio están estrechamente relacionadas con las alteraciones de la función de la glándula paratiroides, lo cual implica un complicado grupo de cuadros clínicos y fisiopatológicos, la explicación en detalle de estas alteraciones se escapa de los objetivos de este libro.

Calcio

HipercalcemiaHablamos de hipercalcemia cuando los niveles séricos de calcio están por encima de 10,4 m2g/dL (2,7 mmol/L) (calcio ionizado > 5,1 mg/dL).

CausasLa hipercalcemia puede resultar básicamente por tres fenómenos fisio-patológicos que usualmente son concomitantes:

• Aumento en la resorción ósea• Aumento en la absorción intestinal • Disminución en la excreción renal

En su orden el hiperparatiroidismo primario, los procesos malignos y la hipervitaminosis D son las causantes de casi todas las hipercalcemias encontradas en la práctica clínica. En el hiperparatiroidismo los tres fe-nómenos fisiopatológicos antes descritos coexisten.

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Las causas de hipercalcemia son:

Endocrinopatías • Hiperparatiroidismo primario, secundario severo (falla renal) y ter-

ciario (post-transplante renal)• Hipertiroidismo• Acromegalia• FeocromocitomaNeoplasias malignas• Cánceres de seno, pulmón, tiroides, riñón, • Mieloma, linfoma y leucemiasEnfermedades granulomatosas• Sarcoidosis• Histoplasmosis, coccidioidomicosis • Granulomatosis inducidas por silicona • LepraHipercalcemia hipocalciúrica familiarFármacos• Tiazidas• Teofilina• Litio• Vitaminas A y D• Antiácidos que contengan calcio (síndrome álcali-calcio)Otras• Fase de recuperación de la rabdomiólisis • Inmovilización prolongada

Cuadro clínicoLa hipercalcemia sintomática suele iniciarse por fatiga progresiva, ner-viosismo y debilidad muscular; puede acompañarse con síntomas gastro-intestinales como anorexia, constipación, náuseas y vómito o manifes-tarse como úlcera péptica. A nivel renal podemos encontrar urolitiasis y poliuria. Pueden incluso presentarse manifestaciones neuropsiquiátri-cas. Los síntomas suelen ser más intensos cuando la hipercalcemia se desarrolla en forma aguda. Ante la sospecha, el diagnóstico se confirma encontrando los niveles de calcio sérico elevados.

Sin embargo no es inusual encontrar niveles elevados de calcio en pacientes asintomáticos o en quienes se solicita el examen por otras razones médicas; pero siempre el hallazgo de hipercalcemia debe llevar a una investigación exhaustiva para establecer el diagnóstico definitivo (figura 10-1).

TratamientoEl tratamiento debe dirigirse a la causa de base. Pero si la hipercalcemia es severa y sintomática se debe tratar, lo cual casi exclusivamente suce-de con la hipercalcemia asociada a procesos malignos, luego de recibir quimioterapia. El manejo (ver figura 10-2) consiste en:

• Como primer paso se debe promover la eliminación renal de calcio, lo cual puede lograrse mediante una hidratación agresiva (200 mL/h o más de solución salina), también puede asociarse la administración de diuréticos de asa como la furosemida, se pueden requerir dosis ele-

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Figura 10-1. Diagnóstico de hipercalcemia.

Tomado de: Ralston SH, et al. Medical Management of Hypercalcemia. Calcif Tissue Int 2004; 74:1-11.

vadas especialmente en pacientes con pobre reserva cardíaca (hasta 100 a 200 mg cada 2 horas); el objetivo es conseguir un gasto urinario superior a los dos litros diarios. Se debe mantener un monitoreo con-tinuo para evitar la sobrehidratación y sus consecuencias deletéreas, lo mismo que chequear frecuentemente los niveles séricos de otros electrolitos que pueden depletarse por la diuresis excesiva (potasio, magnesio).

• Los bifosfonatos son también parte del tratamiento de primera línea. Ellos inhiben la resorción ósea de calcio y su máximo efecto tarda de dos a tres días. Pamidronato, 15 a 90 mg/día administrado I.V.; alendronato, 10 mg/día I.V.; clodronato, hasta 3.200 mg/día oral o 300 mg/día por vía I.V. Los fármacos intravenosos deben disolverse en suero salino o en dextrosa 5%.

Verificar pruebas de función

tiroidea, niveles de enzima

convertidora de angiotensina y

rayos X de tórax y considerar prueba de

tetracosactida (Synacthen®). Averiguar la

historia medicamentosa

Verificar rayos X de tórax, inmunoglobuli-nas y proteína de Bence Jones

en orina; considerar

gammagrafía ósea y

otros estudios imaginológicos para identificar tumor primario

Considerar estudio imaginológico

de paratiroides

Estudiar otros miembros

de la familia; considerar

la obtención de un diagnóstico

molecular

Normal oalta

HPT baja,albúmina baja Baja

HPT baja,albúmina normal

HPT detectable o aumentada

Verificar HPT y solicitar química sanguínea y cuadro

hemático

Medir excreción urinaria de calcio

Sugiere causa benigna no

paratiroidea de hipercalcemia

Hiperparatiroidis-mo primario

Sugiere hipercalcemia hipocalciúrica

familiar

Sugiere hipercalcemia

asociada a neoplasia

Hipercalcemia

HPT: hormona paratiroidea

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• Calcitonina: actúa en pocas horas, pero su efecto es variable, de corta duración y es frecuente la taquifilaxis. Sin embargo puede ser de gran utilidad en las primeras 24 horas, mientras actúan los bifosfonatos. Las dosis usuales son de 2 a 8 U/kg cada 6 a 12 horas, administrada por las vías intravenosa, subcutánea o intramuscular.

Otros medicamentos usados son:• Los glucocorticoides: que están indicados en la hipervitaminosis D, la

sarcoidosis y en la hipercalcemia asociada a tumores hematopoyéticos.

Figura 10-2. Manejo de la hipercalcemia.

Tomado de: Ralston SH, et al. Medical Management of Hypercalcemia. Calcif Tissue Int 2004; 74:1-11.

Hipercalcemia asocia-da a neoplasia

Vigilar el calcio sérico; repetir el tratamiento

en caso de recidiva o si no hay respuesta

después de 3 días

Identificar el tumor y tratar apropiadamenteIdentificar la causa

subyacente y tratar apropiadamente

Condición estable

Hipercalcemia

Administrar so-lución salina IV y bifosfonatos IV

Administrar solución salina

IV y bifosfonatos IV; considerar la adición de calcitonina durante las primeras 48 horas

Vigilar el cacio sérico. Repetir

el tratamiento si no hay respuesta después de 3 días

Observar y vigilar calcio sérico y función renal

Considerar terapia médica antihi-

percalcémica con solución salina IV y bifosfonatos o corticosteroides

Hipercalcemia no maligna

Calcio sérico entre 2,7 y 3,5

mmol(10,4 - 14 mg/dL)

Paciente sinto-mático o calcio

sérico > 3,0 mmol(> 12 mg/dL)

Calcio sérico >3,5 mmol (14 mg/dL)

Paciente asintomá-tico y calcio sérico

< 3,0 mmol(< 12 mg/dL)

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• El ketoconazol y la hidroxicloroquina en las hipercalcemias por enfer-medades granulomatosas.

HipocalcemiaHablamos de hipocalcemia cuando los niveles séricos de calcio total son inferiores a 8,8 mg/dL (2,2 mmol/L) o los de calcio ionizado menores a 4,5 mg/dL (1,13 mmol/L). Pero es importante tener en cuenta que dada la alta prevalencia de hipoalbuminemia en nuestros pacientes, antes de considerar los niveles de calcio total reportados como indicativos de hi-pocalcemia, se debe hacer la corrección para el nivel de albúmina:

Calcio total corregido = Calcio actual + 0,8 (4 - albúmina actual)

Esto obviamente no es necesario si disponemos de la medición del calcio ionizado, el cual no se altera con los cambios en los niveles de proteí-nas.

CausasAl hablar de hipocalcemia para un mejor abordaje diagnóstico es necesa-rio separar las causas que se acompañan de hiperfosfatemia, de aquellas que se acompañan con fósforo normal o bajo.

• Asociadas con hiperfosfatemia: ▪ Hipoparatiroidismo ▪ Pseudohipoparatiroidismo ▪ Insuficiencia renal aguda y crónica

• Asociadas con fosfato normal o bajo ▪ Deficiencia de vitamina D ▪ Postgastrectomía, cirrosis hepática y síndromes de malabsorción ▪ Pancreatitis aguda ▪ Hipomagnesemia ▪ Raquitismo ▪ Hemodilución ▪ Síndrome nefrótico

Cuadro clínicoLa hipocalcemia aguda es frecuente durante episodios de hiperventila-ción con alcalosis respiratoria, se manifiesta como parestesias de labios y extremidades, calambres musculares que pueden progresar a tetania, estridor laríngeo y convulsiones. En los casos de hipocalcemia crónica se presenta fatiga, debilidad muscular, pérdida de la memoria, irritabilidad, seguidas por confusión mental con alucinaciones, estados paranoicos y depresivos, con los clásicos signos de Trousseau y Chvostek. Al progresar la enfermedad se presentan fragilidad ungueal, cataratas, pérdida del vello axilar y pubiano.

La paratohormona en plasma está disminuida en el hipoparatiroidis-mo y la hipomagnesemia, mientras que por el contrario se encuentra aumentada en el pseudo-hipoparatiroidismo, la deficiencia de vitamina D, la insuficiencia renal crónica, las esteatorreas o en la pancreatitis aguda.

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TratamientoLa hipocalcemia aguda severa, requiere tratamiento inmediato. En la alcalosis respiratoria aguda de causa funcional bastará la respiración en una bolsa. En casos de tetania o convulsiones utilizar el gluconato de calcio al 10%, (10,8 mg/mL de calcio elemental) o cloruro de calcio 10% (27,2 mg/mL de calcio elemental). En nuestro medio disponemos fácil-mente del gluconato de calcio, así que administramos de 1 a 2 ampollas en 10 minutos, para continuar en caso de ser necesaria una infusión de 1 a 2 mg/kg/h. El tratamiento crónico se hace por la via oral con tabletas de lactato de calcio de 300 mg o de carbonato de calcio 250 mg.

Fósforo

HiperfosfatemiaHablamos de hiperfosfatemia cuando los niveles séricos de fósforo son superiores a 4,5 mg/dL. Cuando se sobrepasan los 6 mg/dL se considera hiperfosfatemias severas.

CausasEn términos generales pueden dividirse en dos:• Producción (destrucción celular) o ingesta excesiva de fósforo ▪ Hipercatabolismo: leucemia, linfoma, hemólisis, rabdomiólisis, hi-

pertermia maligna. ▪ Causas exógenas: ingestión o administración de fosfatos, hipervita-

minosis D. ▪ Transferencia del espacio intracelular al extracelular: acidosis lác-

tica y alcalosis respiratoria crónica• Por disminución en la depuración renal ▪ Insuficiencia renal aguda y crónica ▪ Hipoparatiroidismo, pseudo-hipoparatiroidismo ▪ Tratamiento con biofosfonato ▪ Hipomagnesemia

Cuadro clínicoLa hiperfosfatemia por sí misma da lugar a mínimos síntomas, pero de-bido a que puede provocar hipocalcemia las manifestaciones clínicas son debidas a esta. Inicialmente el exceso de fósforo lleva a hipocalcemia por precipitar el calcio, lo que posteriormente lleva a estimular la se-creción de PTH y la inhibición de la síntesis renal de 1,25-dihidroxicoli-calciferol, que agrava la hipocalcemia. Las manifestaciones dependerán de lo agudo de la hiperfosfatemia y de la severidad de la hipocalcemia concomitante. En hiperfosfatemia aguda las manifestaciones serán de hipocalcemia, en casos leves con calambres y parestesias, pero si la hi-pocalcemia es más severa habrá tetania, hipotensión, cambios en el ECG con prolongación del ST, cambios neurológicos con hiperreflexia, delirio e incluso convulsiones. En los cuadros crónicos predominan otros signos y síntomas diferentes de los de hipocalcemia como son las erupciones cutáneas, rash, dolor óseo y articular, anorexia, náuseas, vómito y prin-cipalmente se caracteriza por calcificaciones ectópicas (calcinosis) con depósito en los tejidos blandos de fosfato de calcio principalmente en riñón, corazón, arterias, tejido celular subcutáneo y periarticular.

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TratamientoSe debe diagnosticar y tratar la causa de ser posible. En los pacientes con falla renal se requiere limitar la ingesta de fósforo, administrar sustan-cias que impidan la absorción gastrointestinal y de ser necesario terapia dialítica. Las sustancias que se unen al fósforo e impiden su absorción son variadas, clásicamente se han usado el hidróxido de aluminio hasta 3 g/día (en desuso por toxicidad) y el carbonato de calcio hasta 6 g/día, que adicionalmente provee suplencia de calcio y sales de magnesio. Ac-tualmente se dispone de un nuevo producto, el clorhidrato de sevelamer principalmente indicado en pacientes con hipercalcemia recurrente o calcificaciones ectópicas, sin embargo su limitante es la poca adheren-cia de los pacientes al tratamiento por requerirse entre 3 a 6 tabletas (tabletas de 800 mg) con cada comida.

HipofosfatemiaHablamos de hipofosfatemia cuando los niveles séricos de fósforo des-cienden de 2,5 mg/dL. Los valores entre 1,0 y 2,5 mg se consideran como hipofosfatemia moderada y por debajo de 1,0 mg como severa.

CausasLa hipofosfatemia con mayor frecuencia se describe en la desnutrición severa, los síndromes de malabsorción y en pacientes recibiendo alimen-tación parenteral. Recientemente se reporta una alta frecuencia en los pacientes críticos, especialmente con sepsis o trauma craneoencefálico, por un fenómeno multifactorial, pero con un papel predominante de las catecolaminas, especialmente la adrenalina, que causan desviación hacia la célula.

Las principales causas de hipofosfatemia las podemos agrupar en dis-minución de la ingesta, exceso de eliminación renal o desviación hacia el espacio intracelular.

Por aumento de pérdidas renales: enfermedades tubulares renales (ej.: síndrome de Fanconi), expansión volumétrica extracelular, diuréti-cos, transplante renal, corticosteroides en exceso, grandes dosis de bi-carbonato, hiperparatiroidismo, deficiencia de vitamina D, cetoacidosis diabética, alcalosis respiratoria aguda.

Defecto en la reabsorción de fosfatos: síndromes de malabsorción, antiácidos con calcio, aluminio o magnesio (ej.: sucralfato), deficiencia de vitamina D.

Desviación intracelular: síndromes de hiperventilación por la alcalo-sis respiratoria subsecuente, síndrome de realimentación, neoplasias con alta síntesis celular (ej.: leucemias y linfomas).

Cuadro clínicoSu diagnóstico depende de la sospecha clínica, pues la mayoría de veces es asintomática o los síntomas son vagos. Los síntomas predominan en los pacientes con hipofosfatemia severa o crónica. Clásicamente la for-ma aguda severa se presenta en pacientes alcohólicos y/o desnutridos a quienes se administra una carga alta de glucosa. Estos pacientes de base tienen una disminución de su fósforo total, pero la desviación adicional y aguda de fósforo hacia la célula desencadenada por la administración de glucosa, precipitan la hipofosfatemia severa, que usualmente se acom-

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paña de otras alteraciones hidroelectrolíticas agudas (hipocalemia, hi-pomagnesemia e hipervolemia). Los síntomas son de debilidad muscular generalizada y progresiva o su forma más grave con el llamado síndrome hipofosfatémico o de realimentación caracterizado por falla respirato-ria, hemólisis y disfunción leucocitaria, rabdomiólisis, falla cardíaca y encefalopatía (desorientación, convulsiones y coma). Las formas cróni-cas se caracterizan por debilidad muscular, dolor óseo y fracturas. En los pacientes de cuidados intensivos se atribuye a la hipofosfatemia, la falla en el desmonte de la ventilación mecánica, disfunción miocárdica, riesgo de infecciones por disfunción leucocitaria e hiperglucemia por re-sistencia a la insulina, entre otras.

TratamientoLa corrección aguda de fósforo en cuadros severos (< 1 mg/dL) o en pacientes de cuidado intensivo (usualmente recibiendo soporte nutri-cional especial) se hace por vía parenteral con fosfato de potasio, el cual posee 3 mmol/mL de fósforo y 4,4 mEq/mL de potasio, depen-diendo del grado de hipofosfatemia (ver tabla 10-1). En nuestro me-

Nivel de fósforo Dosis*

2,3-3,0 0,16 mmol/kg

1,6-2,2 0,32 mmol/kg

< 1,6 0,64 mmol/kg

Tomado de: Dickerson R. Guidelines for the Intravenous Management of Hypophosphatemia, Hypomagnesemia, Hypokalemia, and Hypocalcemia. Hosp Pharm 2001; 36: 1201-1208.* Recordar que cada mL de fosfato de potasio tiene 3 mmol de fosfato (93 mg de fósforo) y 4,4 mEq de potasio.

Tabla 10-1. Manejo de la hipofosfatemia en el paciente crítico.

dio no disponemos del fosfato de sodio, el cual se recomienda cuando los niveles de potasio están por encima de 4,0 mEq/L. Es importante anotar que la administración rápida de fósforo puede llevar a hipo-calcemia aguda con hipotensión, tetania, arritmias, por ello se debe administrar en infusión preferiblemente en un tiempo no menor a 2 horas (4 a 6 horas). En promedio una dosis de 0,64 mmol/kg aumenta el fósforo sérico en 1 mg/dL. En pacientes con deterioro de la fun-ción renal las dosis a administrar deben ser menores y monitorizadas muy estrechamente. Durante la alimentación parenteral, se deben administrar de 10 a 20 mmol de fosfato de potasio por cada 1.000 ki-localorías. Debido al riesgo de desencadenar una hipocalcemia aguda si se administra en forma rápida, se debe pasar en infusión durante 4 a 6 horas. Para las formas crónicas o leves se puede suplementar por vía oral. Hay tabletas con 150 y 250 mg de fósforo y se puede tener en cuenta que 1 mL de leche de vaca contiene 1 mg de fósforo. El dipiridamol 300 mg en 4 dosis diarias reduce la eliminación urinaria de los fosfatos

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Alteraciones del magnesio

HipermagnesemiaHablamos de hipermagnesemia cuando los niveles séricos de magnesio es-tán por encima de 2,2 mg/dL (2,0 mEq/L, 1,0 mmol/L). Es una entidad relativamente rara, usualmente vista cuando hay consumo de productos que contienen magnesio en pacientes con deterioro de su función renal.

Causas• Insuficiencia renal aguda y crónica• Tratamiento con compuestos de magnesio: laxantes o enemas rectales• Rabdomiólisis• Infusión de sulfato de magnesio (pacientes con preeclampsia-

eclampsia)• Recién nacidos de madres tratadas con magnesio (preeclampsia-eclamp-

sia)• Acromegalia• Insuficiencia adrenal• Hipercalcemia hipocalciúrica familiar

Síntomas de la intoxicación aguda (ver tabla 10-2)Hay depresión del SNC y de la unión neuromuscular periférica con un efecto tipo curare que inhibe la liberación de acetilcolina, lo cual se manifiesta por una pérdida progresiva de los reflejos osteomuscula-res con niveles de magnesio mayores de 4 mg/dL. Posteriormente con cuadriplejia flácida cuando los niveles superan los 8 mg/dL. Otras ma-nifestaciones de hipermagnesemia son: debilidad muscular, disfagia y parálisis respiratoria. Hipotensión y bradicardia, arritmias, bloqueo A/V y paro cardíaco.

TratamientoSuspender la administración de magnesio. Los pacientes sin falla renal eliminarán rápidamente el exceso de magnesio, por lo cual se deben administran líquidos orales o venosos e incluso administrar diuréticos para promover una mayor diuresis; pero en casos de insuficiencia renal puede requerirse diálisis urgente (una hemodiálisis de 4 horas regresa el magnesio a niveles normales).

Cuando hay manifestaciones graves que amenazan la vida se debe administrar una ampolla de gluconato de calcio en un bolo durante cinco minutos (cada ampolla de 10 mL contienen 90 mg de calcio elemental) y luego debemos continuar una infusión venosa de 15 mg/kg de peso durante 4 horas.

HipomagnesemiaHablamos de hipomagnesemia cuando los niveles séricos de magnesio son inferiores a 1,7 mg/dL (0,7 mmol/L, 1,5 mEq/L). Es una entidad bastante común, que afecta algo más del 10% de los pacientes hospitali-zados. El porcentaje de pacientes afectados se incrementa notoriamente en las unidades de cuidados intensivos, donde hasta un 65% de dichos pacientes pueden presentarla. Sin embargo es frecuentemente pasada por alto por cuanto, a pesar de ser una entidad frecuente, no siempre se ordena su determinación.

Nivel de fósforo Dosis*

2,3-3,0 0,16 mmol/kg

1,6-2,2 0,32 mmol/kg

< 1,6 0,64 mmol/kg

Tomado de: Dickerson R. Guidelines for the Intravenous Management of Hypophosphatemia, Hypomagnesemia, Hypokalemia, and Hypocalcemia. Hosp Pharm 2001; 36: 1201-1208.* Recordar que cada mL de fosfato de potasio tiene 3 mmol de fosfato (93 mg de fósforo) y 4,4 mEq de potasio.

Tabla 10-1. Manejo de la hipofosfatemia en el paciente crítico.

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CausasLa hipomagnesemia puede resultar por tres fenómenos fisiopatológicos básicos:• Disminución en la ingesta• Malabsorción o pérdidas a nivel intestinal• Pérdidas urinarias excesivas

Debido a la gran capacidad del riñón de conservar el magnesio, se nece-sitan períodos prolongados de baja ingesta para producir la hipomagne-semia, o que se acompañe el bajo aporte con un aumento en las pérdidas renales. El contenido de magnesio en el hueso se correlaciona con los niveles séricos, y en los estados de depleción del ión, se moviliza del magnesio óseo hacia el espacio extracelular, para mantener sus niveles séricos.

Nivel de magnesio

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< 1,2 < 1 < 0,5 TetaniaConvulsionesArritmias

1,2-1,8 1,0-1,5 0,5-0,75 Irritabilidad neuromuscularHipocalemiaHipocalcemia

1,8-2,5 1,5-2,1 0,75-1,05 Nivel normal de magnesio

2,5-5,0 2,1-4,2 1,05-2,1 Típicamente asintomático

5,0-7,0 4,2-5,8 2,1-2,9 LetargiaSomnolenciaRubor facialNáuseas y vómitoDisminución reflejos tendinosos

7,0-12 5,8-10 2,9-5,0 SomnolenciaPérdida reflejos tendinososHipotensiónCambios ECG

> 12 > 10 > 5 Bloqueo A-V completoParo cardíacoApnea ParálisisComa

Tabla 10-2. Manifestaciones del magnesio sérico alterado.

Tomado de: Topf JM, Murria PT. Rev Endocr Metab Disord. 2003;4:195-206.

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Las principales causas de hipomagnesemia son:

Pérdidas gastrointestinalesVómito o succión nasogástrica, diarrea aguda o crónica, síndromes de mala absorción, resecciones intestinales masivas, fístulas intestinales y biliares, uso continuo y excesivo de laxantes.

Pérdidas renalesEstados poliúricos de cualquier origen, como por ej: osmóticos o por expansión de volumen, hipercalcemias, acidosis metabólica, depleción de fosfatos, síndromes de Gitelman y de Bartter.

Medicamentos (la mayoría por aumento en la excreción renal)Aminoglucósidos, anfotericina B, ciclosporina, pentamidina, cisplatino, diuréticos, etanol.

Enfermedades generales o endo-crinas (por pérdidas renales o GI)Alcoholismo crónico, pancreatitis aguda, porfiria intermitente aguda, síndrome de secreción inadecuada de hormona antidiurética, diabetes mellitus, aldosteronismo primario, Hiperparatiroidismo primario, hi-poparatiroidismo, hipertiroidismo.

La hipopotasemia se presenta fre-cuentemente en los pacientes con hipomagnesemia (40-80%), la ma-yoría de veces el fenómeno sub-yacente es el causante de ambas anormalidades (diarrea, poliuria), pero en otras ocasiones no. Sin embargo se ha encontrado que a nivel renal la hipomagnesemia misma, lleva a una pérdida aumentada de potasio. Esto explicaría el por qué en pacientes a quienes se trata de corregir una hipopotasemia, sin atender el estado de sus niveles de magnesio, no se logra la corrección, hasta tanto no se trate la hipomagnesemia concomitante.

Como mencionábamos antes la hipocalcemia también frecuentemen-te acompaña a la hipomagnesemia; los estudios sugieren que la hipocal-cemia inducida por la hipomagnesemia puede resultar de una resistencia esquelética a la paratohormona.

Cuadro clínico (ver tabla 10-2)En la mayoría de situaciones clínicas es difícil distinguir cuáles mani-festaciones clínicas son solo debidas a la hipomagnesemia, por cuanto usualmente coexisten otras anormalidades como hipopotasemia, hipocal-cemia y alcalosis metabólica, que presentan manifestaciones similares. Sin embargo, cuando los niveles séricos están por debajo de 1,2 mg/dL, la hipomagnesemia es sintomática, con manifestaciones principalmente neuromusculares, del sistema nervioso central y cardíacas.

Hipomagnesemia Magnesio sérico: < 1,7 mg/dL (Mg ionizado: < 0,44 mmol/L)

Frecuente asociación a otras altera-ciones electrolíticas.

Calambres, tetania, espasmo carpo-pedal Buscar hipocalcemia o hipopotase-mia asociadas

Arritmias, alteraciones en ECG Buscar hipopotasemia asociada

Nivel de magnesio

mg/dL mEq/L mmol/L Manifestaciones

< 1,2 < 1 < 0,5 TetaniaConvulsionesArritmias

1,2-1,8 1,0-1,5 0,5-0,75 Irritabilidad neuromuscularHipocalemiaHipocalcemia

1,8-2,5 1,5-2,1 0,75-1,05 Nivel normal de magnesio

2,5-5,0 2,1-4,2 1,05-2,1 Típicamente asintomático

5,0-7,0 4,2-5,8 2,1-2,9 LetargiaSomnolenciaRubor facialNáuseas y vómitoDisminución reflejos tendinosos

7,0-12 5,8-10 2,9-5,0 SomnolenciaPérdida reflejos tendinososHipotensiónCambios ECG

> 12 > 10 > 5 Bloqueo A-V completoParo cardíacoApnea ParálisisComa

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• Neuromuscular: hay debilidad, calambres, parestesias, hiperreflexia, temblor e incluso llegar a presentar espasmo carpopedal, tetania y es-tridor laríngeo (con estas manifestaciones se debe también buscar una hipocalcemia asociada).

• Sistema nervioso central: deterioro de conciencia, confusión, alucina-ciones, coma y convulsiones.

• Cardíaco: taquicardia, hipertensión, predisposición a arritmias (fibri-lación atrial y ventricular, bloqueo A-V, taquicardias atrial paroxística, supraventricular y ventricular, contracciones ventriculares prematuras y la típica taquicardia ventricular de puntas torcidas), potenciación de la toxicidad digitálica y alteraciones características en el electrocardiogra-ma, como son: prolongación de los intervalos PR y QT, ensanchamiento de QRS, ensanchamiento y aplanamiento de la onda T, onda U prominen-te; se debe buscar también una hipopotasemia asociada.

• Gastrointestinal: anorexia, náuseas, vómito.

TratamientoEl tratamiento dependerá de la gravedad de las manifestaciones clínicas y de la enfermedad de base causante.

Las emergencias por convulsiones, arritmias graves o falla muscular respiratoria, requieren la administración venosa urgente. En nuestro me-dio disponemos de ampollas de sulfato de magnesio al 20% (2 g/10 mL). Se inicia con una dosis de 1 ampolla de sulfato de magnesio, diluidos en 100 mL, infundidos durante 10 minutos, no se debe exceder la dosis de 150 mg/minuto, por riesgo de paro cardíaco. Posteriormente se sigue un régimen venoso continuo o intramuscular:

Día 1: una ampolla c/2 horas por 3 dosis y luego c/4 horas por 3 dosis.Día 2: media ampolla cada 4 horas.Días 3 a 5: media ampolla cada 6 horas.

Las dosis máximas usadas en pacientes de cuidados intensivos van hasta 1,5 mEq/kg para 24 horas en hipomagnesemia severa (nivel sérico <1,0 mg/dL) o dosis de 1,0 mEq/kg para 24 horas en hipomagnesemia leve (1,0-1,5 mg/dL). Se prefiere el uso de infusiones continuas o para varias horas, por cuanto la administración de dosis altas que superan los 8 mEq/h (1 g de sulfato de magnesio), llevan a un exceso de excreción, si el paciente tiene función renal normal. Siempre que utilicemos la infusión continua se recomienda realizar controles de magnesio sérico cada 6 a 12 horas inicialmente, para detectar a tiempo una elevación por encima de lo normal, especialmente en aquellos pacientes con función renal alterada. Se debe mantener monitoria electrocardiográfica continua y disponer de gluconato de calcio, para administración venosa, en caso de toxicidad.

En los días siguientes se puede utilizar la via oral, al igual que en los cuadros de hipomagnesemias más leves, con dosis que oscilan entre 250 a 500 mg, cuatro veces al día.

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Lecturas recomendadasRalston SH, Coleman R, Fraser WD, Gallagher SJ, Hosking DJ, Iqbal JS,

et al. Medical Management of Hypercalcemia. Calcif Tissue Int 2004; 74: 1-11.

Topf JM, Murria PT. Hypomagnesemia and hypermagnesemia. Rev Endo-cr Metab Disord 2003; 4: 195-206.

Dickerson RN. Guidelines for the Intravenous Management of Hypo-phosphatemia, Hypomagnesemia, Hypokalemia, and Hypocalcemia. Hosp Pharm 2001; 36: 1201-1208.

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Alteraciones del equilibrio acidobásico 11Dr. Alfredo Constaín Franco

Propósitos

Este capítulo le permitirá hacer una aproximación clínica a las alteracio-nes del equilibrio acidobásico. Usted aprenderá:

• Qué es acidosis y alcalosis.• Cuáles son las alteraciones respiratorias y las metabólicas.• Qué son alteraciones primarias y alteraciones mixtas.• Cuál es el abordaje tradicional para el estudio de las alteraciones

acidobásicas (ecuación de Henderson-Hasselbach).• Qué es la base exceso, la brecha aniónica (anion gap) y las fórmulas

del bicarbonato (escuelas de Copenhague y Boston).• Cuáles son las limitaciones y los errores del abordaje tradicional.• Cuál es el nuevo enfoque fisicoquímico y sus implicaciones actuales

en la práctica. Nota: para una mejor comprensión de los temas a tratar, es necesa-ria la relectura de los conceptos del capítulo 3 sobre homeostasis. En los propósitos de este capítulo se ha considerado, en primer lugar, la descripción de los conceptos y abordajes utilizados para estudiar estas alteraciones. Si bien su lectura puede resultar un ejercicio fatigante y árido, es imprescindible su comprensión antes de describir los cuadros clínicos específicos (capítulos 12 a 15) y de dar recomendaciones prác-ticas de cómo evaluar un paciente mediante algunos ejemplos clínicos (capítulo 16).

Descripción de acidosis y alcalosisLa palabra acidosis hace referencia a un estado clínico anormal que re-sulta de la acumulación de ácidos o la pérdida de bases, lo cual tiende a bajar el pH. Por el contrario, la alcalosis es una anormalidad que se caracteriza por la acumulación de bases o la pérdida de ácidos, que a su vez tiende a incrementar el pH. En algunos países se utilizan los términos acidemia o alcalemia en condiciones en las que el pH ya ha cambiado y se encuentra alto o bajo; sin embargo, dicha terminología sólo contribu-ye a causar confusión y por ello no se utilizará.

Alteraciones respiratorias y metabólicasLas alteraciones en el equilibrio acidobásico son de causa respiratoria o metabólica. El CO2 se combina con el agua para producir ácido carbóni-

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11co, por ello se considera un ácido y su acumulación llevará a acidosis; por el contrario, si el CO2 se elimina en forma excesiva por un aumento en la ventilación, su disminución causará alcalosis; estos fenómenos se denominan acidosis respiratoria y alcalosis respiratoria, respectivamen-te. La alteración por acumulación de ácidos fijos o no volátiles o por la pérdida de bases, se refleja en una disminución en el HCO3

—; a esto se le llama acidosis metabólica. Por el contrario, con la ganancia de bases o la pérdida de ácidos fijos, el HCO3

— aumentará y se estará frente a una alcalosis metabólica.

Alteraciones primarias y mixtasCuando alguna de las alteraciones en mención se presenta en forma úni-ca o aislada, se hace referencia a una alteración primaria, pero cuando coexisten dos o más de ellas al mismo tiempo, se habla de alteraciones mixtas.

Como se anotó en el capítulo 3, el organismo posee sistemas de defensa para tratar de mantener el pH en el rango normal. De esta forma todas las alteraciones prima-rias en el equilibrio acidobásico se compensan en alguna proporción por su contraparte: una alteración respiratoria se compensa por me-canismos renales y una alteración metabólica por un mecanismo respiratorio. Cuando la alteración es muy marcada, los mecanismos compensatorios pueden ser insuficientes para mantener el pH normal.

Los cambios compensatorios especialmente en las altereraciones crónicas son más marcados, lo que puede dar lugar a problemas a la hora del análisis; porque tanto en las alteraciones respiratorias como en las metabólicas puede haber en forma concomitante alteraciones en el pH, la pCO2 y el HCO3

—, que pueden ser secundarias a los mecanismos compensatorios o a la coexistencia de alteraciones mixtas. Una ayuda para tratar de esclarecer el diagóstico es evaluar la magnitud de dicho cambio (tabla 11-1).

Abordaje clínico de las alteraciones acidobásicasPara referirse al equilibrio acidobásico, en la actualidad es necesario aclarar que existen dos abordajes: el empírico tradicional, el cual se basa en la ecuación de Henderson-Hasselbalch o la disociación del ácido carbónico (continúa siendo la base del aprendizaje y el manejo clínico) y el abordaje alternativo, el cual se basa en los principios físicoquími-cos de la disociación del agua, que fue descrito inicialmente por Peter Stewart en 1981 (de uso fundamental y de gran utilidad en las unidades de cuidados intensivos para pacientes críticamente enfermos).

Si bien ambos abordajes se basan en principios diferentes, los desór-denes acidobásicos se clasifican y cuantifican de manera muy similar.

Antes de pasar a los abordajes diagnósticos, es importante hacer un alto en los gases arteriales que son la prueba clínica fundamental para el estudio acidobásico.

Alteraciones acidobásicas prima-rias

Acidosis respiratoria: Retención de CO2Acidosis metabólica: Exceso ácidos no volátilesAlcalosis respiratoria: Remoción excesiva de CO2Alcalosis metabólica: Exceso de álcalis

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Gases arterialesPara la realización de la prueba, se toma una muestra de sangre arterial, usualmente con una jeringa heparinizada para evitar la coagulación de la sangre. Si la muestra no es procesada de manera inmediata en el mismo lugar donde se realizó la toma, ésta debe mantenerse en hielo a 4 ºC para evitar que los glóbulos rojos continúen su metabolismo mediante el consumo de oxígeno y la producción de CO2, lo cual alteraría las medi-ciones. Clásicamente, los equipos de gases arteriales tienen electrodos específicos para la medición del pH, la presión arterial de oxígeno y la tensión de CO2 (pCO2); con estos datos y mediante la utilización de la fórmula de Henderson-Hasselbalch se pueden hallar los valores de HCO3

—. Adicionalmente, proveen el valor de la variable base-exceso que se estudiará más adelante. Algunos aparatos también miden electrolitos y automáticamente reportan los valores de la brecha aniónica (ver anion gap o brecha aniónica). Cabe recordar que debido a que muchos valores varían con la temperatura y durante su procesamiento, el equipo hace la corrección para 37 ºC, se debe informar al laboratorio la temperatura del paciente. Para otros valores derivados e importantes como la saturación de oxígeno y la misma base exceso, también es necesario informar el valor de la hemoglobina. Como las presiones parciales de los gases varían con la presión barométrica, los valores pueden cambiar según la altura sobre el nivel del mar (tabla 11-2).

Abordaje tradicional (ecuación de Henderson-Hasselbalch)El abordaje tradicional se basa en la interacción que se expresa median-te la ecuación de Henderson-Hasselbalch entre la tensión de CO2 (pCO2) como medición independiente del componente respiratorio, la concen-tración plasmática del HCO3

— como medición del componente metabólico y el pH como medida global del estado acidobásico. Con ello se definen cuatro alteraciones acidobásicas primarias: acidosis respiratoria (aumen-to de la pCO2), alcalosis respiratoria (disminución de la pCO2), acidosis metabólica (disminución de HCO3

—) y alcalosis metabólica (aumento de HCO3

—). Cabe resaltar que el abordaje físicoquímico utiliza estas mis-

Alteración Desordenprimario pH Respuesta

compensadoraResultado final

pCO2/HCO3

Acidosis respiratoria

Retención de CO2 ↓ Generación HCO3

—↑↑p CO2/↑ HCO3

—

Alcalosis respiratoria

Depleción de CO2 ↑ Consumo HCO3

—↓↓ p CO2/↓ HCO3

—

Acidosismetabólica

Depleción de HCO3—

↓ Aumento de la ventilación

↓p CO2/↓↓ HCO3—

Alcalosismetabólica

Retención de HCO3—

↑ Disminución de la ventilación

↑p CO2/↑↑ HCO3—

Tabla 11-1. Alteraciones acidobásicas primarias y respuesta compensadora. Abor-daje tradicional (Adaptada de: DuBose TD Jr. Acid-base disorders. In: Brenner BM, Levine SA (eds): Brenner & Rector’s The Kidney, 7th. ed. Philadelphia: Saunders; 2003. p. 921-996).

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Alteración Desordenprimario pH Respuesta

compensadoraResultado final

pCO2/HCO3

Acidosis respiratoria

Retención de CO2 ↓ Generación HCO3

—↑↑p CO2/↑ HCO3

—

Alcalosis respiratoria

Depleción de CO2 ↑ Consumo HCO3

—↓↓ p CO2/↓ HCO3

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Acidosismetabólica

Depleción de HCO3—

↓ Aumento de la ventilación

↓p CO2/↓↓ HCO3—

Alcalosismetabólica

Retención de HCO3—

↑ Disminución de la ventilación

↑p CO2/↑↑ HCO3— mas cuatro alteraciones primarias,

aunque considera los cambios en el HCO3

— no como la causa, sino como una manifestación del desorden subyacente.

A pesar de la sencillez expresa-da en la anterior clasificación, se presentan varios problemas. Si es-tamos frente a un desorden agudo la cosas son relativamente fáciles y funcionan de acuerdo a los conceptos anteriores, pero como habíamos dicho previamente un desorden primario siempre se acompaña de algún grado de compensación o podremos estar en presencia de desordenes mixtos donde la situación en más difícil de analizar. Los problemas bá-sicamente se presentan en las alteraciones metabólicas, pues además de no lograr aclarar la causa, la concentración del bicarbonato, que en teoría representa al componente metabólico no es independiente de la función respiratoria, si tenemos en cuenta la ley de acción de masas en la reacción:

CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3—

Adicionalmente el bicarbonato no se mide directamente sino que se despeja de los valores medidos de la pCO2 y el pH mediante la fór-mula de Henderson-Hasselbalch, otra razón para no ser una medida independiente del componente me-tabólico.

Para tratar de subsanar tales inconvenientes, se han ideado comple-mentos. Uno de ellos para analizar la acidosis metabólica es la llamada brecha aniónica o “anión gap” que parte de la base del principio de elec-troneutralidad, según el cual las cargas negativas y positivas se encuen-tran equilibradas. Sin embargo, ya que en forma rutinaria no es posible medir todos los componentes existentes, se da un valor a favor de los cationes; cualquier cambio indicaría la presencia de un ácido no medido (ver “anion gap” o brecha aniónica). También se han desarrollado otros

Tabla 11-2. Valores comparativos de gasimetría arterial a diferentes alturas sobre el nivel del mar. (Tomada de: Ortega H. Acta Med. Col. 2002; 27: 98-102).

Cálculo del bicarbonato:

[HCO3—]= S x pCO2 x 10(pH-pK1´)

S= 0,0307 a 37ºC (solubilidad CO2)pK1´= 6,129 a 37ºC

[HCO3—]= 0,00307 x pCO2 x 10(pH-6,129)

Alteraciones ácido-base primariasAcidosis respiratoria:

↑ pCO2Acidosis metabólica:

↓ HCO3—

Alcalosis respiratoria: ↓ pCO2

Alcalosis metabólica: ↑ HCO3

—

Altitud (metros)

P.B. (mmHg)

PIO2 (mmHg) pH PaO2

(mmHg)PaCO2mmHg

HCO3—

mEq/LP(A-a)02mmHg

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147,63

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107,73

124,53

7,41

7,40

7,38

7,42

97,30

70,00

66,70

80,82

40,00

30,00

29,50

31,68

19,50

18,00

16,90

20,37

6,5

-

6,9

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PIO2 = presión inspirada de oxígeno.

P.B. = presión barométrica.

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conceptos y fórmulas, pero infortunadamente esto ha dado lugar a la for-mación de dos corrientes de pensamiento diferentes e irreconciliables: una europea, denominada Escuela de Copenhague, y otra americana co-nocida como Escuela de Boston, que trascendieron en la fabricación de los aparatos de gases arteriales. Es así como la línea Radiometer (Copen-hague) informa los valores estandarizados del bicarbonato y de la base exceso, mientras que la otra línea no incluye estos informes.

Previo a estas dos escuelas y en un intento por aclarar los problemas con el componente metabólico, en las alteraciones acidobásicas, en 1948 Singer y Hastings propusieron que el pH se determinaba por dos factores independientes: la pCO2 y un componente metabólico al que llamaron búfer base, el cual no se medía directamente sino que se hallaba a través de un complejo normograma que relacionaba el pH, la pCO2 y el hematocrito. Otro de sus problemas, motivo por el cual tuvo poca aceptación clínica, era la dependencia para el cálculo de la concentración de hemoglobina y de la saturación de oxígeno, en donde la capacidad búfer de la hemoglobina varía con el grado de oxigenación (efecto Haldane), lo que da lugar a errores en la medición de su valores en condiciones clínicas diversas.

De manera curiosa, el nuevo abordaje fisicoquímico de Peter Stewart retoma los conceptos de variables independientes, especialmente el de búfer base, al cual da el nombre de diferencia de iones fuertes.

Escuela de CopenhagueEn búsqueda de una medición para cuantificar el componente metabó-lico de una alteración acidobásica, en los años 60 Astrup y Siggaard-An-dersen introdujeron dos nuevos parámetros: el bicarbonato estándar y la base exceso estándar.

Bicarbonato estándar (HCO3— estándar)

El bicarbonato estándar se define como la concentración de bicarbonato cuando la muestra de sangre se ajusta o se “estandariza” a un valor de pCO2 de 40 mmHg, y a una temperatura de 37ºC, ajuste que realiza el aparato en forma automática. Así, en teoría, se eliminaría cualquier componente respiratorio que altere los valores del bicarbonato. El valor normal es de 24 mEq/L (rango 22 a 26 mEq/L). Una [HCO

_] menor de 22

indica acidosis metabólica, mientras que un valor mayor de 26 refleja alcalosis metabólica. Aunque a diferencia del búfer base no depende de la saturación de oxígeno de la muestra, no aporta un índice de cuánto ácido o base se adicionó, y en la práctica sí se afecta por la pCO2. Base exceso estándarContrario al bicarbonato estándar la base exceso sí provee un índice de cuánto ácido o base se adicionó. Ésta se define como la cantidad de áci-do o de álcali que debe agregarse a un litro de sangre in vitro a 37ºC de temperatura para restaurar el pH a 7,4 con una concentración conocida de hemoglobina. En condiciones normales, si el paciente tiene una pCO2 de 40 mmHg, hemoglobina completamente oxigenada en concentración

Efecto Haldane:Al oxigenarse la hemoglobina, se libera H+ de la misma, lo que da lugar a un aumento en la acidez titulable. (Transporta menos CO2 como carbaminohemoglobina)

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de 15 g/dL, proteínas séricas normales y pH de 7,4 el valor de la base exceso es de cero (se aceptan como valores normales de +2 a -2). Así, un valor positivo indicará un exceso de base (o déficit de ácido fijo) y un valor negativo mostrará un déficit de base (o un exceso de ácido fijo).

Inicialmente, su valor se hallaba mediante un nomograma que re-lacionaba el logaritmo de la pCO2 con el pH, los cuales muestran una relación lineal en condiciones de laboratorio.

El parámetro original tuvo varios problemas por cuanto al construir-se el nomograma en condiciones de laboratorio se desconoció el efecto de la pCO2 sobre los búferes, especialmente en el bicarbonato, pues con cambios en la pCO2, se da un aumento en los iones de hidrógeno que lleva a un flujo libre de los mismos, con tamponamiento a nivel del líquido intersticial. En el laboratorio la medición tenía en cuenta sólo el espacio intravascular, por ello los cambios agudos en la pCO2 mostraban cambios dramáticos en la base exceso. Para subsanar este inconveniente se introdujo la modificación que se denomina base ex-ceso estándar, en la cual para simular la existencia de los dos compar-timentos, se ajusta el nivel de hemoglobina a 5 g/dL, considerándolo como el valor efectivo, como si estuviera distribuida en todo el espacio extracelular, lo cual eliminaría las diferencias entre las condiciones in vivo del paciente y las condiciones in vitro del aparato que realiza la medición. Al viejo parámetro, que algunos equipos incluyen aún en el reporte, pero al cual no debe prestársele atención, se le conoce como base exceso actual o de la sangre total, y al nuevo parámetro, que es el que debe ser analizado, se le llama base exceso estándar o del líquido extracelular (los equipos de gases arteriales lo reportan con las siglas SBE o como BEecf). Su valor ya no se halla a través de un nomograma, sino por medio de algoritmos desarrollados a partir de una fórmula original (Van Slyke) la cual ha sido modificada a lo largo de los últimos veinte años, en pro de mejorar su precisión. En la tabla 11-3 se obser-van las fórmulas originales y las de diferentes marcas de aparatos.

• Fórmula original: SBE = {(1 a 0,023 [HCO3] [Hb]) - 24,4 + (2,3 [Hb] + 7,7) (pH - 7,4)}

• Fórmula con ajuste de la Hb a 5 (base exceso estándar): SBE = 0,9287 {[HCO3] actual - 24,4 + 14,83 (pH - 7,4)}

• Fórmula utilizada por equipos marcas i-STAT, AVL, Chiron: SBE = 16,2 (pH-7,4) - 24,8 + [HCO3]sd

Tabla 11-3. Fórmula de Van Slyke con la cual los equipos calculan la base exceso. SBE: base exceso estándar; Hb: hemoglobina.

Mediante cuatro ecuaciones que correlacionan los cambios entre la base exceso estándar (SBE) y la pCO2 se pueden obtener los rangos nor-males esperados para una adecuada compensación (SBE= 0 con límite de confidencia +/-5 mmol/L):

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Cambios respiratorios: la pCO2 afecta la base exceso estándar.

Agudo: los cambios agudos en la pCO2 no alteran la base exceso es-tándar.

SBE = 0 (SBE= 0 x delta pCO2)

Ejemplo: paciente con acidosis respiratoria aguda, pH 7,19, pCO2 de 70, la SBE esperada es 0 (±5).

Crónico: la alteración crónica en la pCO2 altera la SBE SBE esperada= 0,4 x (pCO2 – 40)

Ejemplo: paciente con acidosis respiratoria crónica, pH 7,32 pCO2 de 59, el cambio en la SBE esperado es:

SBE esperada= [0,4 x (59-40)] = 0,4 x 19 = +7,6

Cambios metabólicos: la base exceso estándar afecta la pCO2.

Acidosis: la acidosis metabólica provoca una compensación respiratoria vigorosa:

pCO2 esperada = pCO2 + SBE (delta de pCO2 = SBE)

Ejemplo: un paciente con dolor abdominal agudo intenso quien tiene pH de 7,13, con una SBE de -20 mmol

pCO2 esperada= 40 + (-20) = 20 ± 5

Alcalosis: la alcalosis metabólica es poco efectiva en provocar compen-sación respiratoria, ya que la hipoxia maneja la ventilación:

pCO2 esperada= pCO2 + (0,6 x SBE)

Ejemplo: paciente con vómito pertinaz quien tiene SBE de + 10 mmol, con pCO2 de 44.

pCO2 esperada= 40 + 0,6 x 10 = 46 ± 5

Aquí se utilizará y se dará importancia a los cambios en la base exceso estándar como medida de las alteraciones metabólicas, pero no se apli-carán las ecuaciones anteriores para hallar la compensación normal. La tabla 4 muestra las alteraciones acidobásicas simples, según la Escuela de Copenhague.

Escuela de BostonLa Escuela de Boston se conoce también como el método del bicarbona-to, en el cual no se acepta la utilidad de la base exceso estándar ni la del bicarbonato estándar puesto que se consideran como variables de laboratorio y dependientes de la pCO2. Según esta escuela estos concep-

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tos crean confusión y no aportan nada al análisis clínico, criterio que no compartimos.

Su enfoque se basa en la compilación hecha por Narins y Emmett en

1980 de seis fórmulas básicas que extrajeron de estudios experimentales en humanos para cuantificar la contribución de los componentes meta-bólico y respiratorio, y la compensación que ocurre entre ellos si la al-teración es aguda o crónica. Adicionalmente, en su análisis, se utiliza el concepto de la brecha aniónica o anion gap previamente desarrollado.

Anión gap o brecha aniónica. Es una variable que se utiliza en la prác-tica y se reporta frecuentemente en forma automática con los gases arteriales y la química sanguínea, de ayuda en el diagnóstico de las aci-dosis metabólicas. Se basa en el principio de electroneutralidad que se mantiene en los sistemas biológicos, según el cual la sumatoria de los aniones y los cationes será igual a cero. Sin embargo, en el medio clínico la medición de algunos de ellos es difícil y no aplicable en la práctica, lo cual da lugar a una diferencia en favor de los cationes al realizar la sumatoria de los iones medidos. Tal diferencia es lo que se conoce como brecha aniónica (BA) o “anion gap”:

BA= [Na+] – [Cl—] – [HCO—] (Algunas fórmulas incluyen el K+)

La brecha aniónica representa las cargas negativas de las proteínas, bási-camente la albúmina y en menor proporción los fosfatos. El valor normal inicialmente descrito fue de 12 +/- 4 mmol/L, pero si se tiene en cuenta que en la actualidad con el abandono de las técnicas colorimétricas y el uso de electrodos específicos para la medición del sodio y el cloro, los valores deberían reevaluarse como 6,6 +/- 4 mmol/L (considerar el rango individual de cada laboratorio), a pesar de ello hay resistencia por parte de los clínicos para modificar el rango original de valores.

Tabla 11-4. Patrones acidobásicos en alteraciones simples.

pH PaCO2

Base exceso estándar (SBE) Alteración

< 7,35 < 35 < - 5 Acidosis metabólica

> 7,45 > 45 > + 5 Alcalosis metabólica

< 7,35 > 45 0 +-5 Acidosis respiratoria aguda

< 7,35 > 45 > + 5 * Acidosis respiratoria crónica

> 7,45 < 35 0 +-5 Alcalosis respiratoria aguda

> 7,45 < 35 < + 5 * Alcalosis respiratoria crónica

* Para cambios crónicos SBE = 0,4 (pCO2 – 40) ± 5(Tomada de: Kellum JA Diagnosis and treatment of acid-base disorders. En Ayres SM, Grenvik A, Holbrook PR, Shoemaker WC (eds.). Shoemaker´s Textbook of Critical Care. 4th ed. Phila-delphia: Saunders; 2000. p. 850).

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Al producirse aniones ácidos en una acidosis metabólica, el mante-nimiento de la electroneutralidad se hará a expensas de la disminución en el bicarbonato (anión medible), lo cual dará lugar a un aumento de la brecha. Infortunadamente en los estados de hipoalbuminemia (↓2,5 BA por cada gramo ↓ albumina) o de hipofosfatemia (↓ 0,5 BA por cada miligramo ↓ fósforo), la brecha aniónica verdadera estará disminui-do, pero al usar los mismos valores de referencia, pueden cometerse errores al obtener en las medicio-nes valores dentro de un rango normal, aún en estados de acidosis meta-bólica. Esto llevó a algunos investigadores a proponer valores corregidos de la brecha aniónica según los niveles de albúmina y de fósforo; no obstante el uso de estas adaptaciones aún no está en plena vigencia (ver capítulo de paciente crítico). Por el contrario, la brecha aniónica original es muy utilizada en la práctica clínica y se discutirá al caracterizar las acidosis metabólicas.

Fórmulas del bicarbonato. La evaluación de la magnitud de la compen-sación metabólica se realiza mediante la comparación del bicarbonato medido, con el esperado, y la magnitud de la compensación respiratoria se hace a través de la comparación de la pCO2 medida y la esperada, de acuerdo con las seis fórmulas desarrolladas. Si los valores encontrados con la aplicación de las fórmulas corresponden a los valores medidos, se está frente a cuadros de alteraciones primarias, con los fenómenos de compensación funcionando de manera adecuada. En cambio, si los va-lores están por fuera de lo esperado, esto indicará la presencia de otras alteraciones acidobásicas asociadas (mixtas). A continuación se enume-ran dichas fórmulas:

Fórmula 1: acidosis respiratoria aguda (regla de 1 por 10)Por cada 10 mmHg de aumento en la pCO2, el HCO3

— incrementará en 1 mmol/L

[HCO3—] esperado = 24 + [(pCO2 actual - 40) / 10]

Fórmula 2: acidosis respiratoria crónica (regla de 4 por 10)Por cada 10 mmHg de aumento en la pCO2, el HCO3

— incrementará en 4 mmol/L

[HCO3—] esperado = 24 + 4 [(pCO2 actual - 40) / 10]

Nota: la máxima compensación toma de 2 a 3 días, con un límite de la compensación de 45 mEq/L en el bicarbonato.

Fórmula 3: alcalosis respiratoria aguda (regla de 2 por 10)Por cada 10 mmHg de disminución en la pCO2, el HCO3

— disminuirá en 2 mmol/L

Acidosis con alteración en la brecha aniónica (anion gap):

Acidosis por sepsis o hipovolemia:Acumulación de ácido láctico

Acidosis por falla renal: Acumulación de sulfatos

Acidosis por cetoacidosis diabética: Acumulación de acetoacetato o βhi-droxibutiratoAcidosis por tóxicos:Ej: aspirina, metanol, etilenglicol

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[HCO3—] esperado = 24 - 2 [(40- pCO2 actual) / 10]

Fórmula 4: alcalosis respiratoria crónica (regla de 5 por 10)Por cada 10 mmHg de disminución en la pCO2, el HCO3

— disminuirá en 5 mmol/L

[HCO3—] esperado = 24 - 5 [(40- pCO2 actual) / 10]

Nota: la máxima compensación renal toma de 2 a 3 días, con un límite de la compensación de 15 mEq/L de bicarbonato.

Fórmula 5: acidosis metabólica (regla de 1,5 más 8)La pCO2 esperada es:

pCO2 esperada = 1,5 x [HCO3—] + 8 (+/- 2)

También se encuentra esta fórmula en la literatura:

pCO2 esperada = [HCO3—] + 15 (+/- 2)

Nota: la máxima compensación toma de 12 a 24 horas, con un límite de la compensación de 10 a 15 mmHg en la pCO2.

Fórmula 6: alcalosis metabólica (regla de 0,9 más 9)La pCO2 esperada es:

pCO2 esperada = 0,9 x [HCO3—] + 9 (+/- 2)

También se encuentran variantes de esta fórmula en la literatura:

pCO2 esperada = 0,6 x [HCO3—] + 20 (+/- 5)

pCO2 esperada = [HCO3—] + 15 (+/- 2)

Nota: la máxima compensación toma de 12 a 24 horas; los valores de la compensación de pCO2 no sobrepasan los 55 mmHg, ya que una depresión respiratoria mayor comprometería la oxigenación.

Adicionalmente, existe un nomograma (DuBose) que puede constituir una forma rápida de identificar los cuadros primarios y su compensa-ción; sin embargo, a pesar de hallarse en las áreas de compensación normal (95% límite de confidencia) no siempre descarta por completo la coexistencia de los cuadros mixtos, por ello no reemplaza el uso de las fórmulas (figura 11-1).

Limitaciones y errores del abordaje tradicionalLa ecuación de H-H describe las alteraciones acidobásicas, pero a la hora de explicar las causas de dichas alteraciones, especialmente las meta-bólicas, su papel es limitado, ya que como se ha visto, los cambios en el bicarbonato no son los causantes de dichas alteraciones, sino que por el contrario son la manifestación de un fenómeno subyacente no aclarado. El uso de la brecha aniónica y de los demás complementos, ayuda en par-te a aclarar dichas causas. La principal falla está en la distinción entre

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los parámetros que modifican el pH (variables independientes) en forma directa y los que dependen de otras y no se modifican por ellas mismas (variables dependientes).

Las limitaciones del abordaje, junto con sus complementos, se hacen evidentes en el ámbito de la medicina crítica, donde las condiciones ba-sales de los pacientes (electrolitos séricos, albúmina, proteínas totales, temperatura, etc.), están muy alteradas, y en muchas ocasiones no se logran aclarar con precisión los desórdenes del paciente.

Diferentes investigadores han hecho esfuerzos para tratar de sub-sanar en parte las limitaciones con la adaptación de los conceptos tra-dicionales a estas condiciones; por ejemplo, la brecha aniónica corre-gida para el nivel de albúmina y de fósforo, la base exceso corregida para el nivel de albúmina y de clo-ro, entre otras.

Abordaje moderno o fisicoquími-co (modelo de Stewart)Los principios básicos de este mo-delo fueron propuestos por Peter

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Acidosisrespiratoria

crónica

Alcalosis metabólica

Alcalosisrespiratoria

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Alcalosisrespiratoria

crónica

Acidosisrespiratoria

aguda

Acidosismetabólica

Normal

[H+] (nmol/L) sangre arterial

Figura 11-1. Nomograma (DuBose).

Principios físico-químicos:

Electroneutralidad:Suma de cargas negativas es igual a la suma de cargas positivas

Equilibrio de disociación:El equilibrio en la disociación de las sustancias incompletamente diso-ciadas debe cumplirse siempre.

Conservación de masas: Una sustancia permanece constan-te, a menos que se agregue, remue-va, genere o destruya.

pH de sangre arterial

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Stewart en los años 80; pero sólo después, gracias a que varios investiga-dores desarrollaron sus conceptos, se obtuvieron fórmulas “depuradas” para aplicación a nivel clínico, con menor grado de dificultad. Pese a ello, su uso aún es muy restringido y hasta ahora se comienzan a publicar estudios que validan su utilidad. Aquí se esbozan los principios generales de este abordaje, pero el mismo se discutirá con mayor profundidad en el capítulo de paciente crítico.

Todo el modelo se apoya en el concepto del cumplimiento absoluto de los principios fisicoquímicos en las soluciones biológicas. De acuerdo con estos preceptos, la concentración de iones de hidrógeno en las so-luciones biológicas no se debe a la adición o sustracción de H+, sino al grado de disociación del agua, determinado por tres factores indepen-dientes:

• La pCO2• La diferencia de iones fuertes

(similar al concepto de búfer base).

• La concentración total de ácidos débiles.

En conclusión, los cambios en la concentración de los iones hidróge-no sólo se producen si se cambian una o más de estas tres variables independientes. Por el contrario, los cambios en otras variables como el HCO3

—, el pH y la misma concen-tración de iones hidrógeno, que se consideran variables dependientes, no son autónomos, sino producidos por los cambios en las variables in-dependientes. Este último punto es quizás el que dilucida con mayor claridad la distancia conceptual con el abordaje tradicional de Hender-son-Hasselbalch, que expresa:

HCO3—

pH ≈ _____

PCO2

por cuanto considera al bicarbonato como uno de los determinantes de la concentración de iones hidrógeno (pH), contrario a lo que expresa Stewart al afirmar que un cambio en el bicarbonato, al ser una variable depen-diente, sólo representaría una manifestación de un cambio en una de las variables independientes, entre ellas la misma pCO2.

Según lo expresado, si se conocieran los valores de esas tres variables independientes, se podría encontrar la concentración de iones hidróge-no, es decir el pH.

Si se analiza este abordaje con detenimiento, éste representa una forma completamente diferente de enfocar el equilibrio acidobásico.

Determinates del pH según los prin-cipios fisicoquímicos:

• La pCO2: Medida de la forma usual• La diferencia de iones fuertes

(DIF): Sumatoria de todos los aniones

y cationes completamente diso-ciados

DIF=[Na+]+[K+]+[Mg++]+[Ca++]-[Cl—]-[Lactato-]

• La concentración total de áci-dos débiles (Atot):

Sustancias incompletamente di-sociadas que sirven de búferes, representados básicamente por albúmina y fósforo

Atot= [Alb x (0,123 x pH-0,631)] + [Pi x (0,309 x pH- 0,469]

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Mediante el análisis fisicoquímico las alteraciones respiratorias se consi-deran igual que en el abordaje tradicional. Lo novedoso y fundamental reside en las alteraciones metabólicas en las que los cambios en el pH, la [H+] y la [HCO3

—] son sólo posibles si se cambia la diferencia de iones fuertes (DIF) o la concentración total de ácidos débiles (Atot) por sí mis-mos, lo cual da lugar a nuevos disturbios. Por ejemplo, la disminución en la diferencia de iones fuertes por un aumento en la concentración del cloro (carga negativa independiente), lleva a una disminución en la [HCO3

—] (carga negativa dependiente) y causa acidosis hiperclorémica; la disminución en la concentración total de ácidos débiles, como en la hi-poalbuminemia, lleva a un incremento en la [HCO3

—] y ocasiona alcalosis hipoalbuminémica.

Alteraciones acidobásicas en el medio clínico

Alteraciones acidobásicas primariasComo se mencionó, las alteraciones primarias en el equilibrio acidobá-sico son prácticamente iguales sin importar el abordaje que se utilice. Teniendo en cuenta los valores del pH, la pCO2 y el HCO3

— se puede estar cerca del diagnóstico. En los desórdenes respiratorios el análisis no es muy complicado (cambio en la pCO2). En el caso de la acidosis metabó-lica la situación es más compleja, y el concepto de brecha aniónica y el de base exceso, o ambos, serán también de utilidad.

En la tabla 11-5 se resumen las alteraciones acidobásico primarias con la anormalidad y los mecanismos compensatorios apropiados, según el abordaje tradicional.

En los siguientes cuatro capítulos se tratará cada una de las altera-ciones acidobásicas primarias en forma independiente. Si bien el análisis se basará en el abordaje tradicional, se hará referencia al abordaje fisi-coquímico en las definiciones y en las explicaciones fisiopatológicas.

LECTURAS RECOMENDADASDuBose TD Jr. Acid-base disorders. En: Brenner BM, Levine SA (eds.).

Brenner & Rector’s The Kidney. 7 ed. Philadelphia: Saunders; 2003. p. 921-996.

Kellum JA. Diagnosis and treatment of acid-base disorders. En: Ayres SM, Grenvik A, Holbrook PR, Shoemaker WC (eds.). Shoemaker´s Textbo-ok of Critical Care. 4 ed. Philadelphia: Saunders; 2000. p. 839-853.

Laski ME, Kurtzman NA. Acid-base disorders in medicine. Dis Mon. 1996; 42: 57-1125.

Narins RG, Emmett M. Simple and mixed acid-base disorders: a practical approach. Medicine. 1980; 59: 161-187.

Schlichtig R. Acid-base balance (quantitation). En: Ayres SM, Grenvik A, Holbrook PR, Shoemaker WC (eds.). Shoemaker´s Textbook of Critical Care. 4 ed. Philadelphia: Saunders; 2000. p. 828-839.

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Acidosis metabólica 12Dr. Alfredo Constaín Franco

Propósitos

Este capítulo le permitirá hacer una aproximación clínica a la acidosis metabólica. Usted aprenderá:

• Cómo se define clásicamente una acidosis metabólica.• Cuál es la fisiopatología de la acidosis metabólica.• Cómo se define y se explican los mecanismos de la acidosis metabóli-

ca según la teoría fisicoquímica.• Cuáles son la principales causas de acidosis metabólicas. • Cómo hacer la aproximación al diagnóstico. • Cuáles son las bases del tratamiento.

Definición

Teoría clásicaLa acidosis metabólica resulta de la ganancia de ácido fijo o la pérdida de bases. La característica en los gases arteriales es una disminución en el bicarbonato, el pH y una base exceso negativa.

Teoría fisicoquímicaLa acidosis metabólica resulta de una disminución en la diferencia de io-nes fuertes (DIF), debida a una ganancia de aniones (cloro) o una pérdida de cationes (sodio). También por la acumulación de aniones orgánicos diferentes no medidos, se produce una alteración de la diferencia de io-nes fuertes (aunque su detección requiere de un complejo proceso para hallar la DIF verdadera). Por otra parte se pudiera presentar acidosis metabólica por un aumento en los ácidos débiles totales (Atot), como en la hiperfosfatemia y en los rarísimos casos de una hiperproteinemia; sin embargo su impacto clínico es mínimo.

Fisiopatología

Para una fácil comprensión las acidosis metabólicas las podemos separar en dos grupos:

• Acidosis metabólicas con brecha aniónica aumentada, que se produ-cen por la presencia de ácidos orgánicos (ácido láctico, acetoacetato, β-hidroxibutirato, etc.) y otras sustancias (sulfatos, metabolitos de

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12alcoholes, etc.) en la sangre, lo cual causa un consumo y la subsiguiente disminución del bicarbonato sérico.

• Acidosis metabólicas con una brecha aniónica normal (hiper-clorémica), que se presenta cuando el cloro reemplaza al bicarbonato perdido.

Acidosis con aumento de la brecha aniónica

Teoría clásicaLa ganancia de ácidos orgánicos de-sencadena la acidosis, al consumir el bicarbonato. La electroneutralidad es mantenida por la retención en la sangre del anión orgánico que hace parte del ácido (Ej.: La‾, AcAc‾, βOHB‾), estas cargas negativas extras, reemplazan al bicarbonato gastado y como no son medidas, al realizar el cálculo en la fórmula de la brecha aniónica, dan lugar a un valor de la brecha aumentada.

Teoría fisicoquímicaBajo esta teoría no se utiliza pro-piamente el concepto de brecha aniónica, pero si uno similar llama-do brecha de iones fuertes (BIF, SIG en inglés por strong ion gap). Para entenderlo se requiere adelantar aquí algunos conceptos que trata-remos con mayor profundidad en el capítulo 19, de paciente crítico.

Para la teoría fisicoquímica los ácidos orgánicos y otras sustan-cias que hemos mencionado (ácido láctico, acetoacetato, β-hidroxi-butirato, sulfatos, metabolitos de alcoholes, etc.), se comportan como iones fuertes, y es así como el anión lactato (La‾) hace parte de los componentes en la fórmula original de la diferencia de iones fuertes (DIF, strong ion difference, SID). Recordemos:

SID = Na + K + Mg + Ca – (Cl + lactato)

Para mantener la electroneutralidad hay una mayor disociación del agua en favor de iones H+, que son la causa de la acidosis.

Ej.: paciente de 24 años, previamen-te sana, quien presenta cuadro de 15 días de evolución de astenia, adina-mia, poliuria, polidipsia y pérdida de peso, con deterioro progresivo de su estado; finalmente vómito pertinaz, disnea y alteración de su estado de conciencia, por lo cual ingresa a un servicio de urgencias donde se en-cuentra glucometría alta; con sospe-cha de cetoacidosis por diabetes de novo, se solicitan exámenes de labo-ratorio, cuyos resultados son:

Glucemia: 681 mg/dL. Cetonemia: 6 mm/L. Creatinina: 2,41. BUN: 48,6.

Gases arteriales: pH: 7,18. pCO2: 11,7. pO2: 66,1. HCO3: 8,2. SBE:-24,1. Na: 141,6. K: 5,49. Cl: 100,9. Ca: 1,4.

La brecha aniónica calculada es: 141,6 - (100,9 + 8,2 ) BA= 31,9

Estaríamos frente a un cuadro de acidosis metabólica con brecha anió-nica aumentada por la presencia de cuerpos cetónicos (aceto-acetato, β-hidroxibutirato) y adicionalmente otros aniones acumulados por la falla renal.

Brecha aniónica (anión gap):Se basa en el principio de electroneu-tralidad:Como solo consideramos los elec-trolitos más abundantes y medibles, siempre habrá una diferencia por los aniones no cuantificados (proteínas, fosfato):

BA = Na+ – (Cl + HCO3—)

Acordémonos de que con los nuevos electrodos usados, específicos para cada ión, el valor normal de dicha brecha aniónica es diferente al tra-dicional:

BA = 6,6 ± 4 mm/L

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Si quisiéramos hallar la verda-dera diferencia de iones fuertes deberíamos incluir todos los iones fuertes, pero su medición completa es prácticamente imposible. La fór-mula que hemos mencionado para hallar la DIF, nos provee entonces de una diferencia de iones fuertes que es aparente (DIFa). Sin embar-go, la diferencia de iones fuertes verdadera o efectiva (DIFe), la po-demos hallar de otra manera.

Recordemos que habíamos di-cho que el valor del pH dependía de tres variables independientes: la diferencia de iones fuertes (DIF), la presión parcial de CO2 (pCO2) y los ácidos débiles totales (Atot), si conociéramos el valor de las tres variables podríamos hallar el valor del pH. Pero como el pH lo podemos medir directamente, al igual que la pCO2 y el valor de los Atot (albúmina, fósforo), a partir de estos valores se puede despejar y hallar la diferen-cia de iones fuertes efectiva (DIFe). En circunstancias normales el con-tenido de los aniones no medidos es despreciable y por ello si comparamos los valores de la diferencia de iones fuertes obtenidos por los dos métodos (DIFa y DIFe) serán iguales. A esta comparación es a la que se le llama brecha de iones fuertes (BIF, en inglés strong ion gap, SIG) y su valor normal es 0:

BIF = DIFa – DIFe

Por el contrario, cuando hay presencia en la sangre de aniones no medi-dos la DIFa no cambia, pero la DIFe si estará disminuida, y con ello ha-brá una brecha, cuyo valor será mayor proporcionalmente en la medida en que la acidosis (acumulación de aniones no medidos) sea mayor. La acidosis se produce ya que para mantener la electroneutralidad con la acumulación de aniones fuertes sin un catión acompañante se producirá una mayor ionización del agua con producción de H+.

Concluiremos diciendo que bajo la teoría fisicoquímica a este tipo de acidosis metabólicas las llamaremos acidosis metabólicas con brecha de iones fuertes. Vale la pena aclarar que muchos autores no utilizan el valor del lactato sérico en el cálculo de la DIFa; luego, en casos de acidosis láctica tendremos una brecha de iones fuertes presente. Noso-tros utilizaremos las dos fórmulas (incluyendo o no el lactato), como lo explicaremos en el capítulo de paciente crítico.

Acidosis sin aumento de la brecha aniónica

Teoría clásicaComo mencionábamos, el bicarbonato disminuido es reemplazado por el

Brecha iones fuertes (BIF):Si nos acordamos con la teoría físico-química decíamos que el pH era dado por tres variables independientes: la diferencia de iones fuertes, la pCO2 y los ácidos débiles totales, algo así como:

pH ≈ DIF – Atot/ pCO2

Si conocemos el valor del pH, de la pCO2 y de Atot, luego podemos hallar el valor de la DIF, a la cual se le llama DIF efectiva (DIFe). Ya conocíamos una fórmula para hallar la DIF basada en los principales iones fuertes me-didos:

DIF = Na + K + Mg + Ca – (Cl+ lactato)

Que le llamaremos DIF aparente (DIFa).La diferencia o brecha entre las dos es normalmente de cero, pero con la presencia de aniones no medidos proporcionalmente habrá una dife-rencia o brecha (BIF).

BIF = DIFa - DIFe

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cloro para mantener la electroneutralidad. Debido a que el cloro hace parte de los elementos medidos que se emplean en la fórmula de la bre-cha aniónica y equilibra la disminución del bicarbonato, no se altera el resultado numérico final.

Usualmente se la suele subdividir a su vez:• Cuando hay pérdidas de bicarbonato (gastrointestinales o renales),

pero sin que se genere un anión orgánico que lo reemplace, por lo cual para mantener la electroneutralidad habría un aumento com-pensatorio del cloro.

• La llamada acidosis dilucional, que sería causada por la rápida in-fusión de soluciones que no contienen bicarbonato, pero sí, por el contrario, cloro. También entrarían en este grupo las acidosis por in-gestión de sales de cloro. Igualmente en este caso la disminución del bicarbonato (diluido), es compensada por un aumento en el cloro.

Teoría fisicoquímicaSiempre hay un exceso de cloro que da como resultado una disminución en la diferencia de iones fuertes, que es la causante de la acidosis. La hiper-cloremia es entonces la típica acidosis con disminución de la DIF.

La explicación fisiopatológica varía enormemente con respecto a la teoría clásica, veamos:• Con la diarrea o las fístulas gas-

trointestinales habría una pér-dida mayor de cationes fuertes (Na, K) que de aniones fuertes (Cl). Esto es particularmente cierto en las fístulas pancreá-ticas y las diarreas de origen colónico, donde la diferencia entre los cationes y los aniones es mayor a la plasmática; por el contrario, en las fístulas bi-liares o de otras porciones del intestino delgado, con conteni-dos similares al plasma, el pro-blema se hace manifiesto solo si la reposición de las pérdidas se hace con soluciones que poseen proporcionalmente un mayor con-tenido de cloro que de sodio.

• Con las acidosis tubulares renales, lo que hay es una incapacidad para excretar cloro en proporción con el sodio, por diversas razones, lo cual lleva a la hipercloremia.

• En las llamadas acidosis dilucionales o cuando se administran sales de cloro, lo que hacemos es aportar una cantidad excesiva de cloro con res-pecto al sodio, que no mantiene la diferencia existente en el plasma.

EtiologíaLas principales causas de la acidosis metabólica se enumeran en la tabla 12-1.

Contenido iónico promedio en secreciones del GI (mEq/L)

Na K ClPáncreas 140 5 75Colon 60 30 40Bilis 145 5 100 Duodeno 140 5 104Íleon 140 5 104

Comparación de diferencia de iones fuertes (mEq/L)

Na K Cl DIFPlasma 140 4 100 38-40S. salina 154 0 154 0 Hartmann 130 4 109 28

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ETIOLOGÍA DE LAS ACIDOSIS METABÓLICAS

Con aumento de la brecha aniónica

Mecanismo Causa Observaciones

Cetoacidosis Diabetes Deficiencia de insulina y exceso de glucagón.Metabolismo acelerado de ácidos grasos.Depleción de volumen que impide el aclaramien-to renal del exceso producido de cetonas.

Alcohólica Alcohólicos con baja ingesta calórica.Cetosis cuando hay supresión aguda de ingesta de alcohol y de alimentos.

Ayuno Glucosa y glicógeno insuficiente.Metabolismo basado en ácidos grasos.

Errores metabólicos

Defectos enzimáticos congénitos diversos.Exposición al producto con enzima deficiente, desencadena cuadro.Ej.: metabolismo del ácido propiónico, metilma-lónico, fructuosa.

Acidosis láctica (L-lactato)

Tipo A hipoxia tisular

Hipoxia o hipoperfusion tisular.Choque de cualquier causa: hipovolémico, car-diogénico, distributivo.Hipoxemia aguda.

Tipo B sin hi-poxia tisular

Defectos en la producción o metabolismo del áci-do láctico.Alteración en vías enzimáticas congénitas o ad-quiridas.Enfermedades comunes: diabetes, falla renal, enfermedades hepáticas, sepsis, sida.Asocio a medicamentos: metformina, nitroprusia-to, isoniazida, etanol, salicilatos, quimioterapia.Intoxicación por monóxido de carbono.D-lactato de origen bacteriano a nivel intestinal por sínd. de intestino corto y por antibióticos.

Acidosis urémica Insuficiencia renal aguda o crónica

Filtracion glomerular disminuida (< 15 mL/m)Retención de aniones ácidos: sulfatos, fosfatos, creatina, etc.Defectos tubulares asociados variables con inca-pacidad de excretar ácido.

Tóxicos o medicamentos

Salicilatos Intoxicación por salicilatos (cetoácido), acom-pañada de grados variables de acidosis láctica (excesivo trabajo respiratorio e inhibición de fosforilación oxidativa).

Metanol-for-maldehído

Metanol metabolizado a formaldehído y ácido fórmico.

Etilenglicol Paraldehído

Metabolitos ácidos (glicólico, oxálico).Inducción de acidosis láctica.

Tabla 12-1. Principales causas de la acidosis metabólica.

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ETIOLOGÍA DE LAS ACIDOSIS METABÓLICAS

Con aumento de la brecha aniónica

Mecanismo Causa Observaciones

Cetoacidosis Diabetes Deficiencia de insulina y exceso de glucagón.Metabolismo acelerado de ácidos grasos.Depleción de volumen que impide el aclaramien-to renal del exceso producido de cetonas.

Alcohólica Alcohólicos con baja ingesta calórica.Cetosis cuando hay supresión aguda de ingesta de alcohol y de alimentos.

Ayuno Glucosa y glicógeno insuficiente.Metabolismo basado en ácidos grasos.

Errores metabólicos

Defectos enzimáticos congénitos diversos.Exposición al producto con enzima deficiente, desencadena cuadro.Ej.: metabolismo del ácido propiónico, metilma-lónico, fructuosa.

Acidosis láctica (L-lactato)

Tipo A hipoxia tisular

Hipoxia o hipoperfusion tisular.Choque de cualquier causa: hipovolémico, car-diogénico, distributivo.Hipoxemia aguda.

Tipo B sin hi-poxia tisular

Defectos en la producción o metabolismo del áci-do láctico.Alteración en vías enzimáticas congénitas o ad-quiridas.Enfermedades comunes: diabetes, falla renal, enfermedades hepáticas, sepsis, sida.Asocio a medicamentos: metformina, nitroprusia-to, isoniazida, etanol, salicilatos, quimioterapia.Intoxicación por monóxido de carbono.D-lactato de origen bacteriano a nivel intestinal por sínd. de intestino corto y por antibióticos.

Acidosis urémica Insuficiencia renal aguda o crónica

Filtracion glomerular disminuida (< 15 mL/m)Retención de aniones ácidos: sulfatos, fosfatos, creatina, etc.Defectos tubulares asociados variables con inca-pacidad de excretar ácido.

Tóxicos o medicamentos

Salicilatos Intoxicación por salicilatos (cetoácido), acom-pañada de grados variables de acidosis láctica (excesivo trabajo respiratorio e inhibición de fosforilación oxidativa).

Metanol-for-maldehído

Metanol metabolizado a formaldehído y ácido fórmico.

Etilenglicol Paraldehído

Metabolitos ácidos (glicólico, oxálico).Inducción de acidosis láctica.

Con brecha aniónica normal

Mecanismo Causa Observaciones

Pérdidas gastrointestinales de HCO3 (Fisicoquímico: pérdida mayor de Na y K que de cloro)

Diarrea Acompañadas de con-tracción de volumenSe empeoran o mani-fiestan al rehidratar con suero salino

Fístulas gastrointestina-les

Diversiones urinarias Ureterosigmoidosto-mía o asa yeyunalReabsorción de cloro

Resinas de intercambio Colestiramina

Pérdidas rena-les de HCO3

— o acidosis tu-bulares rena-les(Fisicoquími-co: incapaci-dad de excre-tar cloro en proporción al sodio)

Acidosis tubular renal tipo I (dis-tal clásica)Incapacidad de excretar ácido vs. reabsorción aumentada de cloro

Enf. genéticas primarias(autosómica dominante, por defecto en gen AE1 o intercambiador Cl—/HC03

—; recesivas con sordera y sin sordera, por defecto en H+ ATPasa)

• Cursa con hipopo-tasemia

• Congénitas o ad-quiridas

• Defecto tubular in-completo o com-pleto

• pH urinario alto, aun si hay acido-sis

• Hipercalciuria y cálculo

Enf autoinmunes(Sjögren, tiroiditis, crio-globulinemia, nefropatía por VIH, etc.)

Medicamentos y toxinas(anfotericina B, analgé-sicos, mercurio, litio, etc.)

Enfermedad tubulointersticial

(pielonefritis crónica, uro-patía obstructiva, lepra, reflujo vesicoureteral, transplante renal, etc.)

Enfermedad con hipercalciuria

(hiperparatiroidismo pri-mario, hipertiroidismo, enf. Wilson, intoxicación vitamina D, etc.)

Asociada a enf. ge-néticas sistémicas

(síndr. de Marfán, anemia de células falciformes, etc.)

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Acidosis tubu-lar renal tipo II (proximal)No reabsorción de bicarbonato vs. no reabsor-ción de sodio y potasio

Enf. genéticas primarias

(Autosómica recesiva con defectos oculares, deficiencia en cotrans-portador Na/HCO3

—, re-cesiva con osteopetrosis y calcificacion cerebral por def. anhidrasa car-bónica II, autosómica dominante, defecto des-conocido)

• Cursa con hipo-potasemia

• Defecto tubular generalizado o ais-lado.

• Congénitas, adqui-ridas, o por medi-camentos

• Defecto tubular generalizado con asocio de otras alteraciones renales: ami-noaciduria, glico-suria, fosfaturia, uricosuria (s. de Fanconi renal).

• pH urinario es ele-vado, pero luego si hay acidosis, puede acidificar orina

• Acidosis menos severa

Medicamentos y toxinas

Acetazolamida, tetra-ciclina vencida, mercu-rio, plomo etc.

Asociada a enf. genéticas sistémicas

(s. de Wilson, tirosinemia, etc.)

Enf. autoinmunes(Sjögren)

Otras(mieloma múltiple, amiloidosis, deficiencia vitamina D, transplan-te renal, sind. nefró-tico, hemoglobinuria paroxística nocturna, enf. de células falcifor-mes, etc.)

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Acidosis tubu-lar renal tipo II (proximal)No reabsorción de bicarbonato vs. no reabsor-ción de sodio y potasio

Enf. genéticas primarias

(Autosómica recesiva con defectos oculares, deficiencia en cotrans-portador Na/HCO3

—, re-cesiva con osteopetrosis y calcificacion cerebral por def. anhidrasa car-bónica II, autosómica dominante, defecto des-conocido)

• Cursa con hipo-potasemia

• Defecto tubular generalizado o ais-lado.

• Congénitas, adqui-ridas, o por medi-camentos

• Defecto tubular generalizado con asocio de otras alteraciones renales: ami-noaciduria, glico-suria, fosfaturia, uricosuria (s. de Fanconi renal).

• pH urinario es ele-vado, pero luego si hay acidosis, puede acidificar orina

• Acidosis menos severa

Medicamentos y toxinas

Acetazolamida, tetra-ciclina vencida, mercu-rio, plomo etc.

Asociada a enf. genéticas sistémicas

(s. de Wilson, tirosinemia, etc.)

Enf. autoinmunes(Sjögren)

Otras(mieloma múltiple, amiloidosis, deficiencia vitamina D, transplan-te renal, sind. nefró-tico, hemoglobinuria paroxística nocturna, enf. de células falcifor-mes, etc.)

Acidosis renal tipo IV(distal hiperca-lémica)

Hipoaldosteronismo primario

• Con deficiecia su-prarrenal: enf. de Addison, errores me-tabólicos congénitos, destrucción adrenal, adrenalectomía

• Aislado: congénito, transitorios, idiopáticos, IECA, heparina etc.

Cursa con hiperpotasemia

Procesos disímiles con comportamiento similarCongénitas o adqui-ridasFormas incompletas manifiestas sólo si hay carga ácida o disfunción generali-zada del nefrón distalHipoaldosteronismo

secundarioO hiporreninémico nefro-patía diabética, AINE, nefro-patías tubulointersticiales, sida, etc.

Resistencia a la aldosterona

(Pseudohipoaldosteronismo tipoI )

Disfunción tubular por defecto de voltaje

Congénito: pseudohi-poaldosteronismo tipo I y II. Medicamentos: espiro-nolactona, amiloride, tri-metoprim, otros: nefritis lúpica, transplante, ne-fropatía obstructiva, enf. celulas falciformes, etc.

Insuficiencia renal temprana NormopotasemiaFiltración glomerular 20-30 mL/minAmoniagénesis insu-ficiente (no elimina cloro)

Aporte exógeno de cloro Infusión de cristaloides(solución salina)

Llamada acidosis di-lucionalRequiere adminis-tración de grandes volumenes, de so-lución con contenido similar o igual de cloro y sodio.

Nutrición parenteral Mezclas con alto contenido de cloro

Ingestión sales de cloro Cloruro de calcio o de magnesio:

Absorción del cloro en intestino, pero no del Ca ni Mg

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DiagnósticoEn la acidosis metabólica el pH siempre estará por debajo de 7,4, pero si los mecanismos compen-satorios funcionan (disminución de la pCO2) y su capacidad no ha sido sobrepasada, podrá aún el pH encontrarse dentro de un rango normal. Veremos un bicarbonato disminuido (< 21) y un exceso de bases negativo. (< -2). Como meca-nismo compensatorio la pCO2 esta-rá disminuida (1,0 a 1,5 mmHg por cada mEq de HCO3

— disminuido o 1 mmHg por cada mmol de disminución de la SBE).

Clínicamente los efectos atribuidos a la acidosis son:• SNC: alteraciones del sensorio.• Cardíaco: disminución de la contractilidad, defectos de la conducción

eléctrica.• Vascular periférico: vasodilatación arterial y vasoconstricción venosa• Metabólicos: resistencia a la insulina, hiperpotasemia, hipercalce-

mia, hiperuricemia.• Otros: emesis, depresión respiratoria.

Para precisar el diagnóstico de la causa de la acidosis, la base exceso clá-sica que conocemos no es útil, ya que ni siquiera puede diferenciar entre las acidosis metabólicas con brecha aniónica aumentada y las acidosis hiperclorémicas o con brecha aniónica normal (ver en el capítulo 19 de paciente crítico, las fórmulas de base exceso corregidas de Gilfix). Por ello frente a una acidosis casi siempre debemos proceder a calcular la brecha aniónica, para delimitar mejor las probabilidades diagnósticas.

Si la brecha aniónica está aumentada, conociendo qué procesos pueden desencadenar estas acidosis, buscaremos las posibles causas de acuerdo con los datos de la historia clínica y lo complementaremos con exámenes de laboratorio.

Por ejemplo, si se sospecha una cetoacidosis por diabetes conocida o hallazgo de hiperglucemia, sospecha de acidosis láctica por signos de hipoperfusión o pérdidas sanguíneas o de fluidos, sospecha de falla re-nal por oliguria o anuria, ingestión exógena de tóxicos o medicamentos, etc.

La brecha aniónica tiene la limitante de manejar un rango amplio de valores (debido a la variación en albúmina, fósforo) y puede dar lugar a errores en presencia de otras alteraciones muy frecuentes en pacientes gravemente enfermos, como la hipoalbuminemia o la hipofosfatemia. (Ver en capítulo 19, de paciente crítico, las fórmulas corregidas de la brecha aniónica para albúmina y fósforo).

Si la brecha aniónica no está aumentada, estamos frente a una aci-dosis hiperclorémica y debemos precisar su origen. Buscaremos si hay pérdidas digestivas (diarreas o fístulas) que puedan explicarla, infusión de grandes volúmenes de suero salino, si el paciente está recibiendo nu-trición parenteral o hay ingestión oral de sales de cloro (cloruro de amo-

Compensación para acidosis metabólica

Disminución de la pCO2

• Fórmulas del HCO3—:

pCO2 esperada = 1,5 x [HCO3—] + 8

(± 2)

• Fórmula de SBE: pCO2 esperada = pCO2 + SBE (Delta de pCO2 = SBE)

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nio). Finalmente, nunca olvidar que podremos estar frente a una falla renal incipiente o más raramente frente a una acidosis tubular renal. Especialmente en estos últimos casos, cuando el esclarecimiento de la causa de la acidosis meta-bólica hiperclorémica no es fácil, una prueba que inicialmente nos puede ayudar es la llamada carga neta urinaria o la brecha aniónica urinaria (BAU, urinary anion gap, UAG), la cual se corresponde con la excreción de amonio. Con las alteraciones renales siempre ha-brá, disminución o ausencia en la excreción de amonio en la orina, ya que debido a la lesión tubular tendremos un defecto en su sínte-sis o en el atrapamiento.

Como no se dispone de la me-dición directa del amonio, este se calcula con la medición de la bre-cha aniónica urinaria:

BAU = Na + K – Cl

La diferencia a favor de los aniones, nos habla de la presencia de un catión no medido que es el amonio.

Como en las alteraciones renales no hay amonio o está muy dismi-nuido, la brecha dará un valor positivo, por el contrario en los cuadros gastrointestinales o acidosis por ingestión de cloruro de amonio la bre-cha será negativa, indicando la presencia de cantidades adecuadas de amonio.

Esta prueba si bien es útil como acercamiento inicial de la acidosis hipercloremica, puede dar lugar a equívocos, si coexisten otras situa-ciones como cetonuria, poliuria o excreción urinaria de medicamentos ácidos (aspirina, penicilina).

Tratamiento

El tratamiento de la acidosis me-tabólica va dirigido básicamente a tratar la causa. Por ejemplo:

• En la cetoacidosis diabética son igualmente importantes la reposición de volumen y la ad-ministración de insulina. Por el contrario las cetoacidosis por ayuno o alcohólica no requieren de insulina, sino de la adminis-

Tratamiento de la acidosis metabó-lica:• Corregir o tratar causa de base • Corregir otros desequilibrios hidro-

electrolíticos

Según la causa:• Expansión de volumen• Oxígeno suplementario Si es severa (pH < 7,0)• Bolos venosos de bicarbonato • Diálisis urgente si es refractaria

Excreción de amonio (NH4+) y

acidosis metabólica hiperclorémica

Con una dieta promedio la excreción diaria de aniones no medidos, excede en aproximadamente 80 a los catio-nes:

Na + K + NH4+ = Cl + 80

Amonio se calcula de la brecha aniónica urinariaBAU = Na+K -Cl

Pérdidas GI de HCO3—:

Excreción normal de amonio (BAU-) brecha aniónica urinaria negativa

Anormalidad tubular renal:Excreción de amonio disminuida (BAU+) brecha aniónica urinaria po-sitiva *Falla renal incipiente: filtración glomerular aún conserva-da, con defecto tubular ya evidente.

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tración de glucosa, pero siempre precedida de la administración de tiamina.

• En las acidosis lácticas por hipoxia tisular se requerirá corregir el defecto subyacente, ya sea con la administración de líquidos o sangre en la hipovolemia o la administración de inotrópicos o vasopresores si hay alteraciones cardiovasculares. En las acidosis lácticas no hipóxi-cas si bien se debe siempre garantizar una buena volemia hay que buscar y tratar el desencadenante: medicamentos, sepsis, procesos malignos hematológicos, consumo de ciertos alimentos con errores metabólicos de base, etc.

La administración de bicarbonato de sodio u otras bases no está indicada en la mayoría de casos y por el contrario pudiera agravar la situación (mayor acidosis intracelular). Aunque con algunas controversias, es ge-neralmente aceptada la administración venosa de bicarbonato cuando en las acidosis agudas el pH es inferior a 7,0 ó 6,9 (bicarbonato sérico < 10 mEq/L), por los graves efectos a nivel cardíaco (arritmias, resisten-cia a las catecolaminas), con riesgo inminente para la vida.

Por el contrario en las acidosis crónicas, especialmente las tubulares renales, la administración oral de bicarbonato es uno de los pilares del tratamiento. En la acidosis tubular clásica la administración de dosis bajas de bicarbonato oral (1-2 mEq/kg), son suficientes y ayudan a la corrección de la hipopotasemia. Por el contrario las acidosis proximales son usualmente refractarias a la administración del bicarbonato, requi-riendo altas dosis (5-10 mEq/kg), lo cual lleva a mayor bicarbonaturia y caliuresis, empeorando la hipopotasemia, la cual debe ser estrechamen-te vigilada y corregida. En las acidosis tubulares distales hipercalémicas unas responden a la administración de mineralocorticoides (o la suspen-sión de sus antagonistas) y otras responden también a la administración de bicarbonato.

LECTURAS RECOMENDADASDuBose TD Jr. Acid-base disorders. En: Brenner BM, Levine SA (eds.).

Brenner & Rector’s The Kidney. 7 ed. Philadelphia: Saunders; 2003. p. 921-996.

Kellum JA. Diagnosis and treatment of acid-base disorders. En: Ayres SM, Grenvik A, Holbrook PR, Shoemaker WC (eds.). Shoemaker’s Textbook of Critical Care. 4 ed. Philadelphia: Saunders; 2000. p. 839-853.

Laski ME, Kurtzman NA. Acid-base disorders in medicine. Dis Mon. 1996; 42: 57-1125.

Morganroth ML. An analytic approach to diagnosis acid-base disorders. J Crit Illness. 1990; 5: 138-150.

Narins RG, Emmett M. Simple and Mixed Acid-Base Disorders: A practical Approach Medicine. 1980; 59: 161-187.

Smulders YM, Frissen PHJ, Slaats H, Silberbusch J. Renal Tubular Aci-dosis: Pathophysiology and Diagnosis. Arch Inter Med. 1996; 156: 1629-1636.

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Alcalosis metabólica 13Dr. Alfredo Constaín Franco

Propósitos

Este capítulo le permitirá hacer una aproximación clínica a la alcalosis metabólica. Usted aprenderá:

• Cómo se define clásicamente una alcalosis metabólica• Cuál es la fisiopatología de la alcalosis metabólica• Cómo se define y se explican los mecanismos de la alcalosis metabó-

lica según la teoría fisicoquímica.• Cómo hacer la aproximación al diagnóstico en alcalosis metabólicas• Cuáles son las bases del tratamiento de la alcalosis metabólica.

Definición

Teoría clásicaLa alcalosis metabólica resulta de la pérdida de ácido fijo o la ganancia de bases. La característica en los gases arteriales es una elevación en el bicarbonato y una base exceso positiva.

Teoría fisicoquímicaLa alcalosis metabólica no resulta de una ganancia de bases o pérdida de ácido, sino de una menor disociación del agua que aporta menos io-nes de hidrógeno como consecuencia de un aumento en la diferencia de iones fuertes (DIF), por una pérdida de aniones (cloro) o una ganancia de cationes (sodio). También se pudiera presentar alcalosis metabólica por una disminución en los ácidos débiles no volátiles (Atot), como en la hipoalbuminemia o hipofosfatemia, aunque por sí solos su impacto clíni-co es mínimo, pero puede ayudar a enmascarar una acidosis metabólica asociada.

FisiopatologíaPara una fácil comprensión podemos agrupar las alcalosis bajo tres me-canismos:

1. La contracción de volumen: a causa de un exceso de pérdidas digesti-vas o renales. También se les conoce como alteraciones respondedo-ras a la administración de cloro (cloruro de sodio o de potasio).

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13 132. El exceso de corticoides o alcalosis sin contracción de volumen: por

acción principalmente mineralocorticoide. Conocidas como alteracio-nes resistentes a la administración de cloro.

3. La administración de álcalis.

Otros eventos como la hipocalemia severa (< 2,5 mEq/L) y la alcalosis posthipercápnica, dado que casi siempre se acompañan con cuadros de contracción de volumen, serán analizados con el primer grupo.

Alcalosis por contracción de volumen

Teoría clásicaLa pérdida inicial de ácido desencadena la alcalosis (primera fase) y secundariamente con la pérdida de volumen, Na+, K+ y Cl— la alcalosis es mantenida por otros factores (segunda fase).

En la primera fase, la pérdida de un H+ conlleva a la ganancia de un HCO3

—. En la segunda fase la alcalosis es mantenida o empeorada por varios factores:

• La hipovolemia estimula la reabsorción renal de agua y sodio en el túbulo proximal donde el HCO3

— lo acompaña en lugar del cloro → al-calosis.

• La liberación de aldosterona la cual retendrá más sodio y agua, a cambio de H+ y K+ con excreción neta de ácido → alcalosis, y deple-ción de potasio.

• Si hay hipopotasemia la célula sacará potasio a cambio de H+ (acidosis celular) → alcalosis.

• Con hipopotasemia muy severa, el organismo preferirá a nivel renal retener K+ a cambio de H+ (aciduria paradójica) → alcalosis.

• El mecanismo renal que intentará eliminar HCO3— frente a la alcalosis se

verá limitado por la depleción de cloro, ya que para mantener la elec-troneutralidad requeriría retener Cl— a cambio del HCO3

— eliminado.

Cuando realizamos la corrección expandiendo el volumen y reponiendo el potasio se revierten estos mecanismos aliviando la alcalosis (figura 13-3).

Pérdida de ácido y volumen

Primera fase

Segunda fase

Mantenimiento de la alcalosis

Figura 13-1. Fisiopatología de la alcalosis por contracción de volumen según la teoría clásica.

Túbulo proximal Reabsorbe H2O y Na+ con HCO3—

Reabsorbe H20, Na+

Liberación de Elimina K+ y excreta H+

aldosterona Hipopotasemia Ingresa H+ a la célula (acidosis celular) Excreción de H+ por el K+

(aciduria paradójica)Depleción de Riñón no excreta HCO3

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Alcalosis e hipovolemia

Perder un H+ gana un HCO3—

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Estados posthipercápnicos:

Acidosis respiratoria crónica↓

Retención de HCO3—

(Máxima 4-5 días)Correción rápida de hipercapnia ↓

Alcalosis metabólica(readaptación en 4-5 días)

Teoría fisicoquímicaSe atribuye la alcalosis no a la pérdida inicial de ácido, sino de cloro (gastrointestinal o renal), lo cual aumenta la diferencia de iones fuertes (DIF), que habíamos dicho previamente, lleva a alcalosis. Posteriormente la hipovolemia y los mecanismos desencadenados (reabsorción en túbu-lo proximal, aldosterona) llevan a una retención de Na+ y eliminación de cloro, lo cual mantiene aumentada la DIF y con ello la alcalosis. Al rehidratar los pacientes con soluciones salinas o cloruro de potasio, es-taremos aportando cloro lo cual disminuye la diferencia de iones fuertes a valores normales corrigiendo la alcalosis.

La alcalosis posthipercápnica se presenta en casos de hipercapnia, donde la respuesta renal compensatoria (3 a 4 días) ha llevado a un aumento del HCO3

— (fisicoquímica: eliminación de cloro); al corregir rápidamente la hipercapnia, con la ventilación mecánica, producimos una alcalosis, mientras el riñón vuelve a eliminar el exceso de HCO3

— (retener cloro) en 3 a 4 días. Usualmente se acompaña de hipopotasemia por la adminis-tración concomitante de diuréticos como parte del tratamiento en estos pacientes. Con la teoría clásica no hay una explicación clara de por qué la hipopotasemia lleva a alcalosis. La teoría fisicoquímica habla de una

Sencillo ejemplo para ponernos a dudar (Tomado de Gómez A. Homeostasis del hidrógeno. En: Ordóñez CA, Ferrada R,

Buitrago R, eds. Cuidado intensivo y trauma. Bogotá: Distribuna; 2002. p. 107-126)

“Consideremos un paciente que pierde 1 litro por succión gás-trica. Si el pH gástrico es de 3,0, esto implicaría una pérdida de 1´000.000 de nmoles de H+. Pero si tenemos en cuenta que el líquido extracelular con pH de 7,4, solo tiene 40 nmol/L o sea un total de 560 nmoles en sus 14 litros, requeriríamos algo así como 1.780 veces los H+ presentes en el líquido extracelular”.

Recordar el concepto de Stewart que no es la ganancia de iones hidró-geno externos o su pérdida lo que finalmente determina su concen-tración final (pH), sino la disociación del agua que puede generar un número casi ilimitado de iones hidrógeno.

depleción severa de cationes intrace-lulares (K+ y Mg++), como causantes de la alcalosis.

Exceso de corticoides

Teoría clásicaEl exceso de acción mineralocorticoi-de produce un aumento en la reab-sorción de agua y sodio, con secre-ción de H+ (células intercaladas B del colector) y depleción de potasio. Adicionalmente se produce hipoclore-mia. El resultado será expansión del volumen plasmático, hipertensión

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13 13y alcalosis. Parte de los mecanismos fisiopatológicos son similares a los expuestos en el punto anterior.

Teoría fisicoquímicaEl exceso de acción mineralocorticoide produce un aumento en la re-absorción de agua y Na+, con pérdida de K+ y Cl—. La ganancia de Na+ y pérdida de Cl— aumenta la diferencia de iones fuertes. Debido a que la pérdida de cloro y la retención de sodio continúa mientras no se trate la causa de base, la administración de soluciones que contienen cloro no corrigen la alcalosis.

Administración de álcalis

Teoría clásicaLa administración excesiva de bicarbonato o sus precursores (citrato de las transfusiones, acetato en la NPT, etc.) pueden llevar a una alcalosis, pero debido a la gran capacidad para excretar bicarbonato por parte del riñón, es difícil que enfrentemos cuadros de alcalosis cuando administra-mos bases y se considera que debe existir un mecanismo subyacente que evite dicha compensación renal (ej.: coexistencia de hipocloremia).

Teoría fisicoquímicaSe produce por la administración de cationes fuertes (sodio) sin un anión fuerte (cloro), causando aumento en la diferencia de iones fuertes; como lo que sucede en las transfusiones masivas donde se da citrato de sodio, o en algunas mezclas de nutrición parenteral que contienen exceso de acetato de sodio y poco cloruro de sodio.

EtiologíaLas principales causas de la alcalosis se enumeran en la tabla 13-1.

DiagnósticoEn la alcalosis metabólica el pH siempre estará por encima de 7,4, pero si los mecanismos compensatorios funcionan (aumento de la pCO2) y su capacidad no ha sido sobrepasada, podrá aún el pH encontrarse dentro de un rango normal. Veremos un bicarbonato aumentado (> 25) y un ex-ceso de bases positivo. (> +2). Como mecanismo compensatorio la pCO2 estará aumentada (0,6 mmHg por cada mEq de HCO3

— aumentado o 0,6 mmHg. por cada mmol de aumento del exceso de bases estándar (SBE).

Como hemos visto, la alcalosis metabólica se puede acompañar de otros problemas clínicos como son hipovolemia o hipopotasemia, lo cual hace difícil distinguir sus efectos entre sí.

Los efectos atribuidos a la alcalo-sis son:• SNC: disminución del flujo san-

guíneo cerebral, confusión, irri-tabilidad, convulsiones.

• Cardíaco: disminución de la con-tractilidad miocárdica, suscepti-bilidad a las arritmias.

• Otros: irritabilidad neuromus-

Compensación para alcalosis metabólica

• Fórmulas del HCO3—:

pCO2 esp = 0,7 x [HCO3—] + 20 (+/- 5)

• Fórmula de SBE: pCO2 esp = pCO2 + (0,6 x SBE)

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Mecanismo/causaRespuesta al cloro

Observaciones

Contracción de volumen

Gástricas: vómito o succión na-sogástrica

Si

Usualmente hipopotasemia con-comitanteIntestinales: adenoma velloso,

exceso laxantes, diarrea congé-nita perdedora de cloro

Si

Renales: después del uso de diu-réticos de asa y tiazidas

Si

Exceso mineralocorticoide

Hiperaldosteronismo primario o secundario

No Hipertensión (diastólica), hipoca-lemia e hipernatremia

Síndrome de Cushing No Exceso de glucocorticoides por causa hipofisiaria, adrenal o ectó-pica (tumor productor de ACTH)

Síndrome de Bartter No Hereditario autosómico recesivoHiperplasia de aparato yuxtaglo-merularExceso de renina y aldosteronaContracción de volumen (poliu-ria)Hipocalemia, hipomagnesemia, poliuria

Síndrome de Liddle No Autosómico dominante, altera-ción en epitelio renal con exce-siva reabsorción distal de sodio (semeja un hiperaldosteronismo)Hipertensión e hipocalemia

Síndrome de Gitelman No Muy rara, variante del BartterContracción de volumenHipocalemia e hipomagneseia

Corticoides exógenos (gluco o mineralocorticoides)

No

Administración álcali (sodio>cloro)

Transfusiones masivas +/- Anticoagulante citrato de sodio

Nutrición parenteral +/- Acetato de sodio

Expansores plasmáticos (lactato Ringer)

+/- Lactato o coloide con sodio

Síndrome de leche-álcali +/- Raro en tratamientos con carbo-nato de calcio (úlcera péptica) o suplementos de calcio (osteopo-rosis)

Tabla 13-1. Etiología de las alcalosis metabólicas.

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13 13cular, hipoxemia a nivel tisular por no liberación del oxígeno (desplazamiento de curva de di-sociación de la hemoglobina a la derecha).

Afortunadamente en la práctica la gran mayoría de veces que nos encontramos con una alcalosis me-tabólica la causa será un proceso con contracción de volumen por pérdidas gastrointestinales (vómito o succión nasogástrica) o renales (diuréticos), lo cual casi siempre podre-mos detectar con una adecuada historia clínica.

Ocasionalmente el diagnóstico de la alcalosis metabólica no es fácil, como cuando se presentan causas poco usuales (exceso de acción mine-ralocorticoide, enfermedades congénitas), y una prueba que nos puede aportar ayuda es la medición del cloro a nivel urinario:

• Si el cloro urinario es < 10 mmol/L estaríamos frente a causas res-pondedoras a la administración de cloro o con depleción de volumen como: vómito, succión nasogástrica, uso previo (no actual) de diuré-ticos.

• Si el cloro urinario es > 20 mmol/L son causas resistentes a la admi-nistración de cloro, como el exceso de corticoides, el uso actual de diuréticos o el síndrome de Bartter.

Con los diuréticos creemos necesario llamar la atención sobre su uso indiscriminado por parte de muchos pacientes, especialmente mujeres, como parte de dietas para perder peso y que muchas veces lo niegan, pudiendo desorientarnos a la hora del diagnóstico.

TratamientoDebemos tener en cuenta y tratar la causa de base. Afortunadamente casi siempre las causas serán por el mecanismo de contracción de volu-men, pero si hemos descartado estas causas comunes y el diagnóstico es una de las causas menos frecuentes se requiere realizar el tratamiento específico. Así:

• Si hay déficit de volumen realizaremos la corrección administrando solución salina y en forma concomitante corregiremos, si las hay, las deficiencias de potasio y de magnesio.

• Debemos administrar oxígeno suplementario, que aunque no es un tratamiento directo de la alcalosis, recordemos que por la compen-sación respiratoria casi siempre habrá hipoxemia.

• La acetazolamida es un diuré-tico inhibidor de la anhidrasa carbónica. Causa una rápida co-rrección de la alcalosis; por ello solo se reserva para alcalosis más severas y cuando ya hemos

Alcalosis metabólica severa

(pH > 7,6 HCO3— > 45 mmol/L)

• ↓ Contractilidad miocárdica• ↓ Flujo sanguíneo cerebral• Tetania• Letargia, estupor• Convulsiones• Arritmias refractarias• Hipoxemia

Hipoxemia en alcalosis metabólica

• Hipoventilación• Microatelectasias• Alteración del acople, ventilación- perfusión

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13 13corregido o descartado el déficit de volumen. Una sola dosis de 500 mg orales ha mostrado ser tan efectiva como dosis meno-res repetidas. Tener en cuenta si hay hipopotasemia que causa pérdidas adicionales de potasio.

• La espironolactona (inhibidor competitivo del receptor de esteroide), la amilorida o el tri-amtereno bloquean el canal de sodio eliminando el efecto mine-ralocorticoide sobre la reabsor-ción de sodio. Por ello se utilizan como parte del tratamiento en los cuadros de alcalosis con ex-ceso de acción mineralocorticoi-de.

En muy rara ocasiones en alcalosis severas refractarias a la acetazola-mida y sin contracción de volumen se requerirá administrar una infusión de ácido clorhídrico. Se administra en concentraciones al 0,1 N ó 0,15 N. Se calcula la dosis de acuerdo con el cambio que se desea en el bi-carbonato:

mEq de ácido necesarios = cambio en el HCO3— deseado x 0,2 (peso)

LECTURAS RECOMENDADASDuBose TD Jr. Acid-base disorders. En: Brenner BM, Levine SA (eds.).

Brenner & Rector’s The Kidney. 7 ed. Philadelphia: Saunders; 2003. p. 921-996.

Kellum JA. Diagnosis and treatment of acid-base disorders. En: Ayres SM, Grenvik A, Holbrook PR, Shoemaker WC (eds.). Shoemaker’s Textbook of Critical Care. 4 ed. Philadelphia: Saunders; 2000. p. 839-853.

Laski ME, Kurtzman NA. Acid-base disorders in Medicine. Dis Mon 1996; 42: 57-1125.

Narins RG, Emmett M. Simple and Mixed Acid-Base Disorders: A practical Approach. Medicine 1980; 59: 161-187.

Tratamiento de alcalosis metabólica

• Corregir o tratar causa de base • Expansión de volumen (salino)• Corregir K+ y Mg++

• Oxígeno suplementario Si es severa: Acetazolamida Acido clorhídrico venoso

Si hay exceso de acción mineralocor-ticoide: Espironolactona Amilorida o triamtereno

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Acidosis respiratoria 14Dr. Alfredo Constaín Franco

Propósitos

Este capítulo le permitirá hacer una aproximación clínica a la acidosis respiratoria. Usted aprenderá:

• Cómo se define una acidosis respiratoria.• Cuál es la fisiopatología y cuáles son los mecanismos compensatorios

de la acidosis respiratoria. • Cómo se explica en la teoría fisicoquímica la compensación en la

acidosis respiratoria.• Cuáles son las principales causas de acidosis respiratoria.• Cómo se hace el diagnóstico de la acidosis respiratoria. • Cuáles son las bases del tratamiento.

Definición

La acidosis respiratoria es la alteración acidobásica que se produce como consecuencia de la retención de CO2, por una ventilación pulmonar insuficiente para eliminar la pro-ducción de CO2. En el reporte de los gases arteriales se verá refleja-do por un aumento de la pCO2 (hi-percapnia) y un pH inferior a 7,4. La acidosis respiratoria se divide en aguda y crónica; la alteración aguda es de instalación súbita, tie-ne una duración inferior a 24 horas y usualmente ocurre con cambios significativos en el pH, ya que el organismo no posee la capacidad ade-cuada para contrarrestar su efecto. Por el contrario, la acidosis crónica es de instalación gradual y mayor duración, lo que permite la puesta en marcha de los mecanismos compensatorios metabólicos que mantienen el pH cerca de lo normal.

Fisiopatología

La ventilación alveolar siempre se acopla con el metabolismo celular de los ácidos volátiles, (15.000 mmol/día de CO2) para mantener los niveles

En hipercapnia

La ventilación alveolar puede no es-tar disminuida, pero por un cuadro hipercatabólico con excesiva produc-ción de CO2 (hipertermia maligna), puede haber retención.

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14de pCO2 alrededor de 40 mmHg (35 a 45). Cuando la ventilación disminuye con respecto a la proporción de CO2 producido, se tiene acumulación y por consiguiente acidosis. La fisiopatología de la acidosis respiratoria será siempre la retención de CO2, lo que varía es el mecanismo subyacente:

• Alteraciones en las vías aéreas, a nivel pleuro-pulmonar. • Alteraciones neuromusculares. • Alteraciones en el control neural central.

Es necesario tener en cuenta que la ventilación alveolar puede disminuir como respuesta compensatoria a una alcalosis metabólica, lo cual produ-ce aumento de la pCO2, sin que esto signifique una acidosis respiratoria (ver diagnóstico).

La acidosis respiratoria desencadena varios efectos fisiológicos y me-tabólicos, algunos de los cuales tienden a compensar la acidosis.

Efectos compensatoriosLa interpretación de los cambios compensatorios es diferente entre la visión clásica y la que se presenta a la luz de la nueva teoría fisicoquí-mica.

Teoría clásicaLa teoría clásica considera que al producirse retención de CO2 en forma aguda, se produce una ele-vación compensatoria inmediata del bicarbonato, en el rango de 0,1 mmol de HCO3

— por cada 1 mmHg de incremento en la pCO2, sin ele-varse en los cambios agudos más allá de 4 a 5 mEq/L. Esa elevación del bicarbonato obedece a la utili-zación de otros búferes tisulares, a la desviación celular del flujo iónico (entrada a la célula de H+ con salida de bicarbonato y sodio), y a la mí-nima participación renal.

En la retención crónica del CO2 (más de 24 horas), predomina la compensación renal que se inicia en las primeras 12 horas, pero será máxima a los 4 ó 5 días. El riñón au-menta la eliminación de ácido (tú-bulo proximal y colector) y retiene bicarbonato, con lo cual logra un aumento en este último en un rango de 0,4 mmol/L por cada 1 mmHg de incremento en la pCO2, sin sobrepa-sar 38 mEq/L de HCO3

—.

Teoría fisicoquímicoDe otra parte, en la teoría fisicoquímica se considera que el aumento agudo en el HCO3

— se debe al equilibrio de la reacción en la ecuación del ácido carbónico y no obedece a mecanismos compensatorios, por tanto

Teoría fisicoquímica

Componente respiratorio: pCO2Componente metabólico:• DIF (Na + K + Ca – Cl – Lac-tato)• Atot (albúmina, fosfato)

Acidosis respiratoriaCausa: aumento pCO2 Compensación metabólica: aumento de DIF (↓↓ Cl, ↑ Na) Atot no participa

Teoría clásica

Componente respiratorio: pCO2Componente metabólico: HCO3

—

Acidosis respiratoriaCausa: aumento de pCO2 Compensación metabólica: aumento de HCO3

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este aumento en el HCO3— no tampona el aumento en los H+, lo cual lleva

necesariamente a acidosis tisular (sitio de producción del CO2). Mecanis-mos compensatorios, como el cambio en el intercambio iónico, tienden a aumentar la diferencia de iones fuertes, pero en forma aguda no se al-canza a reflejar en las mediciones. Sólo en los casos crónicos la compen-sación se hace evidente a expensas del aumento en la diferencia de iones fuertes, inicialmente por movilización marcada de cloro hacia el interior de la célula (en especial en los glóbulos rojos) y por una leve salida de sodio y potasio hacia el espacio extracelular. Luego predomina la acción renal donde el cloro se elimina por la orina como cloruro de amonio, y en pocos días se alcanza un nuevo estado estable con una diferencia de iones fuertes aumentada, para restaurar la concentración de H+ hacia lo normal. En pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva crónica, se comprobó que la disminución del cloro (hipocloremia), se correlaciona 1 a 1 con el incremento visto en el bicarbonato. De igual forma, en fases más avanzadas de la enfer-medad, el incremento de la dife-rencia de iones fuertes también se debe a mayor retención de sodio como mecanismo compensatorio adicional, lo cual lleva de manera secundaria a retención de agua y a la formación de edemas.

Efectos fisiopatológicos

Sistema nervioso centralLas manifestaciones neurológicas predominan en la hipercapnia agu-da y son el reflejo del aumento en la presión intracraneal como conse-cuencia de un flujo sanguíneo cerebral elevado. Los primeros síntomas son cefalea y confusión con pCO2 mayores de 60 mmHg, luego progreso a la narcosis y finalmente coma, a partir de niveles que superan los 70 mmHg.

Sistema respiratorioLa hipercapnia se acompaña de hipoxemia, por cuanto el aumento a nivel alveolar de la presión de CO2 necesariamente se hará a expensas de la del oxígeno. La hipercapnia, y en especial la acidosis, causan vasoconstricción vascular pulmonar, que si se acompaña con hipoxe-mia, que también produce vasoconstricción, puede amenazar la vida. Estos cambios, al igual que los beneficios de la suplencia de oxígeno, son bastante notorios en la hipercapnia crónica.

Sistema cardiovascularLa hipercapnia aguda produce un estado hiperdinámico a causa de la disminución en la resistencia vascular sistémica y el aumento en el gasto cardíaco (taquicardia). Sin embargo, en casos graves, con marcada alte-ración del pH (< 7,1), hay caída en el gasto y arritmias (debido principal-mente a la hipoxemia concomitante).

Ecuación del gas alveolar

PAO2 = PiO2 - PCO2

PAO2 = presión alveolar de O2

PIO2 = presión inspiratoria de O2

PIO2 = FiO2 (PB- PH2O)FIO2 = fracción espiratoria de O2

(aire ambiente 0,21)PB = presión barométrica (nivel del mar 760 mmHg) (Medellín 640 mmHg)PH2O = presión de vapor de agua (47 mmHg)Como PB y PH2O son constantes, sólo el aumento de la FIO2 mejora la hi-poxia.

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14 141. Alteración en las vías aéreas superiores • Obstrucción de laringe, tráquea, bronquio (aguda) • Apnea del sueño (crónica)2. Alteración pleural • Neumotórax • Derrame pleural3. Alteración en la pared torácica • Tórax inestable • Cifoescoliosis • Obesidad (síndrome de Pickwick)4. Alteraciones del parénquima pulmonar • Asma • Neumonía • Edema pulmonar • Síndrome de dificultad respiratoria aguda (SDRA) • Contusión pulmonar • Enfermedad pulmonar obstructiva crónica (enfisema, bronquitis crónica) • Neumoconiosis 5. Alteraciones musculares • Fatiga • Trastornos electrolíticos (hipopotasemia, hipocalcemia, hipofosfatemia) • Miopatías y distrofias6. Alteraciones neuromusculares • Miastenia gravis • Botulismo • Intoxicación por organofosforados7. Alteraciones del nervio periférico • Síndrome de Guillain-Barré • Parálisis del nervio frénico • Trauma raquimedular alto • Poliomielitis8. Alteraciones en el control neural central • Fármacos depresores: opiáceos, sedantes, anestésicos, alcohol • Infecciones (meningitis, encefalitis) • Evento hipóxico o vascular • Suplementación de oxígeno en hipercapnia crónica9. Otras • Hipercapnia permisiva • Hipoventilación (pacientes en ventilación mecánica)

Tabla 14-1. Etiología de las acidosis respiratorias.

Etiología

Las principales causas de acidosis respiratoria se enumeran en la tabla 14-1.

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DiagnósticoEl diagnóstico de acidosis respira-toria se hace con los gases arte-riales, pero éstos se toman a pa-cientes cuyo cuadro clínico hace sospechar la alteración.

Bien sea como expresión de una enfermedad subyacente o como consecuencia de la hiper-capnia, las manifestaciones se da-rán a nivel neurológico y a nivel respiratorio (ver efectos fisiopa-tológicos).

El pH siempre estará por de-bajo de 7,4; si los mecanismos compensatorios funcionan y su capacidad no se sobrepasa, podrá aún el pH encontrarse dentro de un rango normal (7,35 a 7,45). El bicarbonato y la base exceso es-tándar (SBE) aumentarán, pero en un grado que varía según la croni-cidad del cuadro. Utilizaremos las fórmulas del bicarbonato, dada su mayor difusión, para predecir el grado de compensación normal:

(Escuela de Boston) Aguda: [HCO3

—] esperado = 24 + [(pCO2 actual - 40) / 10] Crónica: [HCO3

—] esperado = 24 + 4 [(pCO2 actual - 40) / 10]

Si los valores de pH son menores a 7,4 y la pCO2 aumenta, sin ninguna duda se estará frente a una acido-sis respiratoria.

Pero si se tiene una pCO2 au-mentada y por el contrario el pH es mayor a 7,4, esto indicará alcalosis metabólica. No obstante, se debe saber si el aumento de la pCO2 se debe a la disminución normal de la ventilación alveolar como respues-ta compensatoria de dicha alcalosis metabólica o si se tiene una altera-ción mixta. También se utilizará la siguiente fórmula para predecir la compensación respiratoria normal:

(Escuela de Boston) pCO2 esperada = 0,9 x [HCO3

—] + 9 (± 2)

Si la pCO2 del paciente es mayor que la esperada en la fórmula, se tendrá acidosis respiratoria asociada a alcalosis metabólica de base (mixta).

Compensación para acidosis respiratoriaAumento del HCO3

— y la base exceso.

Fórmulas del HCO3—

(Escuela de Boston)• Agudo [HCO3

—] esperado = 24 + [(pCO2 actual - 40) / 10]

• Crónico [HCO3] esperado = 24 + 4 [(pCO2

actual - 40) / 10]

Fórmulas de base exceso (Escuela de Copenhague)• Agudo: no hay cambio en SBE• Crónico: SBE esperada = 0,4 x

(pCO2 – 40)

Acidosis respiratoria

Si pH < 7,4 y pCO2 aumentada

Alcalosis metabólica con acidosis respiratoria (mixta) Aumento de la pCO2, pero pH > 7,4.

Fórmulas del HCO3—

(Escuela de Boston)pCO2 esperada = 0,9 [(HCO3 + 9)] ± 2

Fórmulas de base exceso (Escuela de Copenhague):pCO2 esperada = pCO2 + (0,6 x SBE) ± 5

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Tratamiento• Se debe tener en cuenta la causa base para tratarla.• Si hay hipoxemia concomitante se dará suplencia de oxígeno; sin em-

bargo, se debe recordar que en los pacientes con hipercapnia cróni-ca, generalmente por enfermedad pulmonar obstructiva crónica con descompensación aguda, la administración excesiva de oxígeno pue-de empeorar la hipercapnia.

• La hipercapnia aguda marcada puede requerir ventilación mecánica. Existe la alternativa de ventilación mecánica no invasiva con utiliza-ción de máscaras especiales, la cual ofrece muy buenos resultados en enfermedad pulmonar obstructiva crónica.

LECTURAS RECOMENDADASDuBose TD Jr. Acid-base disorders. En: Brenner BM, Levine SA (eds.).

Brenner & Rector’s The Kidney. 7 ed. Philadelphia: Saunders; 2003. p. 921-996.

Kellum JA. Diagnosis and treatment of acid-base disorders. En: Ayres SM, Grenvik A, Holbrook PR, Shoemaker WC (eds.). Shoemaker’s Textbook of Critical Care. 4 ed. Philadelphia: Saunders; 2000. p. 839-853 .

Laski ME, Kurtzman NA. Acid-base disorders in medicine. Dis Mon. 1996; 42: 57-1125.

Narins RG, Emmett M. Simple and mixed acid-base disorders: a practical approach. Medicine. 1980; 59: 161-187.

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Alcalosis respiratoria 15Dr. Alfredo Constaín Franco

Propósitos

Este capítulo le permitirá hacer una aproximación clínica a la alcalosis respiratoria. Usted aprenderá:

• Cómo se define una alcalosis respiratoria.• Cuál es la fisiopatología y cuáles son los mecanismos compensatorios

de la alcalosis respiratoria. • Cómo se explica en la teoría fisicoquímica la compensación en la

alcalosis respiratoria.• Cuáles son las principales causas de alcalosis respiratoria.• Cómo se hace el diagnóstico. • Cuáles son las bases del tratamiento.

Definición

La alcalosis respiratoria es la al-teración acidobásica que resulta de la excesiva eliminación de CO2 por una ventilación pulmonar ma-yor a la que requiere el CO2 que se produce. La alcalosis puede ser aguda y crónica, dependiendo de si la duración del cuadro es menor o mayor a 24 horas, lo que permi-te el accionar de los mecanismos compensatorios metabólicos. En el reporte de los gases arteriales se reflejará por una disminución de la pCO2 (hipocapnia) y un pH por encima de 7,4.

Fisiopatología

Como se mencionó en el capítulo de acidosis respiratoria, la ventilación alveolar siempre se acopla con el metabolismo celular para mantener los niveles de pCO2 alrededor de 40 mmHg (35 a 45). Cuando la venti-lación aumenta con respecto a la proporción de CO2 producido, habrá eliminación excesiva y por consiguiente, alcalosis. La fisiopatología de la

En hipocapnia

La ventilación alveolar puede no es-tar aumentada, pero por un cuadro de choque profundo (seudoalcalosis respiratoria) el CO2 no se transporta desde la célula (acidosis respiratoria) con medición de niveles plasmáticos bajos.

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15alcalosis respiratoria será siempre la excesiva eliminación de CO2, pero con variaciones en el mecanismo subyacente:

• Hipoxemia (causa pulmonar o extrapulmonar).• Estímulo en el control neural de origen central o periférico. • Causas misceláneas (sepsis, falla hepática).

Es preciso recordar que la ventilación alveolar puede aumentarse como respuesta compensatoria a una acidosis metabólica, lo cual produce dis-minución de la pCO2, sin que esto signifique alcalosis respiratoria (ver diagnóstico).

La disminucion en la pO2 es el más fuerte estímulo para el centro res-piratorio, de allí que los cuadros de hipoxemia se acompañen de alcalosis respiratoria. Ésta, además, desencadena varios efectos fisiopatológicos y metabólicos, algunos para compensar la alcalosis.

Efectos compensatoriosAl igual que con la acidosis respiratoria, la interpretación de los cambios compensatorios es diferente de acuerdo con la teoría que se elija:

Teoría clásicaEn forma clásica, se afirma que con la eliminación de CO2 se produ-ce una disminución compensatoria inmediata del HCO3

—, en el rango de 0,25 mmol de HCO3

— por cada 1 mmHg de disminución en la pCO2. Al igual que en la acidosis, los cam-bios en el bicarbonato no superan los 5 mEq/L y obedecen a una res-puesta multifactorial e inmediata, que implica:

• Ingreso a la célula de bicarbonato a cambio de la salida de cloro des-de la célula.

• Aumento en la producción de ácido láctico por estímulo de la fosfo-fructoquinasa (glucólisis).

• Mínima respuesta renal en la fase aguda, la cual consiste en aumen-to en la excreción de bicarbonato y disminución en la excreción de ácido.

Cuando el proceso es crónico (mayor a 24 horas), la compensación re-nal se hace evidente y será máxima pasados 4 ó 5 días, en un rango de 0,5 mmol/L de HCO3

— por cada 1 mmHg de disminución en la pCO2. La disminución en el bicarbonato se limita a valores de 12 a 15 mmol/L del mismo. En pacientes que viven a grandes alturas donde se ve con mayor frecuencia la alcalosis respiratoria crónica, se pueden encontrar niveles altos de lactato, pero éstos usualmente no sobrepasan 1 mmol/L.

Teoría fisicoquímicaPara la teoría fisicoquímica, al igual que en la acidosis, la disminución aguda en el HCO3

— se debe al equilibrio de la reacción en la ecuación de

Teoría clásica

Componente respiratorio: pCO2Componente metabólico: HCO3

—

Alcalosis respiratoriaCausa: disminución de pCO2 Compensación metabólica: disminu-ción de HCO3

—

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Henderson-Hasselbalch y no como compensación. Si bien en los casos agudos se ponen en marcha los me-canismos compensatorios que tra-tarán de disminuir la diferencia de iones fuertes (aumento de cloro y lactato), esto no se hace evidente sino en los procesos crónicos. La compensación se hará mediante una disminución progresiva de la diferencia de iones fuertes para aumentar la concentración de H+ hacia lo normal. Los mecanismos compensatorios para disminuir la di-ferencia de iones fuertes son la salida de cloro hacia el espacio plasmá-tico, sobre todo desde los glóbulos rojos, y el posterior aumento en la retención renal, que en 2 ó 3 días alcanza un nuevo estado estable, con una baja en la diferencia de iones fuertes. El aumento en la producción de aniones orgánicos como el lactato, también contribuye a disminuir la diferencia de iones fuertes.

Efectos fisiopatológicos

Sistema nervioso centralLa hipocapnia causa vasoconstricción arterial cerebral lo cual puede lle-var a reducción en el flujo sanguíneo cerebral que se manifiesta con confusión mental, mareo, vértigo e incluso convulsiones.

NeuromuscularLa alcalosis promueve la unión del calcio a la albúmina, con posibilidad de producir hipocalcemia aguda con tetania.

CardiovascularPor el efecto Bohr en la hemoglo-bina, la alcalosis se relaciona con hipoxia en el miocardio y arritmias en pacientes coronarios. Posible-mente la hipocalcemia concurren-te también tiene un efecto sobre las arritmias.

Metabolismo celularA nivel del citoplasma la alcalosis estimula la fosfofructoquinasa (vía glu-colítica), lo que lleva a un aumento en el lactato; al mismo tiempo, tiene acción inhibitoria mitocondrial en el ciclo de Krebs sobre la mitocondria e incremento en el ácido cítrico y el oxaloacetato.

Etiología

Las principales causas de alcalosis se enumeran en la tabla 15-1.

Teoría fisicoquímicaComponente respiratorio: pCO2Componente metabólico: • DIF (Na + K + Ca – Cl – lactato) • Atot (albúmina, fosfato)

Alcalosis respiratoriaCausa: disminución de pCO2 Compensacion metabólica: disminución de DIF (↑↑Cl, ↑ Lac) Atot no participa

Efecto Bohr

La alcalosis desvía la curva de diso-ciación de hemoglobina a la izquier-da, con un aumento de afinidad por el oxígeno, el cual no se libera a los tejidos y produce hipoxia tisular.

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DiagnósticoEl diagnóstico de alcalosis respi-ratoria se hace con los gases arte-riales, pero una adecuada historia clínica y examen físico aportan elementos importantes ya que las manifestaciones clínicas de la alcalosis respiratoria, dependen de la se-veridad y la agudeza en la instauración de la misma. Debido a que no es usual que se produzcan cambios profundos en el pH que amenacen la vida, la mayoría de veces las manifestaciones clínicas corresponden más a la causa de base.

1. Hipoxia • Causas pulmonares Neumonía Edema pulmonar • Causas extrapulmonares Hipoxia de las alturas (baja FIO2) Hipotensión Anemia2. Estímulo en el control neural de origen central • Fármacos Salicilatos (quimiorreceptores del tallo) Metilxantinas (teofilina) Catecolaminas Progesterona (embarazo) • Ansiedad y estrés • Enfermedades neurológicas Trauma Infección Eventos cerebrovasculares Tumores • Fiebre3. Estímulo en el control neural de origen periférico • Receptores irritantes de la vía aérea y el parénquima Neumonía Embolia pulmonar Edema pulmonar Asma Enfermedad pulmonar intersticial Insuficiencia cardíaca4. Causas misceláneas • Sepsis (gramnegativos) • Falla hepática • Embarazo (progesterona) • Recuperación de la acidosis metabólica

Tabla 15-1. Etiología de la alcalosis respiratoria.

Alcalosis respiratoria

Si pH > 7,4 y pCO2 disminuido

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Si los valores de pH son ma-yores a 7,4 y la pCO2 disminuye, sin ninguna duda se estará fren-te a una alcalosis respiratoria. Si la capacidad de los mecanismos compensatorios, no se sobrepa-sa, podrá aún el pH encontrarse dentro de un rango normal. El bicarbonato y la base exceso es-tándar (SBE) estarán usualmente disminuidos, pero en un grado que varía según la cronicidad del cuadro. Utilizaremos las fórmulas del bicarbonato, dada su mayor difusión para predecir el grado de compensación normal:

Aguda: [HCO3

—] esperado = 24 - 2 [(40 - pCO2 medida) / 10] Crónica: [HCO3

—] esperado = 24 - 5 [(40 - pCO2 medida) / 10]

Pero si se tiene una pCO2 dismi-nuida y por el contrario el pH es menor a 7,4, esto indica la pre-sencia de acidosis metabólica; no obstante, conviene saber si la disminución de la pCO2 se debe al aumento normal de la venti-lación alveolar como respuesta compensatoria o si se tiene una alteración mixta. También se hará uso de la siguiente fórmula para predecir la compensación respiratoria normal:

pCO2 esperada = 1,5 x [HCO3—] + 8 (± 2)

Si la pCO2 del paciente es menor a la que se espera con la fórmula, se tendrá alcalosis respiratoria asociada (mixta).

En casos agudos graves de hipocapnia se pueden producir alteracio-nes notorias por otros efectos fisiopatológicos indirectos del cambio en el pH, como por ejemplo la hipocalcemia aguda por aumento de la unión a proteínas del calcio, lo cual lleva a tetania, parestesias y arritmias.

TratamientoEs muy extraño que con alcalosis respiratoria se produzcan cambios se-veros en el pH que amenacen la vida. Sin embargo, en casos agudos se pueden evidenciar tetania y arritmias mortales por la hipocalcemia agu-da asociada. La colocación de un aditamento que permita la reinhalación del CO2 espirado (bolsa plástica, máscara de no reinhalación), usualmen-te son suficientes para revertir estas manifestaciones.

Por el contrario, la mayoría de veces la alcalosis respiratoria es leve y no requiere mayor tratamiento, pero alerta hacia la búsqueda de una

Acidosis metabólica con alcalosis respiratoria (mixta)Disminución de la pCO2, pero pH < 7,4

Fórmulas del HCO3—

(Escuela de Boston)pCO2 esperada = 1,5 x [(HCO3

— + 8)] ± 2

Fórmulas de base exceso (Escuela de Copenhague)pCO2 esperada = pCO2 (40) + SBE ± 5

Compensación para laalcalosis respiratoriaDisminución del HCO3

— y la base exceso.

Fórmulas del HCO3—

(Escuela de Boston)- Agudo: [HCO3

—] esperado = 24 - 2 [(40 - pCO2 medida) / 10]- Crónico:[HCO3

—] esperado = 24 - 5 [(40 - pCO2 medida) / 10]

Fórmulas de base exceso (Escuela de Copenhague)- Agudo: no hay cambio en SBE- Crónico: SBE esperada = 0,4 x (pCO2 – 40)

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causa subyacente para tratarla, pues ésta representa el verdadero ries-go para el paciente. Por ejemplo, una alcalosis respiratoria leve puede constituir la manifestación precoz de una sepsis por bacilos gramnegati-vos, incluso antes de que se produzca fiebre o hipoxemia.

LECTURAS RECOMENDADASDuBose TD Jr. Acid-base disorders. En: Brenner BM, Levine SA (eds.).

Brenner & Rector’s The Kidney. 7 ed. Philadelphia: Saunders; 2003. p. 921-996.

Kellum JA. Diagnosis and treatment of acid-base disorders. En: Ayres SM, Grenvik A, Holbrook PR, Shoemaker WC (eds.). Shoemaker’s Textbook of Critical Care. 4 ed. Philadelphia: Saunders; 2000. p. 839-853.

Laski ME, Kurtzman NA. Acid-base disorders in medicine. Dis Mon 1996; 42: 57-1125.

Narins RG, Emmett M. Simple and mixed acid-base disorders: a practical approach. Medicine 1980; 59: 161-187.

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Alteraciones acidobásicas y alteraciones mixtas: enfoque práctico 16Dr. Alfredo Constaín Franco

Propósitos

Este capítulo le permitirá hacer una aproximación clínica práctica de las alteraciones del equilibrio acidobásica. Usted aprenderá:

• Cómo realizar un análisis sistemático de las alteraciones acidobási-cas.

• Cómo diferenciar la compensación normal de la existencia de altera-ciones mixtas.

• Cómo acercarse al diagnóstico de las alteraciones mixtas ocultas.• A familiarizarse con el análisis mediante la realización de ejercicios

prácticos de casos clínicos.

Los problemas del equilibrio acidobásico hacen parte de los retos que se enfrentan en la práctica médica cotidiana en los hospitales. La realiza-ción de gases arteriales y de algunos electrolitos séricos es hoy rutinaria. La evaluación adecuada de sus resultados es fundamental para un diag-nóstico correcto. Con frecuencia muchos pacientes presentan más de una alteración acidobásica en forma simultánea (alteraciones mixtas); si solo nos detenemos en los valores del pH y los cambios en la pCO2 y el bicarbonato, no solo podemos estar perdiendo la oportunidad de detectar esas alteraciones no manifiestas, sino que también se corre el riesgo de realizar ocasionalmente un diagnóstico errado. Es por ello que se recomienda un análisis sistemático, mediante la realización de una serie de pasos secuenciales, como única forma de esclarecer si estamos frente a alteraciones puras con una compensación adecuada o a altera-ciones mixtas.

Existen publicados una gran diversidad de modelos que incluyen 5, 6 o más pasos durante el análisis, pero independientemente del modelo escogido, el proceso es similar. En nuestro caso escogimos realizar una mezcla de dos de esos modelos: el abordaje sencillo y práctico de seis pa-sos de Melvin Mongaroth (1990) y el modelo de las cinco reglas de Whittier y Rutecki (1991), que dilucida mejor el paso más problemático del análi-sis, como es el de caracterizar los trastornos respiratorios, donde pueden presentarse ambivalencias entre los valores por el tiempo de evolución del cuadro (agudo o crónico) y la presencia de trastornos metabólicos asocia-dos. Adicionalmente también hemos introducido unas variaciones y con-sideraciones propias, como por ejemplo el valor del pH utilizado al rea-

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16lizar el análisis o el evaluar la base exceso estándar (SBE o BEecf).

Comenzaremos describiendo ini-cialmente cada uno de los pasos a seguir, para luego presentar ejer-cicios con casos clínicos. Ya que algunos pasos pueden ser confusos utilizaremos durante su descripción inicial ejemplos puntuales. No obs-tante, si alguien considera poco di-dáctica la descripción inicial, puede realizar desde la primera lectura un ejercicio práctico tomando los da-tos de alguno de los casos clínicos.

Paso 1: ¿el paciente está acidóti-co o alcalótico?Se evalúa el valor del pH para de-terminar la condición acidobásica:Si el pH es < 7,4 hay acidosis (no uti-lizaremos el término acidemia).Si el pH es > 7,4 hay alcalosis (no utilizaremos el término alcalemia).

Todos los modelos inician por este paso, utilizando para el análisis valores similares, 7,38 y 7,42 (una desviación estándar) o 7,35 y 7,45 (dos desviaciones estándar), pero ninguno de ellos explica cómo proceder si el pH se encuentra en el rango normal escogido. Por ello nuestra recomendación, por ello, es la de utili-zar el valor de 7,4, como valor absoluto de normalidad, o sea si el pH es < 7,4 tener en mente una posible acidosis y si es > 7,4 tener en mente una alcalosis. Esto se debe al hecho que puede haber una alteración acidobá-sica presente, pero los mecanismos compensatorios podrían mantener el pH en rango normal.

Paso 2: ¿la alteración primaria o predominante es respiratoria o me-tabólica?

Si el pH es < 7,4:• En acidosis respiratoria la pCO2 debe ser > 40 mmHg• En acidosis metabólica el HCO3

— debe ser < 21 mEq/LCreemos de utilidad la base exceso estándar, la cual en caso de acidosis metabólica debe ser negativa (< -2).

Si el pH es > 7,4:• En alcalosis respiratoria la pCO2 debe ser < de 32 mmHg• En alcalosis metabólica el HCO3

— debe ser > de 24 mmHgPor su parte en la alcalosis metabólica la base exceso estándar, debe ser positiva (> +2).

Caso No 1. Mujer de 24 años(cetoacidosis, diabetes de novo) pH: 7,18 pCO2: 11,7 mmHgpO2: 66,1 mmHgHCO3: 8,2 mEq/LSBE: -24,1 mmol/LNa+: 141,6 mEq/LK—: 5,49 mEq/LCl—: 100,9 mEq/LiCa++: 1,4 mmol/LGlucemia: 681 mg/dLCetonemia: 6 mmol/L Creatinina: 2,41 mg/dLBUN: 48,6 mg/dL

Caso No 2. Mujer 70 años EPOC clase III, con neumoníapH: 7,23 pCO2: 66 mmHgpO2: 104 mmHgHCO3: 27,5 mEq/LSBE: 0,7 mmol/LNa+: 139 mEq/LK—: 4,9 mEq/LCl—: 99 mEq/LMg++: 1,65 mg/dLFósforo: 4,7 mg/dL

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Cuando coexisten dos alteraciones en el mismo sentido, o sea:• Acidosis respiratoria con acidosis metabólica• Alcalosis respiratoria con alcalosis metabólica. No hay mucho incon-

veniente para el análisis, simplemente encontraremos alterados tan-to la pCO2 como el bicarbonato (y la base exceso estándar), con el mismo resultado en el pH, esto es:

• Acidosis (pH < 7,4) pCO2 > 40 y HCO3

— < 21 (SBE < -2)• Alcalosis (pH > 7,4) pCO2 < 31 y HCO3

— >25 (SBE > +2)

Por el contrario cuando coexisten dos alteraciones en diferente sentido, o sea:• Acidosis respiratoria con alcalosis metabólica.• Alcalosis respiratoria con acidosis metabólica.El análisis es más complejo y solo lo podremos dilucidar en el paso si-guiente.

Cuando el análisis lo realizamos en un paciente con un pH en el rango normal, y no encontramos alteraciones ni en la pCO2, ni el bicar-bonato (o SBE), finalizaremos considerando al paciente con un estado acidobásico normal. Si por el contrario el pH está en el rango normal, pero hay alteración en la pCO2 o en el bicarbonato (o SBE) seguiremos el análisis.

Paso 3: si hay una alteración respiratoria predominante, ¿es aguda o es crónica? y, ¿la compensación es adecuada?(Si la alteración predominante no es respiratoria ignoramos este paso)

Este es un paso de fundamental importancia en el análisis, y donde se pueden omitir en el diagnóstico, diversas alteraciones metabólicas que acompañan a los procesos respiratorios. Por su misma complejidad y al no disponer de una fácil solución, creemos de utilidad extendernos un poco en la explicación teórica y al tiempo tratar de proponer una forma de afrontar mejor el problema.

Recordemos que la compensación metabólica de los cuadros respira-torios varía en magnitud, dependiendo si el cuadro es agudo o crónico, y si la alteración es acidosis o alcalosis. Como no siempre podemos saber si el paciente que enfrentamos tiene una alteración respiratoria aguda y/o crónica, debemos recurrir al empleo de fórmulas, con lo cual pudiéra-mos teóricamente saberlo, y así comprobar si existe o no una alteración metabólica concomitante.

En dos situaciones donde la alteración predominante es respiratoria, podemos realizar el diagnóstico con facilidad y sin la necesidad de utili-zar las fórmulas:• En casos de acidosis respiratoria con acidosis metabólica asociada,

cuando encontramos un bicarbonato < 21.• En casos de alcalosis respiratoria con alcalosis metabólica asociada,

cuando encontramos un bicarbonato > 25.

Si no estamos frente a ninguna de estas dos situaciones, debemos ne-cesariamente recurrir a la utilización de las fórmulas del bicarbonato ya conocidas, para dilucidar si hay alteraciones metabólicas asociadas. Si al realizar el cálculo concuerda el bicarbonato calculado con el del

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paciente, estaremos con un proceso agudo o crónico según lo hallado. Pero cuando la disminución o el aumento en el bicarbonato del paciente no concuerdan con el valor obtenido de las fórmulas, podremos estar frente a una alteración respiratoria pura aguda y crónica asociadas o tener en forma concomitante la alteración respiratoria con alteraciones metabólicas. Veamos:

Cuando estamos frente a una acidosis respiratoria:• Si la acidosis es aguda el aumento esperado en el bicarbonato será de

1 mEq/L por cada 10 mmHg que aumente la pCO2.

Ecuación 1 [HCO3—] esperada = 24 +

[(pCO2 medida - 40)] _________________

10• Si la acidosis es crónica el aumento en el bicarbonato será de 4 mEq/L

por cada 10 mmHg que aumente la pCO2.

Ecuación 2 [HCO3—] esperada = 24 + 4

[(pCO2 medida - 40)] x ________________

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En el análisis de las acidosis respiratorias es importante recordar que el aumento compensatorio del bicarbonato es menor en las acidosis respi-ratorias agudas, así que encontraremos un valor más bajo, mientras en las crónicas, donde la compensación es mayor, encontraremos un bicar-bonato más alto, entonces:• Si al realizar el cálculo encontramos un bicarbonato menor que el

esperado en caso de acidosis respiratoria aguda, podremos concluir que hay una acidosis metabólica asociada.

• Si al realizar el cálculo encontramos un bicarbonato mayor que el esperado en caso de acidosis crónica, podremos concluir que hay una alcalosis metabólica asociada.

• Pero si al realizar el cálculo encontramos un bicarbonato cuyo valor está entre los esperados para aguda y los valores esperados para cró-nica, podemos estar frente a tres posibilidades distintas:

▪ Se trata de una alteración respiratoria pura con componente agu-do y crónico (EPOC [enfermedad pulmonar obstructiva crónica] descompensada por proceso respiratorio agudo no infeccioso).

▪ Tenemos una acidosis respiratoria crónica con una acidosis metabó-lica aguda sobreagregada (muy frecuente en la clínica en pacien-tes con EPOC que se presentan en las fases iniciales de procesos infecciosos o con alguna forma de isquemia visceral sobreagrega-dos, lo cual frecuentemente se pasa por alto).

▪ Tenemos una acidosis respiratoria aguda con una alcalosis metabó-lica asociada (combinación poco probable).

La solución a este dilema no es fácil y para podernos acercar al diag-nóstico es preciso mantener una alta sospecha clínica y una vigilancia estrecha del paciente.

Cuando estamos frente a una alcalosis respiratoria:• Si la alcalosis es aguda, la disminución esperada en el bicarbonato

será de 2 mEq/L por cada 10 mmHg que disminuya la pCO2.

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Ecuación 3 [HCO3—] esperada = 24 - 2

[(40 - pCO2 actual)] x _________________

10• Si la alcalosis es crónica la disminución en el bicarbonato será de 5

mEq/L por cada 10 mmHg que disminuya la pCO2.

Ecuación 4 [HCO3—] esperada =

24 - 5

[(40 - pCO2 actual)] x _________________

10También en el análisis de las alcalosis respiratorias se debe recordar que la disminución en el bicarbonato es menor en las alcalosis respiratorias agudas, así que encontraremos un valor más alto, mientras en las cróni-cas donde la compensación es mayor encontraremos un bicarbonato más bajo. Entonces:• Si al realizar el cálculo encontramos un bicarbonato mayor que el

esperado en alcalosis respiratoria aguda, podremos concluir que hay una alcalosis metabólica asociada.

• Si al realizar el cálculo encontramos un bicarbonato menor que el es-perado en alcalosis crónica, podremos concluir que hay una acidosis metabólica asociada.

• Pero si al realizar el cálculo encontramos un bicarbonato cuyo valor está entre los esperados para aguda y los valores esperados para cró-nica, podemos estar frente a tres posibilidades:

▪ Se trata de una alteración respiratoria pura con componente agudo y crónico.

▪ Tenemos una alcalosis respiratoria aguda con una acidosis metabó-lica asociada.

▪ Tenemos una alcalosis respiratoria crónica con una alcalosis meta-bólica aguda sobreagregada.

Ninguna de estas tres posibilidades es muy frecuente en la práctica clí-nica, quizás las podremos ver en pacientes neurológicos que cursan con polipnea, o pacientes con hipoxemia que desarrollen otras complicacio-nes. Igualmente se debe mantener un alto índice de sospecha para lograr esclarecer el diagnóstico.

Paso 4: ¿si la alteración predominante es metabólica, la compensación respiratoria es adecuada?(Si la alteración predominante no es metabólica nos saltamos este paso)

Cuando estamos frente a una acidosis metabólica, la disminución espe-rada en la pCO2 será:

Ecuación 5: pCO2 esperada = 1,5 x [HCO3—] + 8 (± 2)

Cuando estamos frente a una alcalosis metabólica, el aumento esperado en la pCO2 será:

Ecuación 6: pCO2 esperada = 0,9 x [HCO3—] + 9 (± 2)

Si en el paciente con la alteración metabólica la pCO2 es mayor a la esperada por la fórmula, estaremos con una acidosis respiratoria conco-mitante; si por el contrario la pCO2 es inferior tendremos una alcalosis

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respiratoria asociada. Los cuatro probables cuadros mixtos que pueden presentarse serían:

• Acidosis metabólica con acidosis respiratoria: pH < 7,35; HCO3

— < 21 (SBE < -2); pCO2 mayor de la esperada• Acidosis metabólica con alcalosis respiratoria: pH < 7,4; HCO3

— < 21 (SBE < -2); pCO2 menor de la esperada

En este caso, nuestra recomendación de realizar el análisis con un pH de 7,4 cobra mucha importancia, por cuanto la alcalosis respiratoria puede reversar el pH de la acidosis metabólica hacia el rango normal, lo cual podría pasar desapercibido si tomáramos para el análisis un valor ya al-terado de 7,35.• Alcalosis metabólica con acidosis respiratoria:

pH > 7,4; HCO3— > 26 (SBE > +2); pCO2 mayor de la esperada

Igualmente con este trastorno mixto, nuestra recomendación de realizar el análisis con un pH de 7,4 tiene importancia, por cuanto la acidosis respiratoria puede reversar el pH de la alcalosis metabólica hacia el ran-go normal, que podría pasar desapercibida si usáramos el valor de pH ya alterado de 7,45.

• Alcalosis metabólica con alcalosis respiratoria.pH > 7,45; HCO3

— > 26 (SBE > +2); pCO2 menor del esperado

Paso 5: si hay acidosis metabólica, ¿hay brecha aniónica (anión gap) aumentada?(Si no hay alteración metabólica el análisis termina en el paso anterior)

Para determinar si hay una brecha aniónica (BA) aumentada se utiliza la siguiente ecuación:

Ecuación 7: BA = [Na+] – ([Cl—] + [HCO3—])

Con este paso se hace un acercamiento muy importante a las causas de la acidosis metabólica, pues recordemos que las separamos en acidosis con brecha aniónica aumentada o en acidosis sin brecha aniónica aumen-tada (Ver tabla 1 en el capítulo 12).

Hacemos la claridad que el valor de normalidad de la brecha anióni-ca idealmente debe ser el valor que cada laboratorio tenga establecido como normal. Pero no olvidar que en la actualidad se recomienda utilizar como normal el rango de brecha aniónica de 6,6 ± 4 mmol/L (máximo límite superior permitido de 11).

En los pacientes con hipoalbuminemia la brecha aniónica encontrada puede dar valores en rango normal, y sin embargo tenerse oculta una acidosis metabólica (ver corrección de brecha aniónica en capítulo de paciente crítico).

En el paciente del caso 1, tenemos: pH, 7,18; sodio, 141,6; cloro, 101,9; HCO3

—, 8,2, su brecha aniónica será:

BA = [141,6] – ([100,9] + [8,2]) BA = 32,5

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Este paciente tiene una acidosis metabólica con brecha aniónica au-mentada por la cetoacidosis y posiblemente por la falla renal conco-mitante.

Paso 6: ¿adicionalmente a la acidosis metabólica con brecha aniónica hay otra alteración metabólica?Cuando estamos frente a una alteración en la brecha aniónica, como re-gla general se mantiene una relación de 1 a 1 entre el incremento en la brecha aniónica y la disminución del bicarbonato. Si esta relación no se mantiene existe otra alteración metabólica asociada. Todas las opciones que tenemos serían:

• Acidosis metabólica con brecha aniónica aumentada pura. Aumento en la brecha aniónica igual a la disminución en bicarbonato

(relación 1:1).• Acidosis metabólica con brecha aniónica aumentada junto con una

acidosis metabólica sin brecha aniónica (hiperclóremica) concomi-tante.

Aumento en la brecha aniónica menor a la disminución en bicarbo-nato.

• Acidosis metabólica con brecha aniónica junto con una alcalosis me-tabólica concomitante.

• Aumento en la brecha aniónica mayor a la disminución en bicarbo-nato.

Si bien con el análisis anterior podemos aclarar la situación, también es de utilidad conocer cuál es el impacto cuantitativo de cada una de las alteraciones, lo que podemos realizar mediante la corrección del bicarbonato según la alteración encontrada en la brecha aniónica, veamos:

Ecuación 8: HCO3— corregido = HCO3

— medido + (brecha aniónica medida - 11)

Este valor corregido nos indicaría cuál sería el HCO3— del paciente si no

tuviera la acidosis metabólica con brecha aniónica aumentada. Cuando el valor del bicarbonato corregido es mayor a lo normal tendremos una alcalosis metabólica sobreagregada, en caso contrario si el HCO3

— es me-nor a lo normal, tendremos una acidosis metabólica sin brecha aniónica sobreagregada.

Practiquemos con el mismo paciente del caso 1, en el cual teníamos: pH: 7,18; sodio: 141,6; cloro: 101,9; HCO3

_ 8,2, y brecha aniónica: 32,5. Su bicarbonato corregido sin brecha aniónica será:

HCO3— corregido = 8,2 + (32,5 - 11) HCO3

_: corregido = 29,7

Es decir si este paciente no tuviera la acidosis metabólica con brecha aniónica aumentada su bicarbonato sería de 29,7, lo cual nos indica que tiene una alcalosis metabólica asociada; como causa posible tenemos la pérdida de jugo gástrico (cloro) por el vómito.

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Casos clínicos

Alteraciones mixtasA continuación ponemos una serie de casos clínicos, que nos permitirán familiarizarnos con este análisis sistemático, y a su vez comprender me-jor toda la variedad de alteraciones mixtas que podemos enfrentar en la práctica clínica.

Caso No. 1Paciente mujer de 24 años, previamente sana, quien presenta cuadro de 15 días de evolución de astenia, adinamia, poliuria, polidipsia y pérdida de peso, con deterioro progresivo de su estado; finalmente vómito per-tinaz, disnea y alteración de su estado de conciencia por lo cual ingresa a un servicio de urgencias donde encuentran glucometría alta, con sos-pecha de cetoacidosis por diabetes de novo, solicitan laboratorios, cuyo resultado son:

Glucemia: 681 mg/dL. Cetonemia: 6 mmol/L. Creatinina: 2,41. BUN 48,6Gases arteriales: pH: 7,18; pCO2: 11,7; pO2: 66,1; HCO3

—: 8,2; SBE: -24,1; Na: 141,6; K: 5,49; Cl: 100,9; iCa: 1,4 Paso 1: ¿El paciente está acidótico o alcalótico?pH: 7,18: la paciente está con acidosis.

Paso 2: ¿la alteración primaria o predominante es respiratoria o metabólica? HCO3

— es 8,2: la acidosis primaria es metabólica. (Si fuera respiratoria esperaríamos una pC02 > 40 y la paciente tiene 11,7)

Paso 3: si la alteración primaria es respiratoria, ¿es aguda o es cróni-ca? y, ¿la compensación es adecuada?Por ser la alteración primaria metabólica nos saltamos este paso

Paso 4: si la alteración primaria es metabólica, ¿la compensación res-piratoria es adecuada?Como es acidosis metabólica la compensación se calcula con la ecuación 5: pCO2 esperada = 1,5 x [HCO3

—] + 8 (± 2) = 1,5 X [8,2] + 8 pCO2 esperada = 17,7 ± 2 mmHg.La pCO2 de la paciente es 11,7, como la pCO2 más baja esperada como compensación normal es de 15,7, tenemos una alcalosis respiratoria aso-ciada (hipoxemia, sepsis, ansiedad).

Paso 5: si hay acidosis metabólica, ¿hay brecha aniónica aumentada?Ecuación 7: BA = [Na+] – ([Cl—] + [HCO3

—])BA = [141,6] – ([100,9—] + [8,2]) BA= 32,5Tiene una acidosis con brecha aniónica aumentada por la cetoacidosis y posiblemente la falla renal concomitante.

Paso 6: ¿adicionalmente a la acidosis metabólica con brecha aniónica hay otra alteración metabólica?Ecuación 8: HCO3

— corregido = HCO3— medido + (brecha aniónica medida -11)

HCO3— corregido = 8,2 + (32,5 -11) HCO3

— corregido = 29,7

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Tiene una alcalosis metabólica asociada (¿pérdida de jugo gástrico por el vómito?).

Diagnóstico final: decimos que esta paciente tiene una alteración mix-ta triple: acidosis metabólica con brecha aniónica aumentada, alcalosis metabólica y alcalosis respiratoria. Nos sirven estos datos para planear el tratamiento:

• La corrección de la acidosis metabólica con brecha aniónica aumen-tada se hará al tratar su cuadro de base con el adecuado aporte de líquidos y de insulina.

• La correción de la alcalosis metabólica la haremos al escoger para la rehidratación soluciones salinas (0,9 ó 0,45% según la necesidad, nunca Hartmann) y al corregir si hay en forma concomitante una hi-popotasemia con cloruro de potasio.

• Para la correción de la alcalosis respiratoria podemos ayudar al dar suplencia de oxígeno y al tratar la enfermedad de base, sin olvidar buscar un proceso séptico.

Caso 2Paciente mujer de 70 años, con EPOC dependiente de oxígeno, quien pre-senta proceso neumónico basal derecho, tratado en forma ambulatoria, sin mejoría y quien a pesar de terapia broncodilatadora agresiva en casa, ingresa urgencias con disnea marcada; se toman los siguientes exámenes:pH: 7,23; pCO2: 66; pO2: 104; HCO3

—: 27,5; SBE 0,7Na: 139; K: 4,9; Cl—: 99; Mg: 1,65; PO4: 4,7

Paso 1: ¿el paciente está acidótico o alcalótico?pH: 7,23, la paciente esta con acidosis.

Paso 2: ¿la alteración primaria o predominante es respiratoria o metabólica? La pCO2 es 66: la acidosis primaria es respiratoria.(Si fuera metabólica esperaríamos un HCO3

— < 21 y la paciente tiene 27,5).

Paso 3: si la alteración primaria es respiratoria, ¿es aguda o crónica? y, ¿la compensación es adecuada?Acidosis respiratoria aguda:

Ecuación 1 [HCO3—] esperado =

24 +

[(pCO2 actual - 40)] _________________ 10

[HCO3—] esperado = 24 + [(66 - 40) / 10] = 26,6

Acidosis respiratoria crónica:

Ecuación 2 [HCO3—] esperado = 24 + 4

[(66 - 40)] = 34,4 _________

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El valor esta casi en el valor esperado para una acidosis respiratoria aguda, pero conociendo el antecedente de la enfermedad crónica de la paciente donde esperaríamos un bicarbonato más elevado y el hallazgo clínico de una neumonía es lógico inclinarse por decir que hay una acido-sis metabólica concomitante.

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Paso 4: si la alteración primaria es metabólica, ¿la compensación res-piratoria es adecuada?Por ser la alteración primaria respiratoria nos saltamos este paso

Paso 5: si hay acidosis metabólica, ¿hay brecha aniónica aumentada?Como dijimos que sospechabamos una acidosis metabólica concomitan-te, realizamos el análisis:Ecuación 7: BA= [Na+] – ([Cl—] + [HCO3

—])BA= [139] – ([99] + [27,5]) BA= 12,5Decimos que hay un leve aumento de la brecha aniónica que explicaría la acidosis metabólica (posiblemente láctica por el proceso infeccioso agudo, sin embargo no conocemos las pruebas de función renal).

Paso 6: ¿adicionalmente a la acidosis metabólica con brecha aniónica hay otra alteración metabólica?Dado que la alteración metabólica es mínima y que ya encontramos que hay una brecha aniónica aumentada, no valdría la pena en este caso particular realizar este paso, pero lo haremos para dilucidar un aspecto importante de comentar:

Ecuación 8: HCO3— corregido= HCO3

— medido + (anión gap medido -11)HCO3

— corregido= 27,5 + (12,5 -11) HCO3— corregido= 30

Es decir si este paciente no tuviera la acidosis metabólica con brecha aniónica aumentada su bicarbonato sería de 30, en otras circunstancias nos indicaría una alcalosis metabólica asociada, pero dada la enferme-dad de este paciente, el valor del bicarbonato esta dentro del rango de compensación de una acidosis respiratoria mixta (crónica y aguda).

Diagnóstico final: decimos que esta paciente tiene una alteración mixta triple: acidosis respiratoria crónica y aguda con una leve acidosis me-tabólica con brecha aniónica aumentado. Igualmente nos ayuda en el tratamiento al recordarnos que debemos brindar un adecuado aporte hídrico al tiempo que tratamos la neumonía y la descompensación res-piratoria. (Nota: este caso lo comentaremos también en el capítulo de paciente crítico, donde veremos el impacto de la hipoalbuminemia sobre la acidosis metabólica y la brecha aniónica).

Ver apéndice para casos adicionales

Análisis sistemático de las alteraciones acido-base:Paso 1: ¿El paciente está acidótico o alcalótico?Acidosis (pH < 7,4) o alcalosis (pH > 7,4)Paso 2: ¿la alteración primaria o predominante es respiratoria o metabólica? En acidosis: metabólica si HCO3 < 21 o respiratoria si pCO2 > 40En alcalosis metabólica si HCO3 > 25 o respiratoria si pCO2 < 32(en caso coexistir las dos acidosis o las dos alcalosis en forma mixta la de mayor grado de alteración será la considerada predominan-te)

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LECTURAS RECOMENDADASDuBose TD Jr. Acid-base disorders. En: Brenner BM, Levine SA (eds.).

Brenner & Rector’s The Kidney. 7 ed. Philadelphia: Saunders; 2003. p. 921-996.

Morganroth ML. An analytic approach to diagnosing acid-base disorders. J Crit Illness 1990; 5: 138-150.

Morganroth ML. Six steps to acid-base analysis: Clinical Applications. J Crit Illness 1990; 5: 460-463.

Narins RG, Emmett M. Simple and Mixed Acid-Base Disorders: A practical Approach. Medicine 1980; 59: 161-187.

Whittier WL, Rutecki GW. Primer on solving acid-base problem solving. Dis Mon 2004; 50: 117-162.

Paso 3: ¿Si hay una alteración respiratoria predominante, es aguda o es crónica y la compensación es adecuada?(En caso de no tener alteración respiratoria nos saltamos este paso)• Acidosis respiratoria aguda: Ecuación 1 [HCO3

—] esperado = 24 + [(pCO2 actual - 40)/10]• Acidosis respiratoria crónica: Ecuación 2 [HCO3

—] esperado = 24 + 4 [(pCO2 actual - 40)/10]• Alcalosis respiratoria aguda: Ecuación 3 [HCO3

—] esperado = 24 - 2 [(40 - pCO2 actual)/10]• Alcalosis respiratoria crónica: Ecuación 4 [HCO3

—] esperado = 24 - 5 [(40 - pCO2 actual)/10]

Paso 4: ¿Si la alteración predominante es metabólica, la compensa-ción respiratoria es adecuada?(Si la alteración predominante no es metabólica nos saltamos este paso)• Acidosis metabólica: Ecuación 5 pCO2 esperada = 1,5 x [HCO3

—] + 8 (± 2)• Alcalosis metabólica: Ecuación 6 pCO2 esperada = 0,9 x [HCO3

—] + 9 (± 2)

Paso 5: ¿Si hay acidosis metabólica, hay brecha aniónica aumentada?Ecuación 7 BA = [Na+] – ([Cl—] + [HCO3

—])

Paso 6: ¿Adicionalmente a la acidosis metabólica con anión gap hay otra alteración metabólica?Ecuación 8 HCO3

— corregido = HCO3— medido + (brecha aniónica me-

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Cetoacidosis diabética y estado hiperglucémico hiperosmolar 17Dr. Luis Ernesto Barragán Ramírez

La cetoacidosis diabética (CAD) y el estado hiperglucémico hiperosmolar (EHH), son las complicaciones agudas más serias de la descompesación diabética, siendo potencialmente fatales si no se diagnostican o tratan de forma adecuda. La incidencia anual de CAD oscila entre 5-8 episo-dios/1.000 pacientes diabéticos, y la incidencia del EHH da cuenta del 1% de todas las admisiones primarias por diabetes.

La CAD puede ser la primera presentación de la diabetes mellitus (DM), pero en 2/3 de los casos el factor precipitante más común tiene que ver con un error en la aplicación de la insulina, asociado o no con una enfermedad intercurrente.

Definición de la CADEs un estado clínico caracterizado por glucemia mayor de 250 mg/dL, acidosis metabólica con pH menor de 7,35, bicarbonato sérico menor de 15 mmol/L y cetonemia. La sensibilidad de la tira urinaria para cetonu-ria en el diagnóstico de cetonemia es del 97%, lo que la convierte en un examen muy útil, ya que pocos laboratorios miden los cuerpos cetónicos en sangre. La ausencia de cetonuria hace el diagnóstico de CAD impro-bable. Un estimativo de la severidad de la cetonemia puede establecerse por la brecha aniónica (anión gap), especialmente cuando es mayor de 20 mmol/L.

Definición del EHHEn contraste con la CAD, en el EHH no existe acidosis, la cetonuria es mínima o ausente, pero los niveles de glucosa a menudo son muy altos, al igual que los niveles de sodio. No obstante, estas dos condiciones pue-den ser vistas como los extremos de un continuum, donde la principal anormalidad subyacente es la deficiencia de insulina asociada a altos niveles de hormonas contrarreguladoras, con muchos casos en los que se sobreponen las características de ambos estados.

En tales ocasiones no es necesario medir gases arteriales de rutina y en su defecto puede tomarse una muestra de gases venosos. La diferen-cia en el pH entre los gases arteriales y venosos es de 0,03, que es prác-ticamente insignificante. La muestra de gases arteriales se reserva para los casos en los que se sospecha falla respiratoria. La glucemia venosa debe medirse cada hora, y el manejo basado en la glucometría capilar debe realizarse solo cuando se encuentre concordancia con los niveles venosos, lo cual no sucede al comienzo, cuando el grado de hipergluce-mia hace que la medición capilar sea inexacta.

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Fisiopatología Tanto en la CAD como en el EHH, la anormalidad metabólica subyacente es la deficiencia absoluta o relativa de insulina, combinada con can-tidades aumentadas de hormonas contrarreguladoras. Cuando hay de-ficiencia de insulina, los niveles elevados de glucagón, catecolaminas y cortisol estimulan la producción hepática de glucosa, a través de un incremento de la glucogenólisis y la gluconeogénesis. El glucagón se en-cuentra elevado 4 a 5 veces en la CAD y es la hormona cetogénica más importante. Afecta la cetogénesis reduciendo las concentraciones de malonil coenzima A, por inhibición de la glicólisis.

La hipercortisolemia aumenta la proteólisis, proporcionando precur-sores de aminoácidos para la gluconeogénesis. La alta concentración de catecolaminas y los bajos niveles de insulina reducen la captación de glucosa por los tejidos periféricos. La combinación de producción hepá-tica aumentada de glucosa y disminución en la utilización periférica de ella es el disturbio patogénico, principal responsable de la hiperglucemia tanto en la CAD como en el EHH.

En la CAD, los bajos niveles de insulina combinados con niveles altos de catecolaminas, cortisol y hormona del crecimiento, activan la lipasa sensible a hormonas, lo que ocasiona ruptura de los triglicéridos y li-beración de ácidos grasos libres. Los ácidos grasos libres son captados por el hígado y convertidos en cuerpos cetónicos que son liberados a la circulación. La cetogénesis es estimulada por el glucagón. Esta hormona activa la carnitina-palmitoil transferasa I, una enzima que permite que los ácidos grasos en forma de coenzima A atraviesen las membranas mi-tocondriales luego de su esterificación con carnitina.

Por otro lado, la esterificación es revertida por la carnitina palmitoil transferasa II para formar coenzima A-ácidos grasos, que entran a la vía de la beta-oxidación para producir acetil-coenzima A. La mayoría de la acetil coenzima A es usada en la síntesis de ácido beta-hidroxibutírico y ácido aceto-acético, dos de los ácidos orgánicos responsables de la aci-dosis metabólica en la CAD. El aceto-acetato es convertido en acetona a través de una descarboxilación no enzimática espontánea. Los ácidos beta-hidroxibutírico, aceto-acético y acetona son filtrados por el riñón y excretados en la orina. La hipovolemia progresiva, con reducción en la TFG (tasa de filtración glomerular) resulta en una mayor retención de cuerpos cetónicos.

La razón para la ausencia de cetosis en presencia de deficiencia de insulina en el EHH permanece desconocida. Se postula que se debe a niveles más bajos de ácidos grasos libres, a niveles más altos de insulina en la vena porta o a ambos.

A un pH fisiológico, el ácido beta-hidroxibutírico y el ácido aceto-acético se disocian completamente y el exceso de iones hidrógeno se une al bicarbonato, lo que resulta en una disminución de sus niveles séricos. Por tanto, los cuerpos cetónicos circulan en forma aniónica (-), lo que conduce al desarrollo de acidosis de brecha aniónica alta que es caracte-rística de la CAD. La brecha aniónica se calcula por la fórmula:

Brecha aniónica = Na+ - (Cl— + HCO3—)

La brecha aniónica normal es de 12 con una desviación estándar de 2 mmol/L.

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El bicarbonato es reemplazado por los ácidos beta-hidroxibutírico y aceto-acético, de tal forma que la suma del bicarbonato y del cloro se encuentra disminuida con la resultante brecha aniónica alta. La acidosis metabólica induce hiperventilación a través del estímulo de quimiorre-ceptores periféricos y del centro respiratorio en el tallo encefálico, lo que origina una disminución en la pCO2, para compensar parcialmente la acidosis metabólica. La hiperglucemia conduce a glucosuria, diuresis osmótica y deshidratación. La hipovolemia lleva a hipoperfusión renal, especialmente en el EHH, lo que a su vez resulta en disminución en el aclaramiento de la glucosa por el riñón, con mayor exacerbación de la hiperglucemia. A su vez la hiperglucemia puede conducir a un estado de hipertonicidad del LEC (líquido extracelular).

La osmolalidad sérica aumentada puede calcularse con la siguiente fórmula:

Osmolalidad sérica efectiva = (2 x Na+ sérico) + glucemia (mg/dL)

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El BUN no se tiene en cuenta en el cálculo de la osmolalidad efectiva debido a su libre permeabilidad en los compartimentos corporales. Cuan-do una progresiva hiperglucemia no resulta en cetosis, las conse-cuencias clínicas mayores son las de una encefalopatía hipertónica, similar a la descrita para la hipernatremia. La glucemia a menudo sube a 1.000 mg/dL o más (mientras que en la cetoacidosis usualmente es menor de 800 mg/dL). La persistente pérdida de glucosa en la orina conduce a una diuresis osmótica que puede producir una hipovolemia profunda, con grandes pérdidas de electrolitos en la orina. El déficit cor-poral de agua es en promedio de 10 litros en el EHH, en comparación a 6-7 litros en la CAD, lo que representa una pérdida cercana al 10-15% del volumen circulante efectivo. Los pacientes usualmente tienen alteración del estado mental y muchos muestran signos de hipovolemia. El estado mental alterado puede progresar a franco coma, cuando la tonicidad plasmática es mayor de 330 mOsm/kg de H2O. En los casos avanzados se acompañan de convulsiones generalizadas y déficit neurológico focal. Debido a que los déficit de volumen en el EHH tienden a ser más profun-dos que en la hipernatremia hipovolémica simple, a causa de la diure-sis osmótica que acompaña a la glucosuria, debe intentarse una rápida correción del volumen intravascular con solución salina normal (SSN). Una vez se restaura la volemia, se estiman los déficit de agua libre y se reemplazan lentamente.

Inicialmente las concentraciones aumentadas de glucosa están res-tringidas al espacio extracelular, lo que saca agua del LIC (líquido in-tracelular) creando un efecto dilucional sobre la concentración de Na+ plasmático. Subsecuentemente, aumentos adicionales en la glucemia plasmática, conducen a diuresis osmótica con pérdida de agua y sal en la orina, siendo mayor la pérdida de agua que de NaCl. La restauración del volumen cerebral puede ocurrir rápidamente en los estados hipertónicos debidos a la hiperglucemia, por tanto, el reemplazo de agua libre debe ser particularmente juicioso. Debido a que la insulina entra tanto glu-cosa como agua al interior de las células, la terapia con insulina puede agravar la hipovolemia. Es así cómo a los pacientes hipovolémicos no se les debe aplicar insulina hasta restaurar el volumen intravascular. Los re-querimientos de insulina disminuirán cuando el estado hiperosmolar sea

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corregido, de tal forma que las concentraciones de glucosa plasmática deben monitorearse cada hora durante la terapia venosa con insulina, en el EHH.

La hiperglucemia y la cetonemia ocasionan una diuresis osmótica con deshidratación y pérdida de electrolitos, particularmente los cationes: sodio, potasio y magnesio. La pérdida de sodio se empeora por la de-ficiencia de insulina y el exceso de glucagón. La pérdida de potasio se exacerba por la acidosis, que conduce al desplazamiento de este catión intracelular hacia el espacio extracelular, desde el cual puede ser ex-cretado en la orina o perdido con el vómito. Además, la insulinopenia promueve la proteólisis intracelular y también deteriora la entrada de potasio a las células, aumentando adicionalmente los cambios descritos. Por tanto, las concentraciones plasmáticas de potasio se elevan aunque los niveles de potasio corporal total caen, y esto puede conducir a toxi-cidad de los músculos cardíaco y esquelético. Este proceso se revierte rápidamente cuando se instituye el tratamiento apropiado con insulina y líquidos, lo cual lleva a cambios dramáticos en el potasio, con caí-da rápida en sus concentraciones plasmáticas, que son potencialmente arritmogénicas y demandan una estrecha monitoría. El fosfato y el mag-nesio también se encuentran depletados en la CAD. Los efectos de la hipomagnesemia exacerban potencialmente los efectos de la hipo y la hiperpotasemia. La hiperventilación, la fiebre y la sudoración aumenta-da contribuyen a las pérdidas adicionales de líquidos, y a un promedio de déficit de líquidos de 6 litros o más en el momento de la presentación clínica en adultos.

Cuadro clínico:

Parámetro Rango normal CAD EHH

Glucemia plasmáti-ca, mmol/L

4,2-6,4mg/dL) > 14 (350 mg/dL) > 34 (700 mg/dL)

pH arterial o venoso 7,35-7,45 < 7,3 > 7,3

Bicarbonato sérico, mmol/L 22-28 < 15 > 15

Osmolalidad sérica, mmol/kg 275-295 < 320 > 320

Cetonemia Negativa Moderada-alta Negativa-trazas

Cetonuria Negativa Moderada-alta Negativa-trazas

Sodio, mmol/L 135-145 130-140 150-160

Potasio, mmol/L 3,5-4,5 4,5-6,0 5,0

Tabla 17-1. Diagnóstico de laboratorio para la CAD y el EHH.

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La CAD usualmente ocurre en pacientes más jóvenes, diabéticos tipo I, delgados y se desarrolla en cuestión de horas, mientras que el EHH ocurre en gente de mayor edad, diabéticos tipo 2, obesos y puede tomar días o semanas en desarrollarse completamente. Usualmente en el EHH los pacientes son diabéticos ancianos, con función renal disminuida y con dificultades para el acceso al agua. En ambas condiciones existe poliuria y polidipsia, dolor abdominal, náuseas y vómito debido a la acidosis o a la disminución en la perfusión mesentérica y puede ser erróneamente interpretado como un abdomen quirúrgico. En adultos, el dolor abdomi-nal puede corresponder a una causa quirúrgica verdadera. En el examen físico, usualmente se encuentra depresión del sensorio, taquicardia, hipotensión franca o cambios ortostáticos, aliento cetónico o a frutas, lo que es de interpretación subjetiva. La respiración de Kussmaul-Kien (respiraciones rápidas y profundas), son típicas de la CAD, pero están ausentes en el EHH. La deshidratación es más pronunciada en el EHH. Ambas condiciones se acompañan de hipotermia, y la presencia de fiebre usualmente indica infección.

Diagnóstico diferencial de la CADLa cetoacidosis diabética debe distinguirse de otras acidosis metabólicas de brecha aniónica elevada: la cetoacidosis alcohólica y las intoxicacio-nes por metanol, etilenglicol, salicilatos y paraldehído.

A más de producir todas ellas acidosis metabólica de brecha aniónica elevada, estos tóxicos ocasionan una brecha osmolar alta: la osmolaridad medida por osmómetro es 10% o mayor que la osmolaridad calculada.

Exámenes de laboratorioLos niveles de glucemia se encuentran por encima de 350 mg/dL; no obstante se ha descrito CAD euglucémica, con valores menores de 300 mg/dL en un 18% de los casos.

En el 95% de los pacientes con CAD, los niveles de sodio sérico son normales o bajos.

Es necesario corregir el valor del Na+ sérico cuando hay hipergluce-mia: por cada 100 mg de incremento en la glucosa plasmática, el Na+ plasmático cae en 1,6 mmol/L.

Los niveles de potasio se suelen encontrar normales o elevados, a pesar de su gran déficit corporal.

La mayoría de pacientes tienen leucocitosis entre 10.000-15.000/mm3, sin indicar infección. También se reportan niveles elevados de ami-lasas séricas de origen salivar.

Factores precipitantesEl principal factor precipitante es la infección, siendo la primera ma-nifestación de una DM previamente no diagnosticada, lo que ocurre en un 20-25% de los casos. La omisión o una dosis inadecuada de insulina es un factor precipitante frecuente en la CAD. En el EHH otros factores precipitantes son el infarto del miocardio silencioso, el accidente cere-brovascular, la isquemia mesentérica, la pancreatitis y el uso de ciertos medicamentos como los esteroides, las tiazidas, los calcioantagonistas, el popranolol y la fenitoína. En un 10% de los casos no se encuentra un factor precipitante (figura 17-1).

Parámetro Rango normal CAD EHH

Glucemia plasmáti-ca, mmol/L

4,2-6,4mg/dL) > 14 (350 mg/dL) > 34 (700 mg/dL)

pH arterial o venoso 7,35-7,45 < 7,3 > 7,3

Bicarbonato sérico, mmol/L 22-28 < 15 > 15

Osmolalidad sérica, mmol/kg 275-295 < 320 > 320

Brecha aniónica, mmol/L 12

Cetonemia Negativa Moderada-alta Negativa-trazas

Cetonuria Negativa Moderada-alta Negativa-trazas

Sodio, mmol/L 135-145 130-140 150-160

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TratamientoLos pacientes con CAD necesitan 4 cosas: líquidos, insulina, potasio y educación. Un acceso venoso temprano es esencial. Si el paciente está en choque se usan cánulas grandes, se monitoriza la PA, el ritmo cardíaco y se administra oxígeno. Las líneas centrales se dejan exclusivamente para los pacientes muy graves. El cateterismo vesical sólo es necesario si el paciente se encuentra hemodinámicamente inestable, para tener una medición exacta del gasto urinario. En los pacientes que no se encuen-tran alertas, para prevenir la aspiración de contenido gástrico debido a la gastroparesia, debe colocarse una sonda nasogástrica.

1. Terapia con líquidos IVUn paciente adulto promedio con CAD tiene un déficit de 5-7 litros de agua, 500-700 mmol de sodio, 200-350 mmol de potasio, 350-500 mmol

Figura 17-1. Patogénesis de la CAD y del EHH.

RELATIVA ↓ INSULINA ABSOLUTA

HÍGADO Glucogenólisis Producción de gluconeogenesis cuerpos cetónicos

Hiperglucemia Hipercetonemia

GLUCAGÓN

Deshidrataciónpor diuresis osmótica

Acidosis metabólica

Estado hiperglucémico Cetoacidosis hiperosmolar diabética

Tejido muscularaminoácidos

Tejido adiposoácidos grasos

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de fosfato y 200-350 mmol de cloro. La terapia con líquidos IV debe en-caminarse a corregir estos déficit de agua y electrolitos en las primeras 24-48 horas, expandiendo el volumen intravascular y extravascular, y restaurando la perfusión renal. La velocidad del reemplazo dependerá de los estados hemodinámico y cardiovascular del paciente. Estos se va-loran examinando clínicamente la presión venosa yugular y los cambios posturales en la presión arterial y la frecuencia cardíaca. Dichos cambios son, sin embargo, difíciles de interpretar en presencia de neuropatía autónoma, que es muy común en diabéticos mal controlados o cuando el paciente usa medicamentos cardio o vasoactivos, hecho también común en diabéticos ancianos. Esto significa que en la mayoría de adultos con CAD moderada o severa es apropiado asumir un déficit de aproximada-mente 5 litros (3 litros en CAD leve) y luego guiarse según la respuesta al tratamiento. Si el paciente tiene una cardiopatía de base significativa, se requerirá monitoría de las presiones de llenado en la CAD moderada o severa.

El cálculo de la osmolalidad plasmática puede ser también útil: un sodio plasmático mayor de 140 mmol/L y una osmolalidad mayor de 340 mOsm/kg se asocian con grandes déficit de líquidos y la osmolalidad plasmática puede correlacionarse con el estado mental. El estupor y el coma son inusuales con una osmolalidad plasmática inferior a 340 mOsm/kg, de modo que debe buscarse otra causa de alteración del estado de conciencia si la osmolalidad se encuentra por debajo de este nivel.

La infusión de 1-1,5 litros de solución salina normal (SSN) en la pri-mera hora es apropiada en la mayoría de los casos, aunque pueden consi-derarse el uso de coloides si la presión arterial sistólica es menor de 100 mmHg. La velocidad de la infusión se ajusta de acuerdo con los requeri-mientos, y usualmente está entre 250-1.000 mL/hora en las siguientes 4 horas (4-14 mL/kg/hora). Si luego de los primeros 1-2 litros de SSN, las concentraciones corregidas de sodio son altas (mayores de 155 mmol/L), debe considerarse el uso de SS al 0,45%, con estrecha monitoría de los electrolitos. Las guías europeas son más estrictas con el uso de solucio-nes hipoosmolares y recomiendan que en caso de usarlas, no se debe aplicar más de 1 litro de SS al 0,45% en un período de 8 horas. Una vez la glucemia cae por debajo de 250 mg/dL, debe iniciarse dextrosa al 5% en agua destilada (DAD5%) a razón de 100-125 mL/hora y continuar la SSN a una tasa más lenta para completar la rehidratación y el reemplazo de electrolitos. Las recomendaciones de la ADA sugieren que la osmolalidad sérica efectiva no debe cambiar más de 3 mOsm/kg/hora y aunque esto puede ser difícil de obtener, debe ser monitoreada regularmente. La clave del manejo reside en la exacta evaluación del estado circulatorio, de la pérdida de líquidos y de una estrecha monitoría.

2. PotasioA pesar de una reducción significativa en el potasio corporal total, las concentraciones de potasio sérico pueden ser normales o altas debido a los movimientos de este ión hacia el espacio extracelular. Sus concen-traciones bajan poco a poco en las primeras horas de iniciado el trata-miento. El reemplazo de potasio debe comenzar tan pronto como se excluya la hiperpotasemia o ésta haya desaparecido con la rehidratación o la terapia con insulina. Si los niveles de potasio se encuentran entre 3,3-5,5 mmol/L deben administrarse 20 mmol/hora de potasio, o lo que

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es igual a 20-40 mmol de potasio/L de líquido infundido en los estadios tempranos del tratamiento. El objetivo es mantener los niveles de pota-sio por encima de 4,0 mmol/L ajustando la tasa de infusión, y considerar la probabilidad de necesitar 20-30 mmol de potasio/L en el líquido IV. Si los niveles de potasio son menores de 3,3 mmol/L al comienzo, el pa-ciente está en riesgo de arritmias cardíacas y debilidad de los músculos respiratorios cuando se instituya la terapia con insulina. Esta debe ser suspendida hasta cuando el potasio plasmático haya sido corregido mediante la infusión de potasio a una tasa de 40 mmol/hora. Si el po-tasio es mayor de 5,5 mmol/L, entonces debe omitirse su reemplazo hasta cuando sus concentraciones plasmáticas se encuentren dentro del rango deseado. Debe realizarse monitoría electrocardiográfica continua con el tratamiento.

3. Terapia con insulinaA menos que el episodio de CAD sea leve, el tratamiento de elección es la insulina cristalina por infusión IV. En los pacientes adultos, una vez se excluya que exista hipopotasemia con K+ < 3,3 mEq/L, se recomienda un bolo de insulina cristalina de 0,15 U/kg de peso corporal, seguido por una infusión continua de insulina cristalina a una dosis de 0,1 U/kg/hora (5-7 U/hora en adultos). No se recomienda un bolo inicial de insulina en pa-cientes pediátricos. En ellos se debe comenzar con una infusión continua de insulina cristalina en la misma dosis mencionada. Esta dosis baja de insulina usualmente disminuye las concentraciones de glucemia plasmá-tica a una tasa de 50-75 mg/dL/hora, en forma similar a un régimen de dosis más altas de insulina. Si la glucemia no cae en más de 50 mg% de su valor inicial en la primera hora, debe examinarse el estado de hidra-tación. Si éste es aceptable, la infusión de insulina puede doblarse cada hora hasta conseguir una disminución estable de la glucosa entre 50-75 mg/hora. Cuando los niveles de glucemia alcanzan 250 mg/dL, en CAD o 300 mg/dL en SHH, puede disminuirse la dosis de la infusión de insulina a 0,05-0,1 U/kg/hora (3-6 U/hora) y se puede añadir dextrosa al 5% a los líquidos IV. Después de ésto, la tasa de administración de insulina o la concentración de dextrosa pueden necesitar ajustarse para mantener los niveles de glucemia, entre duchos valores, hasta que se resuelva la acidosis en la CAD o mejore el estado mental en el SHH. Típicamente, la cetonemia toma más tiempo en desaparecer que la hiperglucemia. La medición directa del ácido beta-hidroxibutírico (el más fuerte y preva-lente en la CAD) en la sangre es el método preferido para monitorear la CAD. El método del nitroprusiato solamente mide los ácidos acetoacético y acetona y no mide el ácido beta-hidroxibutírico. Durante el tratamien-to, éste es convertido a ácido acetoacético lo que puede hacer pensar erróneamente al clínico que la cetoacidosis ha empeorado. Por lo tanto, la evaluación de las cetonas séricas o urinarias por el método del nitro-prusiato no debe ser usada como un indicador de respuesta al tratamien-to. Durante la terapia para la CAD o el SHH deben obtenerse muestras de sangre cada 2-4 horas para la determinación de los electrolitos séricos, glucemia, osmolalidad. EI pH venoso (para CAD) y la brecha aniónica son suficientes para monitorear la resolución de la acidosis.

En los pacientes con CAD leve, la insulina cristalina administrada SC o IM es tan efectiva como la IV para contrarrestar la acidosis y la hiperglu-

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cemia. Los pacientes deben recibir primero una dosis de carga de insuli-na cristalina de 0,4-0,6 U/kg de caso corporal, la mitad como bolo IV y la mitad por vía SC o IM. Después se administran 0,1 U/kg/hora SC o IM.

Los criterios para la resolución de la CAD incluyen una glucemia < 200 mg/dL, un bicarbonato sérico > 18 mEq/L y un pH venoso > 7,3. Una vez la CAD se ha resuelto, si el paciente no recibe vía oral, debe conti-nuarse la infusión continua de insulina IV y el reemplazo de líquidos y la suplementación con insulina cristalina SC según necesidad cada 4 horas. En los pacientes adultos, ésto puede corresponder a incrementos de 5 U por cada 50 mg/dL de glucemia por encima de 150 mg/dL. Cuando el paciente sea capaz de comer, debe iniciarse un esquema de dosis múlti-ples que combine una insulina de acción intermedia y corta SC ajustada a necesidad. Debe continuarse la infusión de insulina cristalina IV por 1-2 horas luego de iniciado el régimen mixto para asegurar niveles de insulina plasmáticos adecuados. Una abrupta supresión de la insulina IV, acoplado con un retraso en el comienzo de la insulina SC pueden con-ducir a empeoramiento del cuadro. A los pacientes con DM conocida, se les puede aplicar la insulina en la dosis que venían recibiendo antes de su complicación, ajustando según necesidad. En los pacientes con DM nueva, la dosis total de insulina inicial debe ser de 0,5-1,0 U/kg/día, di-vidida en al menos dos dosis en un régimen que incluya insulina de acción corta e intermedia, hasta establecer la dosis óptima. Algunos pacientes con DM tipo 2, pueden ser dados de alta con agentes hipoglucemiantes orales y recomendaciones dietarias.

Si se encuentra en un lugar donde no se pueda administrar una infu-sión de insulina IV continua, la ADA sugiere aplicar 0,4 U/kg de insulina cristalina, la mitad como bolo IV y la otra mitad SC o IM, y luego aplicar 0,1 U/kg IM cada hora hasta que la glucemia sea menor de 250 mg/dL. En este momento se continúan 5-10 U de insulina cristalina SC cada 2 horas, con infusión concomitante de dextrosa, hasta poder iniciar la insulina que el paciente recibía antes de la CAD. Debe señalarse, sin embargo, que los estudios con las tasas más bajas de mortalidad han sido conduci-dos en centros usando insulina IV en infusión.

4. EducaciónMuchos casos de CAD ocurren luego de la reducción u omisión del trata-miento con insulina. Es vital que los pacientes, quienes desarrollan CAD, reciban antes de su salida del hospital una instrucción educativa acerca del manejo de su insulina, en el evento de presentarse una enfermedad intercurrente.

Controversias terapéuticas

BicarbonatoEn contraste con la creencia común, un pH sanguíneo bajo no tiene efec-tos adversos significativos sobre el sistema cardiovascular y los pacientes con acidosis severa mueren en coma antes de desarrollar disturbios car-diovasculares. La situación más peligrosa para la vida, en los pacientes con CAD es el coma. Se debe a que el pH sanguíneo bajo inactiva la en-zima glucolítica fosfo-fructoquinasa inhibiendo la utilización de glucosa

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por las neuronas. La consecuencia de esto son la somnolencia, el estupor, el coma y eventualmente la muerte. La mayoría de pacientes con pH menor de 7,0 se encuentran en coma.

El tratamiento con bicarbonato sigue siendo controversial en la CAD. Aquellos estudios de tratamiento con bicarbonato realizados en pacien-tes con pH mayor de 6,9 han fracasado en demostrar algún beneficio. No se han realizado estudios aleatorios prospectivos en pacientes con pH menor de 6,9 y algunos aún proponen su uso en esta situación, por los beneficios teóricos sobre la función cardíaca y respiratoria. Sin embar-go, existe poca evidencia clínica para soportar esta aproximación y un estudio realizado en pacientes acidóticos de diferentes causas, en uni-dades de cuidado intensivo no demostró con la terapia con bicarbonato mejorías hemodinámicas, a pesar de lograrse aumentos en el pH san-guíneo. Las desventajas incluyen una incidencia alta de hipopotasemia, hipocalcemia, acidosis paradójica del LCR, empeoramiento de la acidosis intracelular e hipoxia. El bicarbonato de sodio es tanto hipertónico como hiperosmolar lo que puede deprimir la actividad cardíaca y conducir a movimiento de líquidos al espacio vascular con hipervolemia y riesgo de un edema pulmonar. El aumento en el pH cambia la curva de disociación de la Hb-O2 hacia la izquierda, disminuyendo la entrega de oxígeno a los tejidos y aumentando la producción de lactato. Las infusiones de bicarbonato ocasionan elevaciones de la pCO2, cuya rápida difusión a través de las membranas celulares puede empeorar la acidosis intrace-lular, especialmente cuando el paciente es incapaz de compensar con un aumento en la excreción de CO2.

Durante la fase de recuperación de la CAD, el lactato producido en la hipoxia tisular se metaboliza a bicarbonato llevando a una alcalosis de rebote. Un estudio reciente, muestra una siniestra asociación entre el uso de bicarbonato y el edema cerebral. Además, existe evidencia de que el bicarbonato aumenta la producción de cetonas y puede retrasar la mejoría de la cetosis alcanzada por un tratamiento apropiado con insulina y administración de líquidos IV. Podría por tanto, reservarse para aquellos pacientes con paro respiratorio o colapso cardiovascular inmi-nentes. Si se administra en un paciente con pH menor de 6,9, la dosis recomendada es de 100 mmol de bicarbonato de sodio, infundidos con 20 mmol de cloruro de potasio, durante 20 minutos, con monitoría seriada del calcio y del potasio.

FosfatoEl aumento en la excreción de fosfato en la orina en la CAD conduce comúnmente a hipofosfatemia. Las complicaciones relacionadas con la hipofosfatemia son raras a menos que la condición sea severa (fosfato menor de 1 mg/dL), pero incluyen debilidad de los músculos esqueléticos y respiratorios, anemia hemolítica y reducción de la función sistólica. El reemplazo rutinario de fosfato no ha demostrado ser clínicamente bene-ficioso y debe considerarse solamente en aquellos casos en los que exis-te hipofosfatemia asociada con anemia, disfunción cardíaca o depresión respiratoria, o en aquellos con severa hipofosfatemia. Si se administra fosfato, el reemplazo se hace con 20 mmol de fosfato añadidos a 1 litro del líquido IV de reemplazo, teniendo cuidado de evitar hipocalcemia.

El desarrollo de acidosis metabólica ocasiona una respuesta hiper-ventilatoria compensatoria debido a la estimulación tanto de quimio-

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rreceptores centrales como periféricos. Este aumento en la ventilación alveolar resulta en una caída en la pCO2, que tiende a elevar el pH hacia lo normal. En contraste a otras causas de acidosis, en la CAD, son los quimiorreceptores del cuerpo carotídeo los que proporcionan el mayor estímulo para el esfuerzo respiratorio cuando el pH baja. Esto se traduce en que la hiperventilación ocurre más temprano en la CAD.

Incrementos leves a moderados en el potasio sérico se presentan frecuentemente en la CAD, pero la hipopotasemia severa es rara y pro-bablemente es una consecuencia de la acidosis, la deficiencia de insu-lina, la hiperosmolaridad, la deshidratación severa y la retención renal de potasio.

ComplicacionesLas complicaciones más severas de la CAD y del EHH, incluyen la hipo-glucemia debida a un tratamiento agresivo con insulina. La hipopota-semia, por el tratamiento con insulina y el manejo de la acidosis con bicarbonato y la hiperglucemia secundaria a la interrupción de la terapia con insulina IV después de la recuperación, sin un cubrimiento subse-cuente con insulina SC. Comúnmente los pacientes que se recuperan de la CAD desarrollan hipercloremia desencadenada por el uso excesivo de solución salina normal y una acidosis de brecha aniónica normal transi-toria, ya que el cloro de los líquidos venosos reemplaza los cetoaniones perdidos como sales de sodio y potasio, durante la diuresis osmótica. Estas anormalidades bioquímicas son transitorias y no son clínicamente significativas, excepto en casos de falla renal aguda u oliguria extrema. El edema cerebral es una complicación rara pero a menudo fatal de la CAD, que ocurre en el 0,7-1,0% de los niños. Es más común en niños con DM de reciente diagnóstico, pero se reporta en niños con DM ya conoci-da y en jóvenes en la segunda década. Se han publicado también casos fatales de edema cerebral en el EHH. Clínicamente el edema cerebral se caracteriza por un deterioro en el nivel de conciencia, con letargia y cefalea. Pueden aparecer convulsiones, cambios pupilares, bradicardia y paro respiratorio debidos a herniación del tronco cerebral. La progresión puede ser tan rápida que no se encuentra papiledema. La mortalidad es tan alta como del 70%, con solamente un 10% de pacientes que se recu-peran sin secuelas. El edema cerebral probablemente se deba al movi-miento de agua hacia el SNC debido a las diferencias osmóticas, cuando la osmolalidad del plasma baja demasiado rápido con el tratamiento de la CAD o del EHH.

Para disminuir el riesgo de edema cerebral en pacientes de alto riesgo se recomienda un reemplazo gradual de los déficit de sodio y agua en los pacientes hiperosmolares (3 mOsm/kg H2O/hora) y la adi-ción de dextrosa a la solución de hidratación una vez que la glucemia se encuentre en 250 mg/dL. En los pacientes con EHH, se debe mantener un nivel de glucemia entre 250-300 mg/dL hasta que la hiperosmola-lidad y el estado mental mejoren y el paciente se torne clínicamente estable. La hipoxemia y rara vez el edema pulmonar agudo no cardio-génico pueden complicar el tratamiento de la CAD. La hipoxemia se atribuye a la reducción en la presión coloidosmótica, lo que resulta en un aumento en el contenido de agua pulmonar con disminución en su distensibilidad. Los pacientes con un amplio gradiente de oxígeno

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alvéolo-arterial o estertores pulmonares se encuentran en mayor riesgo de desarrollar edema pulmonar.

PronósticoLa tasa de mortalidad global se ha estimado entre un 4-10%, con un 19,6% en los mayores de 70 años por la coomorbilidad asociada. Si el edema cerebral complica la CAD la tasa de mortalidad es de 70-90%. La tasa de mortalidad para el EHH varía del 10-50%, dependiendo de la enfermedad subyacente.

PrevenciónMuchos casos de CAD y EHH pueden prevenirse con un mayor acceso al cuidado médico, educación apropiada y comunicación afectiva con el personal de salud durante una enfermedad intercurrente. La suspensión de la insulina por razones económicas es un factor precipitante, común en nuestro medio. Debe aconsejarse al paciente que nunca suspenda la insulina y que busque ayuda profesional en forma temprana cuando curse con una enfermedad infecciosa o general superpuesta. Se les debe enseñar a monitorear sus niveles de glucemia y a determinar los cuerpos cetónicos en orina o sangre cuando su nivel de glucemia sea mayor de 300 mg/dL, y a registrar y comunicar su temperatura, frecuencia cardía-ca, respiratoria y peso, al personal de salud. Debe tratarse prontamente la deshidratación en los ancianos incapaces de reconocerla.

Recomendaciones de la Asociación Americana de Diabetes que se han seguido en este artículo:

a. Iniciar la terapéutica insulínica así como el reemplazo de líquidos siguiendo las guías que aquí se dan.

a. Según le evidencia, el reemplazo cuidadoso de fosfatos puede estar indicado en pacientes con disfunción cardíaca, anemia o depresión respiratoria o en quienes el fosfato sérico tiene una concentración menor de 1 mg/dL.

b. A menos que el episodio de cetoacidosis diabética sea discreto, se debe preferir el uso de infusiones intravenosas continuas de insulina regular.

c. Los estudios de edema cerebral en la cetoacidosis diabética son li-mitados. Para evitarlo, seguir las recomendaciones que aquí se dan respecto a la corrección gradual de la glucemia y de la osmolaridad, como también el uso juicioso de infusiones salinas iso o hipotónicas, dependiendo del sodio sérico y del estado hemodinámico del paciente.

c. Las indicaciones terapéuticas para el uso del bicarbonato, pueden ser benéficas en pacientes con un pH inferior a 6,9 y no es necesario si el pH es mayor de 7.

Validez de las recomendacionesa. Estudios controlados e investigaciones suficientes para recomendar

esta conducta en todos los casos.b. Evidencia que apoya la conducta por estudios controlados bien lleva-

dos.c. La evidencia no tiene estudios controlados suficientes para recomen-

dar la conducta.

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Algoritmo 3. Administración de bicarbonato en el manejo de pacientes adultos con CAD.

EVALUACIÓN COMPLETA INICIAL. INICIAR LEV CON SSN A 1 L/HORA (15-20 mL/kg/h)

EVALUACIÓN DE LA NECESIDAD DE BICARBONATO

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Repetir la administración de bicarbonato cada 2 h hasta que el

pH sea > 7,0 mEq/Lvigilar el K+ sérico

LECTURAS RECOMENDADASAmerican Diabetes Association. Hyperglycemic Crises in patients with diabe-

tes mellitus. Diabetes Care 2002 Jan; 25, Supl 1: S100-S108.Chiasson JL, et al. Diagnosis and treatment of diabetic ketoacidosis and

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Manejo de líquidos y electrolitos en el paciente quirúrgico18Dr. Jaime Restrepo Cuartas

Introducción

Para la comprensión de este tema y su aplicabilidad en cirugía, deben tenerse en cuenta los aspectos contemplados en los capítulos básicos sobre el agua corporal y su balance, la composición electrolítica en los diferentes compartimientos y las alteraciones tanto del agua como de los iones en el organismo humano.

Lo que busca el médico en un paciente que va ser o es intervenido en cirugía, es mantener la homeostasis. El organismo hace uso de los mecanismos compensadores a través de los sistemas neuroendocrinos; se trata de fácilitar la tarea y evitar complicaciones. Cada paciente debe ser individualizado teniendo en cuenta aspectos particulares como la edad, el sexo, el peso y la talla; los antecedentes, en especial aquellas enfermedades que pueden contribuir a que existan comportamientos anormales o se desencadenen complicaciones; la situación previa a la enfermedad, que lo hace susceptible a un tratamiento quirúrgico y el estado nutricional.

Recordemos que los antecedentes de enfermedad cardíaca, pulmo-nar, hepática o renal obligan a un excelente y minucioso manejo del agua y los electrolitos; que la diabetes suele descompensarse con una cirugía y que la desnutrición generalmente se acompaña de hipoalbuminemia y un exceso de agua en los tejidos.

El manejo de los líquidos y electrolitos en niños y en ancianos es especial y deben tenerse en cuenta los requerimientos específicos de cada uno de ellos.

El enfermo puede llegar al quirófano con pérdidas previas difíciles de determinar, y para ello deben averiguarse el peso previo del paciente, las características del líquido perdido y hacer una clara evaluación clíni-ca para establecer el estado de deshidratación.

Trastornos del equilibrio hidroelectrolítico

DeshidrataciónEs una situación clínica específica que resulta de la pérdida de líquidos y electrolitos en un enfermo. Generalmente se clasifica según el porcen-taje de peso perdido, así:

Grado I o leve cuando se pierde un 4% del peso, la osmolaridad está entre 295 y 300 mOsm/L y los síntomas se reducen a simplemente tener sed.

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18Grado II o moderada cuando se pierde un 8% del peso, la osmolaridad está entre 300 y 315 mOsm/L y los síntomas muestran además de la sed, ansiedad, sequedad en mucosas, disminución del volumen urinario e hi-potensión postural.

Grado III o grave cuando se pierde más del 10% del peso, la osmolaridad está entre 315 y 330 mOsm/L y los signos y síntomas son severos con oli-guria, hipotensión y trastornos mentales como la excitación, el estupor y el coma.

La deshidratación también se puede clasificar en aguda o crónica. La aguda se produce rápidamente, en general en las primeras 48 horas. En ella la pérdida del volumen extracelular llega al 85%, siendo de un 15% en el intracelular. La crónica se desarrolla lentamente, en general des-pués de las 72 horas y la pérdida intracelular puede ser del 35%, mientras la extracelular es del 65%. La respuesta al tratamiento en las agudas es más rápida y efectiva que en las crónicas, pues en éstas pueden existir daños celulares o alteraciones en la capacidad de respuesta de los órga-nos, los que requieren más tiempo para establecer la compensación.

Según el componente osmótico, la deshidratación puede ser isoosmo-lar, hipoosmolar e hiperosmolar.

Isoosmolar. Se presenta cuando las pérdidas de electrolitos tienen una composición similar a las del líquido extracelular. En general ocurre en casos de pérdidas gastrointestinales severas o en las peritonitis, y se caracteriza por la preservación de la osmolalidad, ya que se pierden agua y electrolitos en igual proporcion. En ellos no existe un especial movimiento iónico entre los compartimientos. Su reemplazo debe ser volumen a volumen con una solución isoosmolar como el lactato Ringer (Hartmann).

Hipoosmolar. Ocurre cuando se pierden más electrolitos que agua o si el reemplazo de líquidos es inadecuado y se administra un exceso de agua. La disminución de la ingesta de sodio, el vómito o la diarrea, la nefritis con pérdida de sal y la insuficiencia suprarrenal deben contarse como algunas de las causas. Los enfermos desnutridos, o con enfermedad cardíaca, hepática y renal suelen tener un exceso de agua y la deshi-dratación es hipoosmolar. En ellos hay salida de electrolitos del espacio intracelular al intersticial y entrada de agua a las células. El diagnóstico se puede sospechar con la historia clínica. Suele producir colapso con hi-potensión, en el ionograma suele aparecer hiponatremia, hipopotasemia y un aumento del hematocrito. Su manejo consiste en restringir el agua y suministrar los electrolitos, en bolos de solución salina hiperosmolar. Ejemplo: solución salina al 3,5% en 250 mL de agua. En estos casos tam-bién se emplea el manitol para buscar eliminar el exceso de agua y evitar el edema cerebral.

Hiperosmolar. Se establece cuando se pierde más agua que electrolitos y por tanto se aumenta la concentración de los iones. Aparece en casos de fiebre o sudoración excesiva por ejercicio extremo, o en una enfer-medad en la cual el sudor sea un signo característico, como es el caso del paludismo o la enfermedad de Hodgkin; en la intoxicación alcohólica por un aumento en la concentración del alcohol y por falta de adecuada

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ingestión de agua; en la alimentación enteral en pacientes inconscientes en los cuales no se hace un buen cálculo de los líquidos administrados y se introducen por la sonda comidas hiperosmolares; en la alimentación parenteral total por administración insuficiente de agua; en pacientes con diabetes y poliuria o en enfermos psiquiátricos que no ingresen can-tidades suficientes de agua. En la deshidratación hiperosmolar hay mo-vimiento de agua del espacio intracelular al intersticial y entrada de elec-trolitos a las células. En estos casos la sed es intensa, aparece sequedad en las mucosas, acompañada de ronquera o afonía, hay excitación o estados de intranquilidad y oliguria. El ionograma suele mostrar un Na+ alto al igual que el hematocrito. Para su manejo se emplean soluciones hipoosmola-res como el cloruro de sodio al 0,45% o el suero glucosado al 5%.

SobrehidrataciónEn estos casos ocurre un aumento exagerado del agua y los electrolitos sin que exista una adecuada capacidad del organismo para eliminar los excesos. Es usual que se presente por efecto de una ingestión excesi-va, en la reabsorción de líquidos acumulados en el tercer espacio, por ejemplo en casos de obstrucción intestinal, peritonitis o ascitis y en las insuficiencias cardíaca y renal. De igual modo puede ser isoosmolar, hi-poosmolar o hiperosmolar.

En la isoosmolar, no suele haber movimiento iónico pero si un aumen-to de la presión venosa central y una sobrecarga cardíaca y pulmonar. En la hipoosmolar se presenta una intoxicación hídrica que produce severo edema; en estos casos suele aparecer poliuria inicial seguida de oliguria, la hemoglobina y el hematocrito están disminuidos y el Na+ es bajo. En la hiperosmolar suele presentarse una salida de líquido del interior de las células con deshidratación celular; en ellos hay hiperosmolaridad con Na+ alto y K+ bajo.

En la sobrehidratación se debe prevenir la falla cardíaca y el edema pulmonar, sobre todo en pacientes ancianos que toleran muy poco el exceso de líquidos. El diagnóstico se sospecha por el edema, el aumento de la presión venosa central (PVC) y la elevación de la presión arterial. En general estos casos deben manejarse con restricciones al ingreso de sodio y con el uso de diuréticos (tablas 18-1 y 18-2).

Tratamiento de los trastornos hidroelectrolíticos

En el manejo de los trastornos hidroelectrolíticos deben hacerse un inte-rrogatorio y un examen físico cuidadosos que permitan clasificar el esta-do y las características de la deshidratación, su evolución y las particula-ridades físicas que exijan cuidados especiales. Se debe tener presente el peso, el sexo, la edad y conocer si existen enfermedades concurrentes.

La colocación de una sonda vesical, la canalización venosa, la medi-ción de la presión venosa central y el monitoreo permanente del volu-men urinario, la determinación de los electrolitos en sangre y el control de las pérdidas de líquidos, son elementos sustanciales en el manejo de una deshidratación. De ser posible, sería útil conocer si hay pérdidas pre-vias a la consulta del paciente, cuál es la magnitud de ellas y sus carac-terísticas en la composición iónica. Por eso analizaremos tres conceptos: pérdidas preexistentes, mantenimiento diario y pérdidas patológicas.

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Pérdidas preexistentesConocer las pérdidas previas es difícil de establecer porque casi nunca se miden y porque los pacientes graves ofrecen poca colaboración para explicar estos datos, o su estado mental no se los permite. De todos modos lo que más interesa es conocer qué tipo de líquido el paciente ha perdido para de acuerdo con la composición que los líquidos corporales tienen, se pueda definir cómo hacer el reemplazo.

Muchas veces la urgencia del caso y la imposibilidad de recoger in-formación, hacen que el médico deba ser práctico y preocuparse princi-palmente por estabilizar el paciente. La estabilización consiste en man-tener la presión arterial, reestablecer la normalidad de la función de los órganos, específicamente del riñón, el corazón y los pulmones, antes de pensar en un procedimiento quirúrgico. Para ello se debe canalizar una

Tabla 18-1. Manifestaciones clínicas de los trastornos de volumen extracelular. Órgano o sistema

Déficit de volumen Exceso de volumen

Moderado Grave Moderado Grave

Sistema nervioso central

SomnolenciaApatíaLentitud derespuestasAdinamia

HiporreflexiaAnestesiadistal de ex-tremidadesEstuporComa

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Tracto gastrointestinal

Anorexia NáuseasVómitoÍleoadinámicoDistensiónabdominal

Edema visceral Edema visceral

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Lividez cutá-neaHipotensiónRuidos car-diacosalejados

Presión venosa central altaGasto cardíacoaltoSoplos funciona-lesGalope Crépitos en las bases pulmonares

Edemapulmonar

Hísticos Sequedad de mucosas Signo del pliegue positivo

Atonía Ojos hundidos

Edema Anasarca

Metabólicos Hipotermia leve

Hipotermia severa

Ninguno Ninguno

Tomado de: Shires GT, Canizaro PC, Lowry SF. Tratamiento hidroelectrolítico y nutricional de pacientes quirúrgicos. En: Schwartz, Shires, Spencer. Principios de cirugía. Tomo 1. 5a. ed. México: McGraw-Hill; 1991: p. 65.

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vena central con el objeto de medir la presión venosa central y adminis-trar los volúmenes de líquidos requeridos.

Si se conoce el peso previo del paciente es posible calcular la pérdida de líquidos. Una pérdida del 10% en una persona de 70 kilos, representa un déficit de 4,2 litros. Para determinar el agua corporal total (ACT) se aplica la siguiente fórmula:

Peso en kilos x Porcentaje total de agua (60% para adulto)ACT (L) = ______________________________________________ = 42 L 100

El 10% de los 42 litros son 4,2 litros.

Conocer el hematocrito previo a la situación de deshidratación o tener la certeza de que no había previamente una anemia o problemas de pérdidas sanguíneas, también puede ser de ayuda. Para ello se aplica la fórmula:

Hto. normalVol. extracelular perdido (en L) = 1- _______________ x Volumen extracelular Hto. actual

En una persona de 70 kilos el volumen extracelular es el 20% del peso corporal, lo que equivale a 14 litros.

Ejemplo: si un individuo de 70 kilos tiene un Hto previo de 40 y la medi-ción muestra 30 la aplicación de la fórmula será:

Órgano o sistema

Hiponatremia Hipernatremia

Moderada Grave Moderada Grave

Sistema nervioso central

Calambres Hiperreflexia Hipertensión endocraneal (compensada)

Convulsiones Arreflexia Hipertensión endocraneal (descompen-sada)

Inquietud Debilidad

Delirio Manía

Cardiovascular Cambios en la presión arterial secundarios a la hipertensión endocraneal

TaquicardiaHipotensión

Hísticos Salivación, lagrimeo, diarrea, signo del pliegue positivo

Mucosas secas y adheren-tes, lengua roja y edema-tosa Rubor cutáneo

Renales Oliguria Anuria Oliguria

Metabólicos Ninguno Fiebre

Tabla 18-2. Manifestaciones clínicas de los trastornos osmolares.

Tomado de: Shires GT, Canizaro PC, Lowry SF. Tratamiento hidroelectrolítico y nutricional de pacientes quirúrgicos. En: Schwartz, Shires, Spencer. Principios de cirugía. Tomo 1. 5a. ed. México. McGraw-HIll, 1991. 66.

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40Vol. extrac. perdido = 1- ____ x 14 litros, o sea 4,6 litros de pérdida extracelular 30

También podría aplicarse la siguiente fórmula:

Hto. medido – Hto. normalDéficit de agua = _________________________ x Volumen extrac. (en litros)

Hto. normal

55% - 45%Ejemplo: déficit de agua = ______________ x 14 litros (70 kilos) = 2,8 litros.

45%

La determinación del sodio en el organismo, como una medida del com-partimiento extracelular, puede también ser una forma adecuada para determinar las pérdidas extracelulares. Para ello, se aplicaría la siguien-te fórmula:

Na+ medido – Na+ normalDéficit de agua = _________________________ x Vol. extracel. (en litros)

Na+ normal

160 mEq/L – 143 mEq/LEjemplo: déficit de agua = ______________________ x 14 L (70 kilos)

143 mEq/L

Esto equivale a 1, 4 litros de déficit.

Si se puede determinar la osmolaridad del plasma, también es posible conocer el grado de la deshidratación

Parámetrospara evaluar

Deshidratacióngrado I

Deshidratacióngrado II

Deshidratacióngrado III

Osmolaridad 285-300 mOsm/L 300-315 mOsm/L 315-330 mOsm/L

Presión arterial Normal o lig. aum. Disminuida Sever. disminuida

Pulso Normal Aumentado Muy aumentado

Volumen urinario Normal Disminuido Franca oliguria

PVC Normal Disminuida Por debajo de cero

Conciencia Normal Excitación Inconsciencia

Sed Presente Presente Presente

Signos como el de la sequedad en las mucosas son característicos de la deshidratación, pero pueden existir en estados de hidratación normal en pacientes que respiren por la boca. A su vez el signo del pliegue, que indica disminución de la turgencia de la piel, es muy evidente en niños, rara vez ocurre en los adultos y puede estar presente en los ancianos sin que tenga significación clínica. Los ojos hundidos también son un signo de deshidratación grave, pero es más notorio en los niños.

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Si la deshidratación es aguda y grave, los líquidos para corregir el déficit preexistente deben administrarse con rapidez y evaluarse cons-tantemente la respuesta del organismo. Se debe buscar la normalización de la presión arterial a los valores usuales del paciente, la diuresis debe estar entre 30 y 50 mL por hora y la PVC debe elevarse entre 10 y 12 mL de agua.

Si la deshidratación es crónica, la administración de líquidos debe hacerse con prudencia buscando un reemplazo paulatino y evaluando la respuesta, ya que es posible que el proceso haya afectado gravemente algunos órganos como el riñón o el corazón, que no deben sobrecargarse.

Cuando las pérdidas son de menos del 25% del volumen (1,25 litros), los síntomas son discretos. Puede haber sed, taquicardia moderada, ta-quipnea y ligera hipertensión compensatoria con hipotensión postural.

De acuerdo con la caracterización de las pérdidas previas en relación con los electrolitos, se escoge el líquido parenteral que más se acomode a las circunstancias. Las soluciones más comunes en el mercado son:

1- Dextrosa al 5% en agua. Su osmolaridad es de 252 mOsm/L y tiene 200 kilocalorías/L.

2- Dextrosa al 10% en agua. Su osmolaridad es de 504 mOsm/L y tiene 400 kilocalorías/L.

3- Dextrosa al 5% en solución salina. Su osmolaridad es de 406 mOsm/L con 200 kilocalorías, 154 mEq de Na+ y 154 de Cl— por litro.

4- Solución salina al 0,9%. Su osmolaridad es de 290 mOsm/L con 154 mEq de Na+ y 154 mEq de Cl— por litro.

5- Solución de lactato-Ringer (Hartmann). Su osmolaridad es 268 mOsm/L, con 130 mEq/L de Na+, 109 mEq/L de Cl—, 4 mEq/L de K+, 3 mEq/L de Ca++ y 3 mEq/L de Mg++. El lactato es convertido en bicarbonato en el hígado.

6- Solución salina hipertónica al 3%. Su osmolaridad es 1,026 mOsm/L con 513 mEq/L de Na+ y 513 mEq/L de Cl—.

7- Solución salina hipertónica al 5%. Su osmolaridad es 1.710 mOsm/L con 855 mEq/L de Na+ y 855 mEq/L de Cl—.

Siempre debemos tener en cuenta que al administrar dextrosa, bási-camente lo que se está entregando es agua, pues el azúcar se meta-boliza con rapidez aportando unas pocas calorías que sin embargo son muy importantes para evitar el catabolismo anaerobio con producción de cuerpos cetónicos. En el caso de enfermedad hepática no es acon-sejable ofrecer lactato pues no se metabolizaría y mejor se recomienda usar directamente bicarbonato de sodio. Un exceso de cloro podría ser eliminado por el riñón, pero se corre el riesgo de una acidosis hiperclo-rémica. Las soluciones salinas hipertónicas pueden asociarse con falla renal y mayor mortalidad, especialmente en enfermos con quemaduras graves. Si coexiste una acidosis, ésta se puede controlar con el uso de lactato de Ringer.

En este capítulo no tocaremos el tema del choque hemorrágico, pero sí debemos aclarar que pérdidas de un 15-25% de sangre, cuan-do la hemorragia se controla, no producen mayores manifestaciones y no requieren de un tratamiento especial; si las pérdidas son superio-res a estas cifras deben tratarse reemplazando idealmente la pérdida, volumen a volumen, y si es posible, y la sangre del enfermo puede

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recuperarse, se hace reinfusión de la sangre, empleando técnicas de autotransfusión. La sangre administrada debe reunir todos los requi-sitos exigidos hoy en día para evitar problemas de compatibilidad y enfermedades transmitidas por esta vía. Las pérdidas mayores del 30% dan hipotensión, taquicardia, aumento de la frecuencia respiratoria y disminución del volumen de orina. Las fracturas pueden originar pér-didas sanguíneas apreciables, difíciles de cuantificar. En un adulto una fractura de pelvis puede originar pérdidas hasta de 2.000 mL de sangre y una de fémur hasta de 1.000 mL.

Si la sangre no se puede reemplazar de inmediato, la recuperación se inicia con soluciones cristaloides o coloides. De los cristaloides los más usados son la solución salina al 0,9%, la solución de lactato Ringer (Hartmann) y las soluciones hipertónicas al 3 y 7,5%. Entre los coloides están el plasma, la albúmina, el dextrán (de 40.000 y 70.000 daltons), el hidroxietil almidón (hidroxietilstarch, que es un polímero de la glucosa de 69.000 daltons) y la gelatina (Haemaccel®). Los coloides disminuyen el edema de tejidos y el edema pulmonar; además, tienen efecto sobre el barrido de los radicales libres de oxígeno, pero algunos pueden produ-cir reacciones anafilácticas y favorecer las hemorragias.

Los cristaloides isoosmolares como la solución salina o el lactato Ringer se mueven con facilidad en los distintos compartimentos y no originan movimientos iónicos. Son expansores tanto vasculares como del compartimiento intersticial. Al diluir producen disminución de la presión oncótica, lo cual favorece el edema de los tejidos y en casos graves, el edema pulmonar. Las complicaciones que pueden producir son: edemas de todo tipo incluido el pulmonar, acidosis hiperclorémica, hipoalbumi-nemia dilucional e hipernatremia. Las soluciones hipertónicas reducen un 20% los requerimientos de volumen, son vasodilatadoras, disminuyen la presión intracraneal y son inotrópicas, pero favorecen el sangrado, dan más hipernatremia y acidosis. No es conveniente repetirlos más de tres veces en una misma ocasión.

Algunos de los coloides son polisacáridos de alto peso molecular. Qui-nientos mL de ellos movilizan 500 mL de agua al compartimiento vascu-lar y su efecto dura unas 4 horas. En caso de quemaduras graves no se deben aplicar en las primeras 24 horas porque el daño capilar permite su salida y aumenta el edema. Los de bajo peso molecular (40.000) pre-vienen la agregación de los glóbulos rojos y mejoran el funcionamiento de la microcirculación; su administración no debe exceder los 10 mL/kg en 24 horas por el riesgo de favorecer hemorragias. En casos de trauma cerebral con edema grave es útil la solución salina al 7,5%, pues ayuda a disminuir el edema cerebral.

La albúmina puede tener efecto durante unas 16-24 horas, ayuda a eliminar los radicales libres, previene el edema pulmonar, pero puede facilitar hemorragias al aumentar el tiempo de coagulación. El dextrán se asocia ocasionalmente con reacciones anafilácticas y con trastornos de la coagulación al disminuir el factor VIII. Las gelatinas (Haemaccel®) son bastante tolerables, no producen reacciones alérgicas, ni causan trastornos de la coagulación, pero se asocian a hipercalcemias. A pe-sar de las ventajas teóricas de los coloides, los ensayos clínicos no han demostrado sus bondades y por el contrario en trauma se asocia con un discreto aumento de la mortalidad.

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Pérdidas patológicasSon las que suceden en el tiempo de la hospitalización cuando el pacien-te está siendo sometido a una evaluación permanente. Las eliminaciones normales ocurren por efecto de la respiración, la orina, el sudor y la de-fecación y pueden volverse pérdidas patológicas en situaciones especia-les. Se debe recordar que en la respiración se elimina agua sin contenido iónico, en el sudor la excreción de iones es muy baja y es del orden de 20 mEq/L de Na+, 10 mEq/L de Cl— y 2 mEq/L de K+, y en la defecación normal prácticamente son despreciables las cantidades de agua e iones.

Pero lo que es normal en un momento puede volverse patológico. En el caso de la respiración puede existir un aumento de las pérdidas de va-por de agua si hay hiperventilación, uso de ventiladores, traqueostomías, empleo de oxígeno e intubación. La poliuria de origen osmótico puede ocurrir por descompensación de una diabetes y también puede existir po-liuria grave en una insuficiencia renal poliúrica o una diabetes insípida. La perspiración se incrementa como pérdida en la fiebre y en el ejercicio ex-tremo y puede llegar a ser hasta de 200 mL/hora. Las pérdidas digestivas se presentan cuando aparece vómito, diarrea, obstrucción intestinal o íleo adinámico y fístulas en diferentes sitios del tracto digestivo. El cálculo del reemplazo se hace teniendo en cuenta la composición iónica del líquido perdido, el cual puede tener algunas variaciones según los diferentes estu-dios. En casos complejos y si las circunstancias lo permiten se puede hacer la medición de iones en los diferentes líquidos, pero en general, puede calcularse de la siguiente manera:

Tipo de secreción

Vol/día(mL)

Na+ (mEq/L)

K+ (mEq/L)

Cl- (mEq/L)

Bicarbo-nato

Salival 1.500 10 20 20 30

Gástrica 2.000 60 10 120 0

Duodenal 1.000 140 5 80 10

Yeyuno- ileal 1.500 140 5 140 30

Biliar 800 140 5 100 30

Pancreá-tica 1.000 140 5 80 100

También son pérdidas patológicas las que se presentan en forma de ede-ma en un tercer espacio, por ejemplo, en los tejidos, en la cavidad pe-ritoneal por efecto de una peritonitis o acumulación de líquido ascítico, en la luz intestinal en caso de una obstrucción o de un íleo adinámico. De igual modo, las pérdidas de sangre pueden no ser visibles cuando se encuentran en órganos internos y muchas veces el cálculo de la pérdida debe hacerse según el estado clínico y las determinaciones de la hemo-globina y el hematocrito.

Mantenimiento diarioSon las necesidades diarias de líquidos y electrolitos que es necesario administrar; buscan reemplazar las eliminaciones producidas en el sudor, la respiración, la orina y las materias fecales. Las cantidades dependen de las temperaturas del ambiente, la actividad física y los estados de

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estrés. La orina es medible fácilmente y debe representar un mínimo de 0,5 mL/kg/hora o sea que un adulto normal de 70 kg debería eliminar al día unos 800 mL, cantidad necesaria para deshacerse de las sustancias tóxicas que normalmente se eliminan por la orina, aunque lo recomenda-ble es que esta cifra sea entre 1.200 y 1.500 mL, para garantizar la fun-ción renal. Las eliminaciones por sudor y respiración no son fácilmente medibles y por eso se deben calcular. En el caso de las materias fecales no se eliminan sino unos 200 mL/día.

Un adulto normal requiere las siguientes cantidades de líquidos y electrolitos por kilogramo de peso al día, o por metro cuadrado de su-perficie corporal:

Volumen Na+ Cl— K+

35 mL/kg 1,5 mEq/kg/día 1,5 mEq/kg/día 0,75 mEq/kg/día

1.800 mL/m2 30 mEq/m2 30 mEq/m2 20 mEq/m2

Peso x 4 + 7Superficie corporal = ________________ (en m2) Peso + 90

En términos generales un paciente de 70 kg que requiere 2.500 calorías al día requerirá también 2.500 mL de agua, pues por cada caloría se necesita 1 mL de agua, 3 mEq de sodio y cloro y 2 mEq de potasio. Dia-riamente se deben dar como mínimo unos 100 g de glucosa para evitar la pérdida de proteínas y mantener el balance nitrogenado; así mismo eso permite conservar el sodio y por tanto el agua extracelular.

Un ejemplo de los requerimientos diarios de un adulto normal, sin trastornos adicionales, podría ser:

Dextrosa al 5% 1.500 mL, solución salina 1.000 mL y 60 mEq de potasio.

En caso de fiebre se pierden 0,2 mL de agua/kg/hora/grado centígrado de temperatura. Por sudor y respiración se pierden 0,7 mL/kg/hora.

El sudor se podría eventualmente reemplazar con dextrosa al 5%, pero si es excesivo por ejemplo en fiebre por enfermedad de Hodking o paludis-mo por Plasmodium falciparum se podría hacer una mezcla entre dextrosa al 5% en solución salina al 0,25% o agregarle a la dextrosa 40 mEq/L de Na+ y Cl- y 20 mEq/L de K+. En general se deben administrar 250 mL más, por cada grado centígrado de temperatura corporal que se aumente.

Tratamiento de las alteraciones electrolíticas específicas

Trastornos del sodioEl sodio (Na+) es el índice de la relación entre la concentración iónica del espacio extracelular y la cantidad de agua existente. Por ello se conside-ra el indicador esencial del volumen.

El efecto del trauma, incluido el acto quirúrgico, estimula la li-beración de hormona antidiurética lo que permite retener agua y au-mentar el volumen extracelular y circulatorio, produciendo a su vez hiponatremia dilucional e hipoosmolaridad. El aumento del volumen

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inhibe la liberación de aldosterona y se excreta más sodio en orina, aumentando la hiponatremia con hiperosmolaridad en la orina. Para saber si el fenómeno es una reacción de homeostasis del organismo o una falla renal, basta medir el nitrógeno ureico (BUN); si es normal se trata simplemente del efecto antidiurético del trauma o de la cirugía. En estos casos el manejo es conservador, restringiendo los líquidos y no es necesario administrar sodio.

Se debe recordar que en cirugías mayores, en las cuales se adminis-tran muchos líquidos, hay edema de tejidos o se acumula líquido en el peritoneo y el interior de los intestinos. El organismo empieza a buscar eliminar el exceso de agua después de las primeras 24 horas. En estos casos se deben restringir los líquidos para ayudar a compensar, y dismi-nuir la aplicación del potasio, que se aumenta en los primeros días por el efecto del trauma sobre los tejidos. Esta situación es especialmente grave cuando hay maceración de tejidos o quemaduras extensas.

HiponatremiaSe desencadena por falta de la administración adecuada del sodio o por un exceso en la administración de agua. Se conoce como intoxicación hídrica y se dice que existe cuando los valores de Na+ están por debajo de 135 mmol/L. En la insuficiencia cardíaca, la cirrosis, el síndrome nefróti-co y la insuficiencia renal se acompaña de un aumento del volumen con aparición de edema. Si es por pérdidas gastrointestinales, quemaduras, peritonitis o pancreatitis se presenta con hipovolemia. Los diuréticos tipo tiazidas eliminan sodio y agua y se produce hiponatremia con hi-povolemia. En el edema asociado a hiponatremia ha sido útil asociar un diurético como la furosemida. La siguiente fórmula es útil para saber la cantidad de sodio perdido:

Déficit de Na+ = Na+ normal – Na+ del paciente x vol. extracelular en litros

Ejemplo: si una persona de 70 kilos tiene un Na+ de 120 mEq/L, se aplica así:

Déficit de Na+ = (140 mEq/L– 120mEq/L) x 14 L= 280 mEq

Recientemente Adrogué y Madias sugieren utilizar la siguiente fórmula para establecer el efecto que produce un litro de la solución escogida sobre el sodio del suero.

Na+ infundido – Na+ del sueroCambios en el Na+ del suero = ____________________________ Agua corporal total (ACT) + 1

Si se repone el K+, la fórmula que se aplica lo incluye de la siguiente forma:

(Na+ infundido + K+ infundido) – Na+ del sueroCambios en el Na+ del suero = ___________________________________

Agua corporal total (ACT) + 1

Para saber qué infusión se debe escoger hay que saber cuántos mmol/L de sodio incorpora cada solución y cómo es su distribución en el líquido extracelular, así:

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Infusión mmol/L Na+ Distribución extracelular

Sol. salina al 5% en agua 855 100%

Sol. salina al 3% en agua 513 100%

Sol. salina al 0,9% en agua 154 100%

Sol. lactato Ringer 130 97%

Sol. salina 0,45% en agua 77 73%

Sol. salina al 0,2% en dextrosa 5% 34 55%

Dextrosa al 5% en agua 0 40%

Recordemos que las soluciones salinas al 5%, 3% y 0,9% por su osmolari-dad inducen salida de agua intracelular.

El agua corporal total (ACT) se estima así: en niños (hombres y mu-jeres) y adultos hombres es 0,6%; en mujeres jóvenes y en hombres an-cianos es 0,5%; y en mujeres ancianas es del 0,45%. El agua extracelular representa un 40% y la intracelular un 60%.

Para calcular el ACT se multiplica el estimativo de agua del paciente por el peso, ejemplo 0,6 de un hombre joven por 70 kilos = 42 litros. Para mirar algunos ejemplos prácticos se recomienda consultar el capítulo 8.

HipernatremiaOcurre cuando se pierde mucha agua o se administran altas dosis de sodio. El ionograma muestra niveles mayores de 145 mEq/L. Elevaciones por encima de 160 mEq/L se asocian con un 75% de mortalidad por una mielinólisis. Las causas, además de la inadecuada ingestión de agua, pueden ser la diabetes insípida, la diuresis osmótica, el uso de dosis excesivas de bicarbonato de sodio o de glucosas hipertónicas y manitol, y las dietas hiperosmolares administradas por sondas. La hipernatremia puede ocurrir en presencia de función renal normal.

En una traqueostomía se pueden perder hasta 1,5 litros de agua dia-riamente y en una quemadura hasta 35 litros; en pacientes con daño ce-rebral puede haber pérdida excesiva de agua por inadecuada producción de hormona antidiurética.

Los síntomas son similares a los de la hiponatremia, y son princi-palmente irritabilidad, letargia, hiperreflexia, fiebre, temblor, confu-sión, delirio, psicosis y coma; también pueden presentarse convulsiones, debilidad muscular y clonus, pero a diferencia del otro cuadro, no se aumenta la presión del líquido cefalorraquídeo sino que aumentan las proteínas del mismo. En casos muy agudos pueden presentarse trombosis venosa craneal y hemorragias cerebrales, sobre todo en ancianos. Los exámenes pueden mostrar hiperosmolaridad, aumento del hematocrito y azoemia prerrenal.

Recordemos que las alteraciones del cloro usualmente van acompa-ñadas de los trastornos del sodio, pero eventualmente hay trastorno del cloro con sodio normal, sobre todo en casos de vómito o aspiración na-sogástrica. Los estados más graves se presentan con valores en sangre por debajo de 80 mEq/L y suelen estar acompañados de hipotensión e íleo adinámico. Si hay disminución de sodio los reemplazos se hacen con

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solución salina al 0,9%, si no, se aplican cloruro de potasio o cloruro de amonio. El cloruro de amonio tiene 167 mEq/L de Cl—, 167 mEq/L de amonio y es acidificante.

De acuerdo con las fórmulas planteadas por Adrogué y Madias, que son las mismas referidas en la hiponatremia, lo que se busca es reducir las concentraciones de sodio en el suero en niveles que no deben ser mayores de 10 mmol/L por día, excepto en casos agudos.

Las infusiones que se escogen en estos casos son:

Infusión mmol/L Na+ Distribución extracelular

Dextrosa al 5% en agua 0 40%

Sol. salina 0,2% en dextrosa al 5% 34 55%

Sol. salina 0,45% en agua 77 73%

Lactato Ringer 130 97%

Sol. salina al 0,9% en agua 154 100% Para ver ejemplos prácticos favor consultar el capítulo 7.

Trastornos del potasioEs importante recordar que el potasio se regula mediante efectos hor-monales y bioquímicos, secreción intestinal, y reabsorción y secreción renal.

La insulina facilita el ingreso de K+ a las células, primordialmente las hepáticas y las del tejido adiposo, al activar la bomba iónica. Igual ocurre con las catecolaminas beta adrenérgicas y la adrenalina, mientras el glucagón, las catecolaminas α y el ejercicio, lo sacan de las células. En alcalosis entra K+ a la célula intercambiándose por H+ y en acidosis el K+ sale al medio extracelular. Cada aumento de 0,1 U de pH, disminuye 0,3 mmol/L de K+.

HipopotasemiaPuede ser ocasionada por una excreción renal excesiva al usar tiazidas, el hiperaldosteronismo, el uso de mineralocorticoides, la acidosis tubular renal, por el aumento de su entrada a las células en caso de utilización de insulina, el gluconato de calcio o el bicarbonato, la administración de líquidos sin un adecuado reemplazo o las pérdidas gastrointestinales, sobre todo en caso de drenajes por sondas, diarreas, fístulas entéricas, abuso de laxantes o en el adenoma velloso rectal. También se presenta en quemaduras extensas y supuraciones excesivas, en la alcalosis por un aumento de la excreción renal —dado el intercambio con hidrógeno y sodio— y en la nutrición parenteral total cuando hay un aumento de las demandas, pues se deben reponer las reservas intracelulares para que tenga lugar la síntesis proteínica durante la fase anabólica.

Los síntomas se presentan cuando el K+ baja de 2,5 mEq/L. Una dis-minución de 100 a 200 mEq/L, representan una disminución del K+ de 4 a 3 mEq/L; si a esto se adiciona otra disminución, igual disminuiría a 2 mEq/L y de ahí en adelante no existe correlación. La hipopotasemia se

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caracteriza por debilidad muscular, calambres y por último parestesias, arreflexia y parálisis. Además puede presentarse íleo adinámico con dis-tensión abdominal. Las alteraciones en el electrocardiograma son: de-presión de ST, aplanamiento e inversión de onda T, prolongación de QT y del complejo QRS, arritmias y bloqueos.

Los trastornos se corrigen controlando las causas y con la administra-ción de K+, el cual se puede administrar por vía oral si las condiciones del paciente lo permiten. En el tratamiento es necesario que exista buena diuresis; no se deben aplicar diluciones de más de 40 mEq/L, ni más de 40 mEq en una hora. Cuando existe un trauma, quemaduras, una cirugía o un estrés prolongado no se debe administrar K+ en las primeras 24 ho-ras y debe hacerse determinación del K+ en el suero antes de comenzar a cubrir los requerimientos. El ECG es útil en el control. Si existe una alcalosis, se debe corregir. Si hay acidosis debe corregirse primero el potasio antes de administrar bicarbonato, pues éste hace entrar K+ a la célula y dificulta el control. Cuando las pérdidas son crónicas y el déficit es muy grande se debe corregir lentamente sin pasar de 3 mEq/kg/día (200-250 mEq/día).

HiperpotasemiaEl potasio sale de la célula al medio extracelular por trauma, especial-mente cuando hay aplastamiento, quemaduras extensas, hemorragias di-gestivas severas, hemólisis, transfusiones masivas, estrés, acidosis, uso de β−bloqueadores, y aumento del catabolismo; todo esto se empeora si existe insuficiencia renal. La ingestión exagerada por uso de dietas, el ejercicio severo y enfermedades como la insuficiencia renal aguda o crónica, el Addison y el hipoaldosteronismo también son causantes de hiperpotasemia.

Los síntomas aparecen cuando la elevación en la sangre supera los 6 mEq/L y son: debilidad muscular, parestesias, hiporreflexia, parálisis, diarrea, náuseas y vómito. En el electrocardiograma aparecen: onda T alta y puntiaguda, ensanchamiento del complejo QRS, desaparición de la onda P, elevación del segmento ST y posteriormente flutter y fibrilación ventricular.

El tratamiento debe incluir la corrección de las causas y restringir la administración. Para transferir K+ al interior de las células, y disminuir sus concentraciones extracelulares, se han usado el gluconato de calcio al 10% hasta por 3 dosis, una cada 5 minutos; el bicarbonato, y la infusión de insulina (10 U) en suero glucosado al 10%. El intercambio lo hacen sacando hidrógeno. Se usa también el salbutamol que tiene un efecto β-agonista y disminuye el potasio, al igual que la furosemida que aumenta su excreción renal. Las resinas de intercambio iónico como el sulfonato de poliestireno sódico o cálcico, intercambian sus iones por potasio. El Kayexalate® saca 1 mEq de K+ por cada gramo oral y se puede aplicar en enemas. En casos graves se debe usar la diálisis, preferentemente la hemodiálisis.

Trastornos del calcioLa concentración en el plasma es de 8,5 a 10,5 mg/dL o 2,1-2,6 mEq/L.

HipocalcemiaEs común en pacientes con hipoparatiroidismo, hipomagnesemia, hi-perfosfatemia, insuficiencia renal crónica, acidosis tubular renal, os-

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teomalacia, metástasis óseas diseminadas, pancreatitis, estado sépti-co, con fístulas pancreáticas e intestinales, en transfusiones donde se usa citrato como anticoagulante y los diuréticos de asa como la furo-semida. En la alcalosis el fenómeno se empeora al disminuir el calcio ionizado por su ingreso a las células. Este trastorno es manifiesto al disminuir los valores plasmáticos a menos de 8 mg/dL o un calcio ioni-zado menor de 4 mg/dL, presentándose entonces irritabilidad, calam-bres, disestesias, hiperreflexia, estridor laríngeo, tetania con signos de Chvostek y Trousseau, movimientos coreo-atetósicos, y finalmente cuadros psicóticos con convulsiones y coma. Puede aumentar la pre-sión del líquido cefalorraquídeo y ampliarse el intervalo QT.

El tratamiento debe incluir la corrección de la causa, la adminis-tración oral de 1-2 gramos diarios, si el caso es leve; en casos graves se debe administrar gluconato de calcio venoso lento, 10 mL al 10% y usar la vitamina D3, de 0,25 a 0,50 μg/d o 25.000 a 150.000 U/d de vitamina D. Durante la transfusión de sangre no es necesario el uso de calcio —a pesar de la fijación del calcio ionizado al citrato—, por la movilización de las reservas, a menos que se requieran infusiones rápidas y masivas, en cuyo caso se administran 0,2 g de gluconato de calcio al 10% por cada 500 mL de sangre.

HipercalcemiaLos síntomas se presentan cuando los valores en sangre superan los 10 mg/dL o el calcio ionizado supera los 5 mg/dL. Ocurre en casos de hi-perparatiroidismo en el cual la mayoría de los otros iones (Na+, K+, Cl-, Mg++ y P---) disminuyen; en el síndrome de leche-alcalino, intoxicaciones por vitamina D, en tumores productores de hormonas o en las metás-tasis óseas, especialmente por carcinoma de mama. Los pacientes pre-sentan delirio, confusión, letargia, convulsiones, alucinaciones y coma; además, otros síntomas y signos comunes, como la hipertensión, cefa-lea, debilidad muscular, hiperreflexia, diarrea, náuseas, vómito, dolor abdominal, constipación y formación de úlceras pépticas por el aumen-to de gastrina. En el electrocardiograma se observa que el intervalo QT se acorta y el PR se prolonga y pueden sobrevenir arritmias. Hay además queratopatías en banda, nefropatía por depósitos de calcio, poliuria y alteraciones óseas.

El tratamiento debe iniciarse con hemodilución, sobrehidratando y aplicando diuréticos tipo furosemida, para aumentar la depuración renal. Además se debe restringir el calcio en la dieta y administrar calcitonina entre 100-200 U por vía nasal o IV cada 12 horas; también se han usado los glucocorticoides y la hemodiálisis. En caso de hiperparatiroidismo se emplea la cirugía para hacer resección.

Trastornos del fósforoEn el plasma circula en forma de fosfatos en concentraciones de 2,5 a 4,5 mg/dL.

HipofosfatemiaOcurre cuando los niveles están por debajo de 2,5 mg/dL. Se presenta en desnutridos, enfermos con síndrome de malabsorción, en resecciones gastrointestinales masivas, alcohólicos, quemados, intoxicados por sali-

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cilatos, uso de dosis altas de hidróxido de aluminio y otro tipo de estados catabólicos. Produce trastornos como letargia, desorientación, convul-siones y coma; además, anorexia, íleo adinámico, miopatías, hipotensión y alteraciones cardíacas. Se asocia a hipocalcemia.

El tratamiento consiste en corregir las causas. Administrar fósforo a razón de 15-25 mg/kg/día. Si se requiere por vía venosa se administran 5-7 mg/kg en 4 a 6 horas, hasta corregir los niveles y revertir los sínto-mas. También se puede usar la vitamina D.

HiperfosfatemiaSe presenta con valores séricos superiores a los 5 mg/dL, lo cual ocurre en pacientes con insuficiencia renal, hipoparatiroidismo, hemólisis, rab-domiólisis, tratamientos con antineoplásicos e hipertiroidismo. El tra-tamiento también debe ir dirigido a controlar las causas, mantener el volumen, administrar calcio y fijar los fosfatos para evitar la absorción intestinal por ejemplo con hidróxido de aluminio. En casos severos se usa la diálisis.

Trastornos del magnesioLa concentración en el suero es 1,5-2 mEq/L.

HipomagnesemiaSe presenta en el síndrome de malabsorción, el ayuno, la ineficacia en su reemplazo, en las pérdidas crónicas por diarreas o por fístulas gastroin-testinales, el drenaje gástrico prolongado, la cetoacidosis, el alcoholis-mo, las quemaduras, la pancreatitis, el hiperparatiroidismo, las pérdidas renales por el uso de diuréticos y el aldosteronismo primario. Se han observado hipomagnesemias en trasplantes renales. Los síntomas son manifiestos cuando los niveles en sangre están por debajo de 1,2 mEq/L y se inician con arritmias que pueden llegar a la taquicardia y la fibrila-ción. Produce anorexia, vómito, íleo adinámico, temblor, hiporreflexia, fasciculaciones, tetania, convulsiones, delirio y coma; y otras manifes-taciones pueden ser el vértigo, la ataxia, el nistagmus y la disartria. En el electrocardiograma puede haber inversión de la onda T, taquicardias auriculares o ventriculares, extrasístoles ventriculares y fibrilación.

El tratamiento requiere de buena función renal y consiste en la ad-ministración, intravenosa o intramuscular, de 2 mEq de magnesio por kilogramo de peso corporal por día. Se pueden administrar 8-16 mEq de solución de sulfato de magnesio en 100 mL de solución salina normal o dextrosa al 5% en 20 a 30 minutos y se puede repetir cada seis horas, sin pasar de 100 mEq/día. La administración, que incluye la reposición del volumen, debe vigilarse con el electrocardiograma para evitar la intoxicación aguda, la cual se corrige con gluconato de calcio venoso. En general se requieren tres semanas para reponer las concentraciones intracelulares. El mantenimiento diario se hace con 10 mL de solución de sulfato de magnesio al 50%, por vía intramuscular o intravenosa, o con 800 mg de óxido de magnesio oral.

HipermagnesemiaEste trastorno ocurre en pacientes con insuficiencia renal aguda y se empeora en presencia de acidosis, trauma, estrés y deshidratación. Su principal causa es una administración excesiva bien sea oral, venosa o en

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enemas. Los síntomas son hipotensión, bradicardia, debilidad, letargia, arritmias, hiporreflexia y arreflexia; por último, parálisis, coma y paro respiratorio. En el electrocardiograma se aumenta el intervalo PR, se ensancha el complejo QRS y se eleva la onda T. El tratamiento se inicia con la corrección de la causa del trastorno, corregir la acidosis, hidratar, administrar gluconato de calcio y solución salina hipotónica —al 0,45%—; no se usa la solución salina isotónica pues se empeora la acidosis. La glu-cosa con insulina lo traslada a las células. En casos graves se debe hacer tratamiento con hemodiálisis.

Equilibrio hidroelectrolítico en situaciones especiales

Trauma. En estos casos el primer factor es la falta de líquidos originada por las pérdidas inmediatas o por las alteraciones que se desencadenan posteriormente como la sepsis, la falla de la bomba cardíaca, las pérdi-das patológicas o el secuestro de líquidos. Este último se presenta por alteraciones en la permeabilidad capilar o por el daño de la microcircu-lación y lentifica el proceso de resolución.

En caso de hemorragia hay una disminución del volumen funcional extracelular que debe reemplazarse no sólo con sangre sino también con cristaloides, sobre todo si se pierde más del 30% del volumen. Si la pérdida o el secuestro de líquidos es intracelular, el trastorno tiende a la irreversibilidad. En las quemaduras el edema que se produce es muy rápido, por eso en las primeras ocho horas debe recibirse por lo menos el 50% del volumen perdido y una tercera parte debe administrarse en forma de coloides para minimizar dicho edema. En la sepsis se aumenta la permeabilidad capilar, lo cual incrementa el volumen extracelular, poco apto para el intercambio; si están disminuidas las proteínas, deben reemplazarse.

La respuesta fisiológica normal al trauma es de tipo neuroendocrino y tiene que ver con la liberación de corticosteroides, catecolaminas, glucagón, renina, angiotensina, aldosterona, hormona del crecimiento, endorfinas y hormona antidiurética, los cuales inducen mecanismos re-nales y circulatorios de compensación como la preservación del volumen y de la presión arterial, la conservación del sodio, el mantenimiento de los nutrientes y la eliminación de los radicales libres de oxígeno. Las res-puestas dependen de la gravedad del trauma, la edad, las enfermedades previas y el tipo de tratamiento que se establezca. El objetivo inicial del tratamiento debe ser mejorar la perfusión tisular y luego restaurar el volumen. Al disminuir el volumen y caer la presión arterial por debajo de 80 mmHg, se afecta la filtración renal por un fenómeno de auto-rregulación o regulación intrínseca, provocando lo que se conoce como insuficiencia prerrenal.

En el trauma leve es más frecuente la alcalosis, pero en lesiones gra-ves la hipoperfusión origina metabolismo anaerobio y favorece la acido-sis. La oliguria en el período postoperatorio es nociva porque predispone al daño tubular y a la hiponatremia. La diuresis normal no refleja siem-pre el que la volemia sea adecuada por lo cual, si se tiene la evidencia de un déficit se debe controlar con administración de solución salina o lactato de Ringer aunque produzca balance positivo de sodio, cloro y

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edema, pues el agua sola en un período en el cual la hormona antidiuré-tica está aumentada no aumenta la diuresis; se requiere el aumento de los solutos y del volumen extracelular. La diuresis debe mantenerse por encima de 50 mL/hora. En tres a cinco días se corrige la alteración de los niveles de hormona antidiurética, lo cual disminuye el edema y aumenta el volumen de orina.

Mantener la nutrición es de mucha importancia y la glucosa en el or-ganismo se conserva mejor cuando no hay ayuno ni desnutrición previas. La reposición del volumen es más fácil en pacientes bien alimentados pues la reserva hepática de glucógeno es mejor. Si se presenta hiperglu-cemia durante el tratamiento no se aumenta la mortalidad.

Período transoperatorio. Si se pierde sangre en cantidades que supe-ren los 500 mL, ésta debe remplazarse. Con la cirugía abdominal mayor disminuye el volumen extracelular funcional por secuestro de líquidos en un tercer espacio, y éstos deben ser remplazados para no favorecer la oli-guria. En general se administran 10 mL/kg/hora sin exceder de tres litros en una cirugía de 4 horas. En caso de trauma moderado se reemplazan adicionalmente entre 4-6 mL/kg/hora y en el severo hasta 8 mL/kg/hora. No existen fórmulas mágicas para el control de los líquidos pero se deben seguir algunos criterios generales: 1) la sangre se remplaza de acuerdo con la cantidad perdida y si es recuperable se debe hacer autotransfusión, 2) se debe corregir el déficit previo si existe, 3) es frecuente que el médico se exceda en la administración de agua favoreciendo el edema y la hipona-tremia, 4) la diuresis se debe mantener entre 50 mL/hora o más.

Período postoperatorio. El déficit se debe equilibrar primero hasta es-tabilizar la presión arterial, normalizar la presión venosa central y tener una eliminación urinaria de 50 mL por hora. En las primeras horas del postoperatorio se sigue perdiendo líquido en el tercer espacio, el cual debe remplazarse, pero el potasio no se debe dar en las primeras vein-ticuatro horas. De ahí en adelante se corrigen las pérdidas insensibles que oscilan entre 800 y 1.500 mL y dependen de la presencia de fiebre e hiperventilación; éstas se pueden remplazar con dextrosa al 5%. Si hay fiebre se remplazan 250 mL más por cada grado de temperatura. El ca-tabolismo normal requiere entre 500 y 1.000 mL de orina para evacuar los productos de desecho y aunque el riñón puede reabsorber el sodio no es conveniente remplazar sólo con agua. La medición de electrolitos en orina ayuda a definir si se remplaza con soluciones salinas o con dextrosa. Las pérdidas gastrointestinales se remplazan con soluciones salinas o lac-tato de Ringer de acuerdo con el tipo de líquido que se pierda. Después del segundo o tercer día del acto quirúrgico se comienza a reabsorber el líquido del tercer espacio, lo cual lleva a una diuresis excesiva y se deben restringir los líquidos.

Nutrición parenteral total. En los pacientes que requieren nutrición parenteral total existe una disminución del sustrato energético con rela-ción a las pérdidas producidas por un catabolismo aumentado, el estrés y la falta de ingestión. La nutrición mejora el pronóstico del tratamiento. Las indicaciones son múltiples, bien sea por trastornos gastrointestina-les, estados hipermetabólicos o en enfermedades que no permitan una

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adecuada alimentación. La nutrición parenteral total debe proveer re-querimientos energéticos y proteínicos. Un adulto de 70 kg requiere en estado normal y de reposo 0,8 g/kg/día de proteínas —42 g— y alrededor de 27 kcal/kg/día o sea 1.900 kcal aproximadamente. Si va a ser someti-do a una cirugía mayor deben aumentarse los requerimientos en un 15%, si tiene un trauma múltiple en un 20%, si está en sepsis en un 50% y si sufre una quemadura extensa en un 70%. La relación entre aminoácidos esenciales y no esenciales debe ser de 1:1 pero debe incrementarse en estados de estrés grave o en fístulas intestinales, y disminuirse en los casos de falla hepática y renal.

Con relación a los carbohidratos se emplea especialmente la glucosa que produce 3,4 kcal/g. Ésta es generalmente bien tolerada pero puede existir intolerancia por el estrés, la sepsis, el choque, la pancreatitis y la uremia, por el aumento de catecolaminas, glucagón y glucocorticoides que producen hiperglucemia. El mínimo de glucosa que se debe recibir diariamente es de 100 g, para satisfacer los requerimientos y mantener la gluconeogénesis, evitando de ese modo la producción de cuerpos ce-tónicos.

Las grasas producen mayor cantidad de energía y pueden adminis-trarse por venas periféricas. Los ácidos grasos esenciales son el linoleico, el linolénico y el araquidónico; su ausencia en la nutrición parenteral se nota a partir de los siete días cuando comienzan a producirse erupciones en la piel, aumento de las transaminasas hepáticas, trombocitopenia y hemólisis, lo cual perjudica la cicatrización y facilita las infecciones. Se considera que debe darse entre un 40% y un 60% del total de calorías en forma de grasas durante la nutrición parenteral total. En general se em-plean las emulsiones al 10% o al 20%, por infusión venosa periférica.

Los aminoácidos permiten mantener un balance positivo de nitró-geno y las soluciones suelen contener una mayor relación de esenciales a no esenciales; hoy en día se consiguen soluciones especiales para pa-cientes con falla hepática y renal. Generalmente se consiguen al 3,5% y al 7%, 8,5% o al 10%.

Los requerimientos de minerales se incrementan por los estados de desnutrición, las pérdidas y los trastornos de los órganos con capacidad de regularlos. La relación entre potasio, fósforo y nitrógeno debe ser 3:0,07:1. La alteración de uno solo de estos minerales puede llevar a la deficiencia de otros, por lo cual deben administrarse proporcionalmen-te. Deben tenerse en cuenta también los deterioros producidos por enti-dades específicas. En general, el volumen de agua se calcula de acuerdo con las fórmulas ya mencionadas y la administración de electrólitos se realiza según los trastornos del enfermo. Por tanto, se deben tener en cuenta las concentraciones de las diferentes soluciones empleadas.

Los elementos traza son el hierro, zinc, cobre, manganeso, yodo, sele-nio, cromo, cobalto y molibdeno, esenciales para el organismo porque son cofactores enzimáticos. La deficiencia de zinc por ejemplo puede producir anorexia, retardo en la maduración sexual, paraqueratosis, acroderma-titis, trastornos en la cicatrización y alteraciones genéticas. A su vez la deficiencia de cobre produce anemia, neutropenia e hipoproteinemia y la deficiencia de cromo altera el metabolismo de los carbohidratos.

Las vitaminas también deben ser administradas regularmente pues actúan como coenzimas en muchos procesos y participan en casi todos

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los pasos del metabolismo de los carbohidratos, los aminoácidos y las grasas. Además muchos medicamentos interfieren con la absorción de vitaminas, por ejemplo la colestiramina, la colchicina, las sulfas, los sa-licilatos, los antimetabolitos, los anticonceptivos orales, los antibióticos y los anticonvulsivantes. Las soluciones para nutrición deben contener vitaminas A, D, E, K, niacina, tiamina, riboflavina, ácido pantoténico, piridoxina, ácido ascórbico, biotina, ácido fólico y vitamina B12.

Hipertensión portal. El estímulo para la retención del sodio es una dis-minución del volumen circulante efectivo, secundario a la disminución del flujo portal a través del hígado —lo que produce también acumu-lación de líquidos en el lecho esplácnico—. Se incrementa entonces la retención renal de sodio y agua con expansión del volumen. La hiper-tensión capilar esplácnica asociada a la disminución de las proteínas en los pacientes cirróticos origina ascitis; la desnutrición, la falla renal y la insuficiencia cardíaca son factores que contribuyen a la aparición de ascitis, por lo cual deben corregirse. En general se emplean el reposo, la restricción del sodio en la dieta y los diuréticos como la espironolactona. El drenaje de la ascitis y el empleo de la albúmina se realizan sólo en ca-sos extremos, por ejemplo, cuando existe dificultad respiratoria u otras complicaciones pulmonares.

Estenosis pilórica. Origina una pérdida crónica de electrolitos que da como resultado una alcalosis hipoclorémica e hipopotasémica. Es nece-sario evitar las soluciones de lactato, corregir la deshidratación y reem-plazar el potasio antes de la intervención quirúrgica. Como los enfermos ingresan con gran distensión gástrica, se requiere además la colocación de una sonda nasogástrica durante tres o cuatro días para facilitar la recuperación del tono gástrico y evitar el íleo gástrico prolongado en el postoperatorio.

Obstrucción intestinal. Durante la preparación prequirúrgica del pa-ciente es esencial la corrección de los desequilibrios hidroelectrolíticos y acidobásicos. Lo ideal es llevarlo a cirugía cuando se hayan remplazado por lo menos un 70% de las pérdidas, lo cual se logra con la estabilización de la presión arterial y el mantenimiento de una presión venosa central por encima de 10 mL de agua y una eliminación urinaria mayor de 30 mL por hora. El líquido acumulado en el intestino configura un tercer espacio no utilizado mientras persista la obstrucción, pero que al ser corregida la causa e iniciarse el movimiento intestinal, se reabsorberá y entrará a formar parte del líquido extracelular funcional, si aún persiste en la luz intestinal. En general, en las obstrucciones se pierden líquidos isoosmolares que pueden remplazarse con solución salina o con solución de lactato Ringer (Hartmann). Debe agregarse bicarbonato si existe una acidosis no compensada.

Íleo adinámico. En general debe existir una causa precipitante como la infección, cuerpos extraños o una entidad no corregida. Si todo esto se descarta debe pensarse en la hipopotasemia, la hipomagnesemia o la hiponatremia, las cuales se deberán corregir, de acuerdo con los criterios definidos con anterioridad.

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Fístulas intestinales. El manejo hidroelectrolítico y acidobásico es clave para enfrentar este grave problema. Es crucial determinar la lo-calización exacta de la fístula y la víscera comprometida, medir con exactitud las cantidades eliminadas y hacer controles de electrolitos tanto en el material de la fístula como en el plasma, para poder em-plear las soluciones más convenientes. Cuando se administra nutrición parenteral total, los líquidos y electrolitos de ésta forman parte del total general.

Fiebre prolongada. Se pierden 0,2 mL de agua/kg/hora/grado centígra-do de temperatura por efecto de la fiebre y por sudor y respiración se pierden 0,7 mL/kg/hora. En el sudor las concentraciones de electrolitos son bajas, pues apenas se pierden 20 mEq de sodio y cloro y 2 mEq de potasio por litro. Para remplazar dichas pérdidas se suman las cantidades perdidas a los requerimientos diarios.

Diabetes insípida. Se produce bien sea por una falla en el sistema neurohipofisiario para liberar hormona antidiurética (como sucede lue-go de cirugía de hipófisis), o por un trastorno de origen renal. La orina es hipotónica con una densidad por debajo de 1,005 y menos de 200 mOsm/L. Las causas son multiples El tratamiento, a más de la hidra-tación con soluciones hipoosmolares, se hace con vasopresina (desmo-presina). En la diabetes insípida de origen renal por lesiones hipóxicas de los túbulos distales y colectores se recomiendan la restricción de sal y proteínas; cuando se presenta hiponatremia están indicadas las tia-zidas por su acción en el túbulo proximal, aumentando la reabsorción de sodio y por consiguiente de agua, reduciendo la poliuria. La acción diurética distal es mínima por el daño tubular distal.

Alteraciones endocrinas. Las hormonas de la corteza adrenal desempe-ñan un importante papel en la homeostasis del agua y los electrolitos, e igualmente en la secreción de la hormona antidiurética. Los glucocorti-coides aumentan la tasa de filtración glomerular y la excreción renal de agua. La insuficiencia adrenal se caracteriza por incapacidad para diluir la orina, hiponatremia por aumento de las pérdidas renales de sodio con conservación del potasio e hidrogeniones y por contracción del volumen extracelular, lo cual conlleva finalmente a hiperpotasemia y acidosis. Al contrario, en el síndrome de Cushing o en el uso de dosis altas de gluco-corticoides —y específicamente de mineralocorticoides como la aldoste-rona— se pierde potasio e hidrogeniones en la orina, con hipopotasemia y alcalosis secundarias; los glucocorticoides inhiben además la liberación de hormona antidiurética, especialmente la que depende de los osmo-rreceptores hipotalámicos.

En el estado de crisis hipertiroidea se producen pérdidas excesivas de agua con hipernatremia, hipercalcemia e incapacidad para concentrar la orina. A su vez, en el hipotiroidismo se presenta edema por reducción en el flujo renal e incapacidad para excretar agua, con aumento del sodio intercambiable.

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Alteraciones acidobásicas en el paciente crítico 19Dr. Alfredo Constaín Franco

Propósitos

Este capítulo le permitirá hacer una aproximación clínica a las alteracio-nes del equilibrio acidobásico, que se presentan con mayor frecuencia en el paciente crítico. Usted aprenderá:

• Qué características coexisten en el paciente crítico que pueden hacer inadecuado el uso de los parámetros tradicionales.

• Cuál es el nuevo enfoque fisicoquímico y sus implicaciones actuales en la práctica de cuidados intensivos.

• Cuáles modificaciones se le han hecho al abordaje tradicional para adecuarlo mejor a las condiciones del paciente crítico.

• Qué es la brecha aniónica corregida para la albúmina y el fósforo.• Qué es la base exceso corregida para el agua libre, el cloro y la albúmina.• Cuáles son las alteraciones más comunes en el paciente crítico. • Qué método se escoge y cómo se enfoca el estudio en un paciente

crítico.

NOTAPara una mejor comprensión de los temas a tratar, se recomienda una relectura del capítulo 11 de alteraciones del equilibrio acidobásico.

Alteraciones basales en el paciente crítico

Al tratar pacientes críticos debemos tener en cuenta que hay numerosos factores que dificultan el análisis de las alteraciones acidobásicas. Como primera medida, las condiciones basales de los pacientes en estado críti-co usualmente están muy alteradas con respecto a las personas normales o a los pacientes con procesos menos graves; entre éstas figuran: la hipoal-buminemia, diversas alteraciones hidroelectrolíticas (en especial del fós-foro y el cloro) y cambios extremos en la temperatura y en el pH.

También son frecuentes los procesos patológicos diferentes a la hi-poperfusión tisular y al metabolismo anaeróbico como causa de acido-sis metabólica (sepsis, falla renal y disfunción hepática). Finalmente, el diagnóstico se dificulta no sólo por las alteraciones en las condiciones basales y los procesos patológicos de los pacientes críticos, sino además por muchas de las intervenciones terapéuticas que se realizan, las cuales

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19pueden por sí mismas llevar a alteraciones acidobásicas, que al superpo-nerse con las condiciones iniciales del paciente, cambian el cuadro por completo.

Veamos un ejemplo algo complejo, pero que puede ser común, es el caso de un paciente séptico con un proceso abdominal quirúrgico, en quien por lo general se esperaría encontrar una acidosis metabólica, pero nos encontramos con una alcalosis. Ésta puede deberse a varios factores: de origen respiratorio si se hiperventila por efecto del dolor, la ansiedad o durante su cirugía y de origen metabólico si a lo anterior sumamos que el paciente había tenido vómito a repetición, que usamos una sonda nasogástrica y durante la reanimación se utilizaron grandes volúmenes de lactato de Ringer.

En el análisis de estos pacientes pueden cometerse varios errores, por ejemplo, pensar que la reanimación es adecuada al no tener aci-dosis, lo cual lleva a disminuir el aporte de líquidos; o pensar que la alcalosis se debe sólo a la hipocapnia, lo cual lleva a corregir solo los parámetros ventilatorios y no modificar el tipo de líquidos administra-dos, y para sorpresa, finalmente, se tiene una alteración más compleja asociada con una mayor mortalidad, que cuando en este mismo tipo de pacientes solamente hay acidosis metabólica.

Abordaje fisicoquímico

Desarrollo teóricoSe parte del concepto que las soluciones biológicas contienen agua y que ésta es una fuente inagotable de H+, a partir de su disociación, donde los cambios en la concentración de H+ no dependen de cuánto se adicio-ne o remueva, sino de la misma disociación del agua. En las soluciones biológicas, donde además del agua existen gran cantidad de iones, la disociación del agua se regirá por las leyes de la fisicoquímica, las cuales siempre deben cumplirse. Este abordaje se basa en dichas leyes y de ahí su nombre; estas leyes son:

• Principio de electroneutralidad: en las soluciones acuosas debe exis-tir neutralidad eléctrica; es decir, la suma de las cargas negativas debe ser igual a la suma de las cargas positivas.

• Equilibrio de disociación: debe mantenerse en todas las sustancias parcialmente disociadas.

• Conservación de masas: implica que la cantidad de una sustancia per-manece constante a menos que se agregue, se genere, se remueva o se destruya una parte.

Los componentes de las soluciones biológicas que estarán siempre suje-tas a esos tres principios son:

• El agua: la cual se disocia en una pequeña proporción en [H+] y [OH—].• Los iones fuertes: que son sustancias que al pH fisiológico están casi

completamente disociadas, como el sodio [Na+], el potasio [K+], el cloro [Cl—], el magnesio [Mg++], el calcio [Ca++] y otros aniones orgá-nicos como el lactato; por tanto no participan en las reacciones de transferencia de protones.

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19 19• Los ácidos débiles: que son sustancias incompletamente disociadas,

las cuales se dividen en el par conjugado volátil CO2-ácido carbónico-, y los pares no volátiles del fósforo y las proteínas.

Para determinar los responsables de la concentración de iones H+ en las soluciones biológicas, Stewart realizó un análisis secuencial; comenzó por el agua y progresivamente añadió los diferentes componentes, para lo cual aplicó siempre los principios de la fisicoquímica. Sus pasos fueron:

1. Agua pura.2. Adición de iones fuertes al agua.3. Adición de ácidos débiles a la solución anterior. 4. Adición final de CO2 a la solución.

Al iniciar el análisis se parte de una premisa fundamental que indica que la concentración de H+ es dependiente y no se modifica por sí misma.

La explicación en profundidad del análisis en cada paso, está por fuera de los alcances del libro; sin embargo, para esbozar una idea de la complejidad del método y para poder entender el concepto teórico glo-bal, consideramos importante describir completamente el primer paso y en los siguientes dar sólo los detalles relevantes.

1. Agua pura: el equilibrio de una reacción reversible depende de su constante,

[H+] x [OH—] = Kw x [H2O] (1)

Como la constante de disociación Kw es del orden de 10-16 M, el proceso de disociación tiene un efecto ínfimo sobre la concentración del agua y por ello su producto Kw x [H2O] se puede considerar como una constante, da lugar al término K´w, que se conoce como producto iónico del agua; entonces se reescribe la ecuación No. 1 así:

[H+] x [OH—] = K´w (2)

Se mantiene el principio de electroneutralidad, como los únicos iones presentes son H+ y OH—

[H+] = [OH—] (3)

Si se reemplaza en (2) el [OH—], se tiene [H+]² = K´w, ______ _____o [H+] = √ K´w e igualmente [OH—] = √ K´w (4)

Se concluye que en el agua pura el responsable de la concentración de H+ es la constante K´w _____

[H+] = √ K´w

2. Solución con iones fuertes: a través de un análisis similar al empleado en el paso anterior, Stewart se encontró con una ecuación cuadrática, que al resolverla mostraba que las cargas positivas eran mayores que las cargas negativas, lo que él llamó diferencia de iones fuertes, DIF (en inglés strong ion difference, SID). La electroneutralidad se mantiene por los [OH—].

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19 19 _____________________

[H+] = √ K´w + ([DIF]/2)2 - [DIF]

_____ 2

En este paso hay dos detalles interesantes: cuando la diferencia de io-nes fuertes es positiva (cationes > aniones), el contenido de [OH—] es mayor que el de [H+] y por tanto la solución es alcalina (como sucede en la sangre que es ligeramente alcalina). Por otra parte al analizar el comportamiento de la concentración de iones H+ cuando se adiciona al agua una sal (NaCl) y luego paulatinamente diferentes cantidades de soda (NaOH) o ácido (HCl), al obtener una solución alcalina, la adición posterior de ácido (HCl) no muestra una correlación entre la cantidad de H+ adicionada con el cambio que ocurre en la concentración final, que es sólo de la billonésima parte.

Se concluye, entonces, que en una solución con iones fuertes la di-ferencia de iones fuertes y la constate K´w son responsables de la con-centración de H+.

Concentración de [H+] = K´w / DIF

Y que adicionalmente la concentración de [H+] no es autónoma, sino dependiente.

3. Solución con iones fuertes y ácidos débiles: en este paso al adicionar ácidos débiles, la conclusión que encuentra es que la totalidad del par conjugado HA + A— que Stewart llamó concentración total de ácidos débi-les o Atot es la variable independiente que junto a las variables de los dos pasos anteriores son las responsables de la concentración de H+.

[H+]³ + (KA + [DIF]) x [H+]² + (KA x ([DIF] - [ Atot]) - K´w) x [H+] - KA x K´w = 0 Algo de resaltar es que los ácidos débiles tienen comportamiento como búferes y que por tanto HA y A-, en forma individual, dependen del siste-ma, mientras la concentración total sí es independiente y por tanto afec-ta la concentración de H+. La solución para hallar la concentración de ácidos débiles totales, sólo la desarrollaron años después otros autores.

4. Solución con iones fuertes, ácidos débiles y CO2: en este paso final se encuentra algo ya conocido, que la pCO2 también participa en la concen-tración de los H+ y por tanto es una variable independiente. Al terminar el análisis, Stewart mostró que las tres variables independientes y las seis constantes de disociación, son las que determinan la concentración de H+.

[H+]4+([DIF]+ KA) x [H+]³ +(KA x ([DIF] -[ Atot]) - K´w - Kc x pCO2) x [H+]² - (KA x (K´w + Kc x pCO2) – K3 x Kc x pCO) x [H+] - KA x K3 x Kc x pCO2 = 0

Pero si se toman dichas constantes como un valor “constante”, a pesar de la complejidad de las soluciones biológicas, se concluye que se redu-cen a tres los determinantes del pH:

• Presión parcial de dióxido de carbono (pCO2).• Diferencia de iones fuertes (DIF).• Concentración total de ácidos débiles (Atot).

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Líquido intersticial G. ROJOS ———————— Líquido intracelular

Figura 19-1. Balance acidobásico. El pH es regulado por el cambio en las tres va-riables de Stewart: diferencia de iones fuertes [DIF], ácidos débiles totales ([Atot] y la pCO2. El tracto gastrointestinal, el hígado, los riñones, los tejidos y los búferes intracelulares, alteran, modifican o regulan estas variables.

Si se conoce el valor de las tres variables, se puede predecir la concen-tración de los iones de hidrógeno y por tanto el pH.

pH ≈ DIF + Atot / pCO2

El pH varía en forma importante con cambios en la diferencia de iones fuertes (metabólico) y en la pCO2 (respiratorio), pero se afecta en me-nor medida con cambios en los ácidos débiles totales (modulador) o con las constantes de disociación (modulador).

El organismo mantiene el equilibrio acidobásico, mediante el control de estas tres variables por medio de modificaciones en la ventilación alveolar, en el metabolismo celular y en el transporte a través de las membranas (Figura 19-1).

pH plasma circulante“Alteradores”

PULMONES

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IONES FUERTES

TRACTO GI

AbsorciónSecreción

IONES FUERTES

Modificado de: Stewart PA. Can J Physiol Pharmacol. 1983; 61: 1444-1446 y de: Corey HE. Crit Care. 2005; 9: 184-192.

Variables independientes y su aplicación clínicaProfundicemos un poco más sobre cada una de estas variables, y veamos cómo en los últimos años, la aplicación clínica del abordaje fisicoquími-co ha sido posible gracias a la contribución de varios investigadores que, con base en los conceptos de Stewart, desarrollaron fórmulas para hallar las variables.

“Reguladores”

“Modificadores”

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19 19Presión parcial de CO2 (pCO2): es la primera variable independiente in-volucrada en el cambio del pH; ya se conoce que un aumento en la pCO2 disminuye el pH y por el contrario la disminución en la pCO2 aumenta el pH. No hay diferencias en su análisis con el abordaje tradicional.

Diferencia de iones fuertes (DIF) Por diferencia de iones fuertes se entiende la suma de todos los ca-tiones completamente disociados menos la suma de todos los aniones completamente disociados. Por su alta concentración se puede suponer que los principales responsables de la diferencia de iones fuertes son el sodio y el cloro, mientras que la contribución de los otros iones fuertes como potasio, calcio, magnesio y aniones orgánicos es menor por su bajo contenido. Originalmente se desarrolló la siguiente fórmula:

DIF = [Na+] + [K+] + [Mg++] + [Ca++] - [Cl—] - [lactato—] - [urato]

Sin embargo en la actualidad, se usan diferentes variaciones, que en forma constante excluyen el urato, pero por el contrario incluyen o ex-cluyen en forma aleatoria el calcio, el magnesio o el lactato. Dada la mayor facilidad de obtener cifras de sodio, potasio y cloro con los equi-pos actuales de gases arteriales, e incluso el calcio, hemos escogido la variación de la fórmula que excluye el magnesio. Con respecto al lacta-to, usamos alternativamente la fórmula incluyéndolo o excluyéndolo, ya que no siempre está disponible.

DIF = [Na+] + [K+] + [Ca++] - [Cl—] - [lactato—]

La diferencia de iones fuertes (DIF) ejerce su efecto sobre la disociación del agua, aumentando los H+ cuando la DIF se disminuye (acidosis) y al contrario disminuyendo los H+ cuando la misma diferencia se amplía (alcalosis).

En una acidosis metabólica la diferencia de iones fuertes disminuida indica una acidosis hiperclorémica o una acidosis láctica (si su valor se ha considerado). Por el contrario, en una alcalosis metabólica una diferen-cia de iones fuertes aumentada indica una alcalosis hipoclorémica.

Se considera que en condiciones de normalidad, incluyendo todas las variables, el valor normal de la diferencia de iones fuertes es de 40 a 42 mmol/L. Este valor a favor de los cationes que aparentemente con-tradice el principio de electroneutralidad, se debe a que dichas cargas están en realidad balanceadas con las cargas negativas del CO2 (ácido carbónico) y de los ácidos débiles (albúmina y fósforo). En pacientes críticos se aceptan valores de DIF mas bajos, alrededor de 38 mmol/L como normales.

Ácidos débiles totalesLos ácidos débiles son un complejo grupo de cargas negativas disociados en forma incompleta y por ello químicamente activos en el plasma.

Investigadores posteriores a Stewart, demostraron que las globulinas contribuían en forma mínima a las cargas negativas débiles y que los áci-dos débiles que interactúan en el plasma con los iones hidrógeno, eran en primer lugar la albúmina y en menor proporción el fósforo.

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19 19Al igual que la diferencia de iones fuertes, la concentración total de

ácidos débiles (Atot) contribuye a la carga iónica neta de la solución, por lo cual influyen en la concentración del ión hidrógeno.

Su cálculo es posible gracias a los trabajos de Figge y Fencl, quienes aclararon el efecto iónico de la albúmina (residuos de histidina) y del fósforo, que varía no solo por la concentración, sino por el pH, que mo-difica las cargas ionicas. La fórmula en uso es:

Atot = [Albúmina g/dL x (1,23 x pH - 6,31)] + [Pi mg/dL x (0,103 x pH - 0,156)]

En condiciones normales, la carga iónica atribuible a la albúmina está alrededor de 12 mmol/L y la del fósforo de 2,4 mmol/L. Calcular su valor cobra importancia solo para hallar la llamada diferencia de iones fuertes efectiva (ver brecha de iones fuertes). La disminución en los Atot produce alcalosis metabólica y su aumento provoca acidosis. La influencia de la albúmina es mayor a la del fósforo, pero en definitiva la contribución real de ambos sobre el pH es menor. Su importancia principal reside en los pacientes críticos con hipoalbuminemia e hipofosfatemia, donde su efecto alcalinizante puede ocultar o hacer menos manifiesta una acido-sis metabólica. De igual modo, en los pacientes con falla renal la hiper-fosfatemia contribuye a la acidosis metabólica.

Los cambios en la concentración de H+ y HCO3—, son sólo el reflejo de

la menor o mayor disociación del agua en respuesta a las alteraciones de las tres variables fisiológicas para mantener la electroneutrali-dad.

Concluimos que el abordaje fisicoquímico con sus tres variables in-dependientes: pCO2, diferencia de iones fuertes (DIF) y ácidos débiles totales (Atot), puede explicar en forma satisfactoria las alteraciones aci-dobásicas (ver tabla 19-1).

Correcciones del abordaje tradicional con la fisicoquímica

El abordaje tradicional basado en la ecuación de Henderson-Hasselbalch es aún el pilar fundamental para el análisis de las alteraciones acido-básicas y, además, ofrece una cuantificación adecuada de la magnitud de los trastornos. Su limitación radica en el esclarecimiento de las cau-sas subyacentes en las alteraciones metabólicas cuando se está frente a pacientes críticos. Gracias a los conceptos desarrollados con la teoría fisicoquímica, se han logrado realizar múltiples correcciones a los pará-metros empleados en el abordaje tradicional. Con la brecha aniónica y la base exceso corregidas, se logra un desempeño diagnóstico similar al obtenido con la brecha de iones fuertes, en la detección de aniones no medidos, con una mayor facilidad en los cálculos.

Brecha aniónica (anión gap) corregida para cambios en la albúmina y el fósforoPara mejorar el rendimiento en el cálculo de la brecha aniónica en con-diciones críticas o cuando se considere que las condiciones basales del

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19 19paciente están muy alteradas, varios autores empleando el modelo fisi-coquímico, lograron corregir la brecha aniónica de acuerdo a la albúmi-na, al fósforo sérico e incluso al pH del paciente, lo cual brinda un valor más preciso.

Brecha aniónica corregida para la albúmina (Figge-Fencl)Con los últimos estudios sabemos que la carga iónica atribuible a cada gra-mo/dL de albúmina es de 2,8 mmol/L, sin embargo la fórmula en uso co-rriente utiliza un factor de 2,5 para la corrección de la brecha aniónica:

Brecha aniónica corregida = BA + 2,5 ([albúmina g/dL] normal - [albúmina g/dL] medida)

Aunque la albúmina normal es de 3,2-4,5 g/dL, los autores asignaron como valor normal para el cálculo un valor de 4,4 g/dL.

A manera de ilustración tomemos el caso de la paciente 2 que se analizó en el capítulo 16: mujer de 70 años de edad, con enfermedad pulmonar obstructiva crónica oxígeno dependiente, quien presentó pro-ceso neumónico basal derecho, el cual se trató en forma ambulatoria sin obtener mejoría y quien a pesar de realizar terapia broncodilatadora agresiva en su casa, ingresó a urgencias con disnea marcada. Se le efec-tuaron los siguientes exámenes:

pH: 7,23; pCO2: 66; pO2: 104; HCO3—: 27,5; SBE: 0,7; Na+: 139; K+: 4,9;

Cl—: 99; Mg++: 1,65 y PO4: 4,7.

En el servicio de urgencias empeoró su falla respiratoria, aumentó su PCO2 hasta 138 y requirió intubación y traslado a la unidad de cuidados intensivos para ventilación mecánica, donde posteriormente se midió la albúmina cuyo valor fue 1,8 g/dL.

BA normal = 6,6 ± 4 mmol/LBA = [Na+] – ([Cl—] + [HCO3

—]) BA = [139] – ([99] + [27,5]) BA = 12,5 mmol/LBAc = BA + 2,5 ([albúmina g/dL] normal - [albúmina g/dL] medida) BAc = 12,5 + 2,5 (4,4 – 1,8) BAc = 19

A diferencia de lo que se concluyó antes, la alteración de la brecha aniónica en esta paciente es realmente de 19, lo cual sí es importante (acidosis láctica, falla renal aguda).

En nuestro medio, donde las circunstancias económicas son poco fa-vorables y la desnutrición es frecuente, se considera que esta corrección debería volverse rutinaria cuando se emplea la brecha aniónica y no sólo en pacientes de cuidado intensivo.

Brecha aniónica corregida para albúmina y fósforoEn condiciones más críticas, los pacientes pueden cursar también con hipofosfatemia (trauma encéfalo-craneano, desnutrición y realimen-tación), por lo cual se diseñó una corrección de la brecha aniónica que incluyera el fósforo. La diferencia de esta fórmula es que el valor encontrado corresponde a la brecha aniónica que el paciente debería tener, de acuerdo a la contribución aniónica de sus niveles de albúmina y fósforo:

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19 19Brecha aniónica

= 2 [albúmina g/dL] medida + 0,5 [fósforo mg/dL] medidoesperada

Se usará la misma paciente para el cálculo, quien tenía fósforo de 4,7 mg/dL:

BAe = 2 (1,8) + 0,5 (4,7) BAe= 5,95 mmol/L

La brecha aniónica esperada para esta paciente es de 5,95 y ya que tiene 12,5 también se concluye que la brecha aniónica está elevada.

Brecha aniónica corregida para albúmina, fósforo y pHComo la ionización del fósforo y la albúmina varían con el grado del pH, esto da lugar a un cambio en los valores de la brecha aniónica esperada a diferentes valores de pH. Cada g/dL de albúmina tiene una carga de 2,8 mmol a pH de 7,4, y cada mg/dL de fósforo 0,59 mmol. Si se quisiera hallar la brecha aniónica exacta, se debería incluir el pH en el cálculo, aunque es más dispendioso.

BA = pH [(1,16 x albúmina) + (0,42 x Pi)] – 5,83 x albúmina – 1,28 x Pi

Base exceso corregida para agua libre, cloro y albúminaLa base exceso estándar es una herramienta que indica la magnitud de la acidosis metabólica, pero su capacidad para discriminar la causa es pobre. Sin embargo, en el ámbito quirúrgico es muy utilizada por aneste-siólogos y cirujanos, en especial en el escenario inicial del trauma, don-de muestra gran valor, correlacionando bien su magnitud con el volumen necesario durante la reanimación. Pero en los pacientes con traumas graves, con pérdidas sanguíneas cercanas o mayores al valor total de su volemia y en quienes se administran grandes volúmenes de cristaloides, se pueden presentar graves errores que incluso dan lugar a conductas que deterioran aún más la condición del paciente (ver caso No. 2). Tam-bién en los procesos médicos o quirúrgicos no traumáticos (por ejemplo la sepsis), donde las condiciones basales usualmente están más alteradas (hipoalbuminemia, edema, disfunción hepática, etc.), su resultado es errático y por ello su uso es limitado o nulo.

Gracias a los conceptos de la nueva teoría fisicoquímica, se realiza-ron una serie de correcciones a la base exceso estándar (SBE) original (Gilfix, Fencl-Leith). Los cambios que ocurren en ésta se deben a varia-ciones en el agua libre (sodio), el cloro, en los búferes no bicarbonato y en los aniones no medidos, que son los que verdaderamente se buscan al utilizar la base exceso. Entonces, si a la base exceso que se mide se le restan los cambios atribuibles al sodio, a la albúmina y al cloro, se obtiene la medida deseada:

• La base exceso causada por cambios en el agua libre (sodio): BEH2O = 0,3 x (Na medido - 140) • La base exceso causada por cambios en albúmina: (1 g/dL que disminuya la albúmina, disminuye la BE en 3,7 Eq/L) BEAlb = (1,48 x pH - 8,18) x (4,2 - albúmina medida)

• La base exceso causada por cambios en el cloro: BECl = 102 - Cl corregido Cl corregido = Cl medido x 140/Na

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19 19Finalmente, la base exceso corregida o de aniones no medidos sería:BE corregida = SBE - (BEH2O + BEAlb + BECl)

Hagamos un ejemplo con los resultados de los gases arteriales del pa-ciente del caso No 2 que se discutirá más adelante.

pH: 7,293; pCO2: 34,8; pO2: 164,5; HCO3—: 16,8; BEecf: -10,1; Na: 133;

Cl: 109; K: 4,12; Hcto: 20; Sat: 98,2; Alb: 3,2 g/dL

BEH2O = 0,3 x (Na medido -140) = 0,3 x (133-140) = -2,1

BE Alb = (1,48 x pH - 8,18) x (4,2 - albúmina medida)BE Alb = (1,48 x 7,293 - 8,18) x (4,2- 3,2) = 2,61

BECl = 102 - cloro corregido Cl corregido = cloro medido x 140/Na = 109 x 140/133 = 114,7 BECl = 102 - cloro corregido = 102 – 114,7 = -12,7

BEcorr = SBE - (BEH2O + BE Alb + BECl) = -10,1 – (- 2,1 + (-12,7)

BEcorr = -10,1 – ( 2,61 + {-12,7}) = -10,1 + 10,38 = 2,09

La utilidad puede verse en el ejemplo de este paciente, donde la base exceso corregida hubiera sido útil para aclarar que el paciente no tenía aniones no medidos (lactato), ya se había reanimado, lo que habría evi-tado la administración innecesaria de volumen, que contribuyó a empeo-rar su oxigenación.

En el año 2004 Story y colaboradores publicaron una adaptación de estas correcciones con el ánimo de facilitar su utilización. Su método se resume en una sola fórmula para el impacto del exceso de agua y de clo-ro y una fórmula para la albúmina, simplificando los valores y tomando como referencia un pH de 7,4:

BE Na-Cl = [Na+] – [Cl—] – 38BE Alb = 2,5 x (4,2 – [albúmina g/dL])BEcorr = BEecf – BE NaCl – BEalbBE Na-Cl = [Na+] – [Cl-] – 38 = 133–109 – 38 = – 14BEalb = 2,5 x (4,2-3,2) = 2,5 BEalbcorr = BEecf – BE NaCl – BEalbBEcorr = –10,1 - (-14) – (2,5) = 1,4

Su correlación es bastante buena con las fórmulas originales y creemos son más fácil de aplicar, aunque no hay nuevos estudios que validen su uso.

Nuevos desarrollos basados en el abordaje fisicoquímico

Brecha de iones fuertes (BIF) (strong ion gap, SIG)En la actualidad, la brecha de iones fuertes tal vez es el parámetro de mayor uso en el abordaje fisicoquímico. Para entenderlo se deben expli-car dos conceptos sobre la diferencia de iones fuertes, que ya se habían esbozado brevemente en el capítulo 12.

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19 19La diferencia de iones fuertes que se halla mediante la fórmula men-

cionada antes: DIF = [Na+]+[K+]+[Mg++]+[Ca++]-[Cl—]-[lactato-] es sólo apa-rente, y se le llama diferencia de iones fuertes aparente (DIFa), debido a que no hay forma de medir o no se miden de manera rutinaria, otras car-gas negativas que se comportan en el rango del pH fisiológico como iones fuertes (uratos, cetonas, sulfato, hidroxipropionato, oxalato y diversos ácidos orgánicos), y por tanto no se utilizan en el cálculo. La diferencia de iones fuertes verdadera o efectiva (DIFe), se logró calcular gracias a los trabajos de Figge y Fencl y finalmente de Wooten que del modelo fisicoquímico derivaron la clásica ecuación de Van Slyke (utilizada en la base exceso). Este último autor encontró que la base exceso, cuando los búferes no bicarbonato son normales, es igual al cambio en la diferencia de iones fuertes (BE = ΔDIF). Por tanto conociendo la pCO2, el pH y con el cálculo de los ácidos débiles totales (albúmina, fósforo) se despeja el valor de la diferencia de iones fuertes efectiva, cuyo valor normal es de 39 mmol/L:

[DIFe] = [HCO3—]+ [albúmina x-] + [Pi y-]

[Albúmina x-] es la contribución aniónica de la albúmina (g/dL)[Pi y-] es la contribución aniónica del fósforo (mmol/L)[DIFe] = [HCO3

—-] + [albúmina g/dL x (1,23 x pH - 6,31)] + [Pi mg/dL x (0,103 x pH- 0,156)]

Simplificando con un pH de 7,4 tenemos:

DIFe = [HCO3—] + 2,8 [albúmina g/dL] + 0,6 [Pi mg/dL]

Esta fórmula es bastante aproximada y menos complicada de aplicar.

Bajo condiciones normales el contenido de los aniones no medidos es mínimo y por ello, si se comparan los valores de la diferencia de iones fuertes obtenidos por los dos métodos (DIFa y DIFe), éstos serán igua-les. A esta comparación se le llama brecha o gap de iones fuertes (BIF) (strong ion gap, SIG).

BIF = DIFa – DIFe

y su valor normal es 0. Por el contrario, cuando hay aniones no medidos en la sangre, la diferencia de iones fuertes aparente (DIFa) no cambia, pero la diferencia de iones fuertes efectiva (DIFe) sí disminuye, y con ello habrá una brecha cuyo valor será mayor proporcionalmente en la medida en que la acidosis (acumulación de aniones no medidos) sea ma-yor (figura 19-2). Hay acidosis ya que para mantener la electroneutrali-dad con la acumulación de aniones fuertes sin un catión acompañante, se produce mayor ionización del agua con producción de H+.

Cuando se mencionó la posibilidad de usar diferentes variaciones de la fórmula para el hallar la diferencia de iones fuertes aparente (DIFa), con inclusión o exclusión del magnesio, el calcio o lactato, no se advir-tió sobre las posibles implicaciones que pudieran suceder. Esto se hace aparente cuando se utiliza la brecha de iones fuertes (BIF). Por ejemplo, si en la fórmula no empleamos el valor de lactato y encontramos una

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brecha positiva, la causa puede ser entre otras una acidosis láctica, pero si hemos empleado el lactato y de todas formas hallamos una brecha po-sitiva podemos con seguridad decir que hay otro anión no medido como responsable de la acidosis.

La brecha de iones fuertes es un mejor parámetro para detectar la presencia de aniones no medidos en sangre, que las tradicionales base exceso y brecha aniónica, sin embargo cuando se realiza la corrección de éstas últimas, con los parámetros fisicoquímicos, los resultados son similares, con menor dificultad técnica.

Alb-=albúmina, Pi-=fósforo DIFa=diferencia de iones fuertes aparente, DIFe=diferencia de io-nes fuertes efectiva, BIF=brecha de iones fuertes, Atot=ácidos débiles totales. A-=anión del par conjugado

Figura 19-2. Brecha de iones fuertes. La diferencia de iones fuertes aparente y efec-tiva normalmente son iguales, lo que no da lugar a una brecha. Con los datos del caso No. 1 encontramos una brecha positiva que indica aniones no medidos.

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Na = 138+

K = 4,53+

Ca = 1,95++

Mg = 1,5++

Cationes

Cl = 105-

Lactato = 3,4

HCO = 213

-

Aniones

A = 7,66-no medido

AtotAlb = 5,49

Pi = 3,43

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DIF = 37,58aDIF = 29,7e

BIF = 7,88

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19 19Relación cloro/sodioEsta es una herramienta de reciente introducción que promete ser de utilidad clínica, en especial por su facilidad de uso, si bien falta mejor validación clínica. Se propone que la presencia de ácidos orgánicos no medidos (incluyendo el lactato) debe ser acompañada por una disminu-ción en el cloro con relación al sodio. Se describe para ser solo utilizada en casos de acidosis metabólica, donde podremos tener:

• Relación Cl/Na > 0,79: se está frente a una acidosis hiperclorémica y es muy baja la probabilidad de que haya acidosis por aniones no medidos (brecha aniónica)

• Relación Cl/Na < 0,75 se está frente a una acidosis por aniones no me-didos (brecha aniónica), sin descartar completamente una probable alcalosis metabólica hipoclorémica

• Relación Cl/Na entre 0,75 y 0,79 posibilidad de una mezcla de acido-sis hiperclorémica y de acidosis con aniones no medidos.

Veamos ejemplos de su uso:Los laboratorios iniciales del caso No. 2, con un sodio de 133 y un cloro de 109, lo cual nos da una relación Cl/Na de 0,81, donde tenemos la presencia de acidosis hiperclorémica pura.

Los laboratorios iniciales del caso No.1, con un sodio de 138 y un cloro de 105, lo cual nos da una relación Cl/Na de 0,76, donde tenemos una mezcla de acidosis hiperclorémica y acidosis láctica.

Ecuación maestra y teoría del equilibrio iónicoHay una nueva corriente de investigadores que trata de unificar los dos abordajes con el ánimo de obtener fórmulas de uso clínico en las cuales se empleen conceptos de ambas visiones (Wooten), o mediante el de-sarrollo de teorías unificadas que permitan explicar los dos abordajes desde una posición única y en forma no excluyente (Corey).

Alteraciones más comunes en el paciente crítico

Es necesario comenzar por aclarar que en el paciente crítico usualmente coexisten varias alteraciones acidobásicas al tiempo y que a pesar de todas las herramientas disponibles, el diagnóstico en muchos casos es bastante difícil. Mostraremos tres ejemplos de pacientes para ilustrar las formas más frecuentes de alteraciones en cuidado intensivo.

Caso 1. Acidosis metabólica con brecha de iones fuertes (BIF) o brecha aniónica aumentada (BA)

Paciente de 71 años, remitida 10 horas despues de colecistectomía y exploración de vías biliares por colangitis. Tiene antecedentes de EPOC, hipotiroidismo, hipertensión arterial e insuficiencia renal crónica. Sale estable de cirugía pero oligúrica a pesar de aporte hídrico alto (5.000 mL desde su ingreso). Posteriormente hipotensa inician dopamina a dosis crecientes. Previo al traslado requiere intubación y apoyo ventilatorio manual por falla respiratoria. Al ingreso se toman los siguientes labora-torios (día 0 17:52).

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19 19Gases arteriales: pH: 7,257; PCO2: 47,7; PO2: 76,6; HCO3

—: 20,8; BEecf: -6,4 Sat: 92,1 (FiO2 0,8)Química: Na: 138; K: 4,53; Cl: 105; Calcio: 7,8; PO4: 5,8; Mg: 1,7; BUN: 29 Creat. 0,4F. alcalina: 490; AST: 174; ALT: 151; Bilirrubina T 5,5; B. directa: 4,5Albúmina 2,1Acido láctico 3,4 mmol/LRequirió inicio de Norepinefrina por persistir hipotensa y marcada taqui-cardia, se pasa catéter de arteria pulmonar con el cual se continua la reanimación y manejo de vasopresores, adicionalmente se maneja con saturación venosa mixta mayor del 70%. Desde su ingreso hasta el control de laboratorios que se muestran a continuación la paciente recibe 16289 mL de cristaloides, diuresis de 2805 con balance acumulado de 13484. En este momento ya se lograron suspender los vasopresores.Laboratorios de control día 2 a las 06:35pH: 7,323; pCO2: 37,6; PO2: 59,3; HCO3

—: 21; BEecf: -4,3; Sat: 89% (FiO2: 0,6; PEEP: 7)Na: 134; K: 3,57; Cl: 104; PO4: 3,7; Mg: 1,6; BUN: 24; Creatinina: 0,1 Acido láctico 1,2 mmol/L

Para este caso inicial analizaremos los primeros gases con todos los abordajes: el abordaje tradicional (Análisis sistemático de 6 pasos del capitulo 16), luego el análisis tradicional modificado con la fisicoquími-ca (brecha aniónica y base exceso corregidas) y finalmente el abordaje fisicoquímico propiamente dicho:

Análisis convencional

Paso 1: ¿El paciente está acidótico o alcalótico?Comenzaremos por decir que la paciente tiene una acidosis : pH 7,257

Paso 2: ¿la alteración primaria o predominante es respiratoria o meta-bólica? Como la pCO2 es mayor de 40 mmHg y el bicarbonato es menor de 21 mEq/L, estamos frente a una acidosis mixta (PCO2 elevado y HCO3

— bajo). Queremos llamar la atención sobre el hecho que el nivel de bicarbonato es muy cercano a lo normal, lo cual si vemos los gases en forma despre-venida podríamos pensar que el componente metabólico es mínimo. Pero si hacemos el análisis correcto, teniendo en cuenta su antecedente de EPOC, donde se espera una acidosis respiratoria crónica con su compen-sación metabólica, esperaríamos un nivel más alto de bicarbonato, esto lo aclaramos con el paso 3.

Paso 3: ¿si hay una alteración respiratoria predominante, es aguda o es crónica y la compensación es adecuada?Como sabemos el antecedente de EPOC, escogemos de una vez la fórmu-la de acidosis respiratoria crónica:Ecuación 2 [HCO3

—] esperado = 24 + 4 [(pCO2 medida - 40) / 10][HCO3

—] esperado = 24 + 4 [(47,7 - 40) / 10][HCO3

—] esperado = 27,08con lo cual debemos pensar que para esta paciente un bicarbonato de 20 sí representa una acidosis metabólica importante. Aquí cobra impor-tancia nuestra recomendación de analizar la base exceso, la cual es ne-

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19 19gativa, que indica acidosis metabólica (recordemos que para la compen-sación por acidosis respiratoria crónica esperaríamos una base exceso positiva). Como hicimos el análisis como si la alteración predominante fuera respi-ratoria, nos saltamos el paso 4.

Paso 5: ¿si hay acidosis metabólica, hay brecha aniónica o anión gap aumentado?BA = [Na] – [Cl] – [HCO3

—] = [138]- [105] – [20,8] = 12,2Tenemos hasta aquí una acidosis metabólica con ligero aumento de la brecha aniónica. Con la Base exceso de -6,4, ya sabíamos de la acidosis metabólica, pero recordemos que ella no nos diferencia entre la acidosis metabólica con brecha aniónica y la acidosis metabólica sin brecha anió-nica. Debemos entonces pasar al paso 6 (ecuación 8):

Paso 6: ¿adicionalmente a la acidosis metabólica con brecha aniónica hay otra alteración metabólica?Ecuación 8 HCO3

— corregido = HCO3— medido + (Brecha aniónica me-

dida - 11)HCO3

— corr = 20,8 + (12,2 -11) = 20,8 + 1,2 = 22Hay también componente metabólico sin brecha (hipercloremia), por cuan-to su bicarbonato debería ser 27 mEq/L (compensación del EPOC).Miremos con detenimiento la conclusión: si nosotros fuéramos de la es-cuela que no cree en la base exceso y que adicionalmente para la brecha aniónica seguimos considerando como valores normales, el rango antiguo (12-16), nuestra conclusión sería que esta paciente tiene una acidosis mixta, de predominio respiratorio y con acidosis metabólica sin brecha aniónica, lo cual nos llevaría mas a un manejo de los parámetros venti-latorios y un cambio de los líquidos venosos. Por el contrario si creemos en la base exceso e igualmente en los valores adecuados de la brecha aniónica (6,6 + 4) diríamos que hay acidosis me-tabólica y que se requiere continuar la reanimación con líquidos venosos altos, con bajo cloro.

Análisis convencional modificado con fisicoquímicaAfortunadamente la teoría fisicoquímica nos ha aportado la posibilidad de corregir tanto la brecha aniónica como la base exceso, lo cual permite un análisis más correcto del desequilibrio acidobásico, sin recurrir a un análisis muy complicado. Veamos:Brecha aniónica corregida= BA + 2,5 [4,4 - albúmina medida g/dL] BAcorr = 12,2 + 2,5 [4,4 – 2,1] = 12,2 + 2,5 [2,3] = 17,95Base exceso corregida = BE Na-Cl = [Na+] – [Cl-] – 38 = 138–105 – 38 = – 5BEalb = 2,5 x (4,2-2,1) = 4,75 BEalbcorr = BE – BE NaCl – BEalb BEcorr = - 6,4 – ( -5) – (4,75) = -6,15Vemos con estas correcciones que la brecha aniónica es mucho más im-portante de lo que originalmente habíamos visto en el análisis conven-cional, por el contrarrio la base exceso corregida en este caso no varió. El problema de la base exceso estándar es que no nos permite dife-renciar entre una acidosis metabólica por aniones no medidos (ej:ácido láctico o brecha aniónica) en la que se requiere continuar la reanima-

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19 19ción con líquidos venosos y una acidosis metabólica sin brecha aniónica (hipercloremia) en la cual se requiere es modificar el tipo de líquidos administrados. Pero con la base exceso corregida no solo podemos estar seguros de cuanto es debido a aniones no medidos si no que, por otra parte con la base exceso para sodio y cloro, que en este caso nos da un valor negativo (-5), también sabremos que existe otra acidosis metabóli-ca sin brecha aniónica que corresponde a una hipercloremia. Igualmente con esto nos ahorraríamos los pasos 5 y 6 del análisis sistemático, con los mismos resultados. Concluiremos entonces que este paciente tiene una acidosis mixta con la acidosis respiratoria que ya conocíamos, pero que tiene un componente metabólico muy importante tanto con brecha aniónica como sin brecha aniónica y por tanto debemos continuar la reanimación con administra-ción alta de líquidos, pero con menor contenido de cloro (ej: lactato de ringer o Hartmann).

Análisis fisicoquímicoHaremos ahora el análisis con las fórmulas fisicoquímicas propiamente dichas.

Diferencia de iones fuertes aparente DIFa = [Na] + [K]+ [Ca]+ [Mg] - [Cl] – [lactato]DIFa = [138] + [4,53] + [1,95] + [1,5] – [105] – [3,4]DIFa = 142,53 – 108,8DIFa = 37,58Con la disminución de la diferencia de iones fuertes sola podemos decir también que tenemos una acidosis metabólica por hipercloremia y acido-sis láctica, por cuanto hemos medido directamente el acido láctico.Para hallar la brecha de iones fuertes, procederemos a encontrar la dife-rencia de iones fuertes efectiva:DIFe = [HCO3

—] + [Albumina -] + [fósforo-][Alb-] = [Alb] x (1,23 x pH – 6,31) = [2,1] x 2,61 = 5,49[Fósforo-] = [Pi] x (0,103 x pH – 0,156) = [5,8] x = 3,43DIFe = 20,8 + 5,49 + 3,43DIFe = 29,7BIF = DIFa – DIFe = 37,58 – 29,7 = 7,88Hay presencia de brecha de iones fuertes, lo que nos indica que hay pre-sencia de aniones no medidos, posiblemente por su compromiso hepáti-co. Como el lactato lo medimos directamente, no participa de la brecha de iones fuertes; en los casos en que utilizamos la variante de la fórmula para la diferencia de iones fuertes (DIFa) sin la medición del lactato, debemos tener presente que éste si participa en la brecha, en ese caso la brecha habría sido de 11,28.

Caso 2. Acidosis metabólica con diferencia de iones fuertes (DIF) disminuida(hiperclorémica):Es el caso del paciente cuyos gases iniciales analizamos anteriormente para la base exceso corregida. Paciente de 72 años alicorado, quien sufre accidente de tránsito en calidad de peatón al ser arrollado por automo-tor. Ingresa 2 horas después con hipotensión, taquicardia, dolor y defen-sa abdominal, vómito y palidez. Se lleva a cirugía donde se encuentra

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19 19gran hemoperitoneo por estallido esplénico. Recibe en el intraoperatorio 5.000 mL de cristaloides (3.000 mL de Hartmman y 2.000 mL de suero sa-lino) y 2 U de glóbulos rojos empaquetados. Al finalizar cirugía se toman gases arteriales antes de su traslado a cuidado intensivo (día 0 23:12):pH: 7,293; pCO2: 34,8; PO2: 164,5; HCO3

—: 16,8; BEecf: -10,1; Na: 133; Cl: 109; K: 4,12; Hcto: 20; Sat: 98,2; Albúmina: 3,2 g/dL.Posterior al ingreso a UCI el paciente recibe en las siguientes 6 horas 3.639 mL con diuresis de 900, para un acumulado (incluyendo cirugía) de 7.739 mL. En las siguientes 24 horas recibe 10.806 mL, con diuresis de 2.770 mL y nuevo acumulado de 8.036 mL (total acumulado de 15.775)Gases del día 1 a las 14:31 pH: 7,27; pCO2: 38,1; pO2: 75,6; HCO3

—: 17,1; BEecf: -9,7; Na: 139; Cl: 114; K: 4,3; Hcto: 25; Sat: 93,8 Gases del día 2 a las 18:16pH: 7,35; pCO2: 37; pO2: 61,7; HCO3

—: 20; BEecf: -5,6; Na: 139; Cl: 113; K: 3,69; Hcto: 25; Sat: 90,8; (oxígeno 60%; PEEP 8)

Solo vamos a realizar el análisis de la base exceso corregida de los pri-meros gases, que lo habíamos hecho previamente:pH: 7.293; pCO2: 34,8; PO2: 164,5; Sat: 98,2; HCO3

—: 16,8; Hcto: 20; BEe-cf: -10,1; Na: 133; Cl: 109; K: 4,12 BE Na-Cl = [Na+] – [Cl-] – 38 = 133–109 – 38 = – 14BEalb = 2,5 x (4,2-3,2) = 2,5 BEalbcorr = BE – BE NaCl – BEalbBEcorr = –10,1 - ( -14) – (2,5) = 1,4

Según este resultado este paciente desde los primeros gases arteriales tomados al terminar cirugía, ya se encontraba reanimado y su acidosis metabólica no era debido a hipoperfusión sino a hipercloremia. Esto se corrobora con el lactato sérico que fue medido al ingresar a UCI cuyo valor fue de 1,0 mmol/L, al cual no se prestó atención, por el contrario y basados más en los valores del pH, bicarbonato y la base exceso que en los gases siguientes seguían alterados el paciente recibió un volumen innecesario de líquidos que contribuyó a empeorar su oxigenación y re-querir ventilación mecánica mas prolongada.

Caso 3. Alcalosis metabólica con diferencia de iones fuertes aumentada (hipocloremica):Este es un caso similar al del paciente supuesto que comentamos al ini-cio del capítulo, pero se trata ahora de un paciente real, sin el compo-nente respiratorio mencionado. Paciente hombre de 56 años, indigente y de quien se desconocen sus antecedentes. Tenía un cuadro de tres días de evolución, en otra institución se programó para laparotomía, pero el paciente se rehusó y pidió alta voluntaria. Ahora ingresa en malas condi-ciones hipotenso y con franco abdomen agudo. Inicialmente en el servicio de urgencias, recibe 3.000 mL de Hartman, se pasa sonda nasogástrica con drenaje de 1.200 mL antes de ser llevado a cirugía. Se encontró una peritonitis generalizada, por una úlcera duodenal perforada, parcialmente ocluida por un plastrón. En la hora que dura su cirugía recibe 2.000 mL adicionales de Hartman, requiere Dopamina a dosis progresivas. Al ingreso a UCI se toman los siguientes gases arteriales:pH: 7,49; pCO2: 39,4; pO2: 57,8; HCO3

—: 37,3; BEecf: 14,1; Na: 146,7

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19 19K: 3,75; Cl: 100,5; iCa: 1,129; Lactato: 3,3 mmol/L; Albúmina: 1,2; Fós-foro: 2,2 mg/dL

Si este paciente lo enfocamos únicamente con el análisis sistemático que recomendamos en el capítulo 16 concluiríamos que tiene una alcalosis metabólica pura, con una compensación respiratoria límite. Pero veamos con la ayuda de la fisicoquímica:BA = [Na] – [Cl] – [HCO3

—] = [146,7]- [100,5] – [37,3] = 8,9Brecha aniónica corregida= BA + 2,5 [4,4 - albúmina medida g/dL] BAcorr = 8,9 + 2,5 [4,4 – 1,2] = 8,9 + 2,5 [3,2] = 16,9BE Na-Cl = [Na+] – [Cl-] – 38 = 146,7–100,5 – 38 = 8,2BEalb = 2,5 x (4, 2-1,2) = 7,5 BEalbcorr = BE – BE NaCl – BEalbBEcorr = 14,1 - ( 8,2) – (7,5) = -1,6

DIFa = [Na] + [K] - [Cl] - [lactato] = 146,7 + 3,75 – 100,5 - 3,3 = 46,65Alcalosis hipoclóremica

DIFe = [HCO3—] + [Albúmina -] + [fósforo-]

[Alb-] = [Alb] x (1,23 x pH – 6,31) = [1,2] x 2,9 = 3,48[Fósforo-] = [Pi] x (0,103 x pH – 0,156) = [2,2] x 0,61 = 1,35DIFe = 37,3 + 3,48 + 1,35DIFe = 42,13BIF = SIDa - SIDe = 46,65 - 42,13BIF = 46,8 - 42,13BIF = 4,52

Podemos concluir que hay un anión no medido presente, además del lac-tato que se midió, que nos hablaría de una acidosis metabólica importan-te por aniones no medidos, a pesar de estar aparentemente frente a una alcalosis metabólica. Cabe resaltar que gracias al análisis fisicoquímico comprendemos el gran efecto sumatorio alcalinizante de la hipoclore-mia, la hipoalbuminemia y la hipofosfatemia, que ocultan el verdadero cuadro de este paciente que es una acidosis metabólica, por la presencia de aniones no medidos en sangre. En estos casos con alteraciones más severas, el análisis fisicoquímico formal muestra un rendimiento superior al análisis clásico, también la brecha aniónica corregida tiene un buen desempeño.

Esta información fue clave para el manejo de este paciente, que requirió reanimación con altos volúmenes de suero salino, hasta lograr su estabilidad, aunque desarrolló un síndrome de dificultad respiratoria agudo (SDRA). Los gases a las 48 horas fueron:pH: 7,38; pCO2: 49,9; pO2: 70,9; HCO3

—: 29,2; BEecf: 3,8; Na: 153; K: 3,57; Cl: 113,3; iCa: 1,109; Lactato: 1,1 mmol/L

Enfoque de las alteraciones en el paciente crítico

En términos generales, el abordaje tradicional en cuidados intensivos sigue siendo el pilar del estudio de las alteraciones acidobásicas. El abor-daje fisicoquímico día a día ha ganado terreno, y casi se pudiera con-vertir en un estándar de oro del análisis en el paciente crítico. Pese a

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19 19ello, debido a su mayor dificultad técnica, sigue relegado a un papel secundario, y solo se utiliza cuando luego del análisis con el método tradicional corregido, no logramos aclarar la situación del paciente. Con el método tradicional no sólo existe familiaridad, sino que con la introducción de las correcciones a la brecha aniónica y a la base exce-so, se logra un rendimiento muy cercano en la mayoría de casos, al que se obtiene con mayor dificultad con el método fisicoquímico.

El enfoque que recomendamos va entonces en esta dirección:• Realizar el análisis primero con el método tradicional pero mediante

el uso de la base exceso y de la brecha aniónica corregidas. • Solo si se tienen dudas o los datos encontrados no explican de ma-

nera adecuada la situación del paciente, se utiliza el análisis fisico-químico con la brecha de iones fuertes.

LECTURAS RECOMENDADASCorey HE, Bench-to-bedide review: Fundamental principles of acid-

base physiology. Crit Care 2005; 9: 184-192.Fencl V y col. Diagnosis of Meabolic Acid-Base Disturbances in Critically

ill patients. Am J Respir Crit Care Med 2000; 162: 2246-2251.Figge J. An Educational Web Site about Modern Human Acid-Base Phy-

siology: The Figge-Fencl Quantitative Physicochemical Model of Hu-man Acid-Base Physiology. May 2005. http://www.Figge-Fencl.org/

Kellum JA. Diagnosis and treatment of acid-base disorders. In Ayres SM, Grenvik A, Holbrook PR, Shoemaker WC (eds): Shoemaker’s Textbo-ok of Critical Care, 4th ed. Philadelphia, Saunders, 2000, 839-853.

Stewart PA. Modern quantitative acid-base chemistry. Can J Physiol Pharmacol 1983; 61: 1444-1461.

Story DA, Morimatsu H, Bellomo R. Strong ions, weak acids and base excess: a simplified Fencl-Stewart approach to clinical acid-base disorders. B J Anaesth 2004; 92: 54-60.

Paginas web: disponen de documentos, casos clínicos y calculadoras especificas para el analisis fisicoquimico.http://www.acidbase.org/http://www.figgefencl.orghttp://www.ccm.upmc.edu/education/resources/phorum_ref.htmlhttp://www.anaesthetist.com/icu/elec/index.htmwww.med.sc.edu:96/watson/acidbase/acidbase.htm

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Líquidos y electrolitosen el paciente pediátrico20Dr. José Martínez SalasDra. Liliana María Rubio Elorza

Fisiología renal evolutiva

Dr. José Martínez Salas

El riñón neonatal es anatómica y funcionalmente diferente al del adulto. La inducción de nefronas finaliza alrededor de la 26ª semana gestacional. La característica histológica más notable de las nefronas al nacimiento es el escaso desarrollo del túbulo proximal en relación con el glomérulo; así, mientras que el diámetro de este último es un tercio del que tiene el adulto, la longitud tubular es la décima parte (0,11 mm vs. 0,28 para el glomérulo y 2 mm vs. 20 para el túbulo). Durante el proceso de madu-ración todas las porciones del nefrón aumentan de tamaño pero lo más llamativo es la acentuación de las tortuosidades del túbulo proximal y el alargamiento del asa de Henle.

El niño de término tiene 20% de sus asas en la zona cortical; pos-teriormente, todos alcanzan las 2/3 de la zona medular. Estos cambios anatómicos se reflejan en los funcionales, y hay incremento del flujo renal, de la filtración glomerular, mayor capacidad de concentración y alteraciones en el manejo del sodio. Durante la vida intrauterina el flujo renal permanece estable. Al nacimiento se produce un aumento inme-diato del flujo renal, simultáneo con el incremento del gasto cardíaco. Experimentalmente se ha demostrado que en las primeras 6 semanas el índice cardíaco aumenta 7 veces, mientras que el flujo renal aumenta 18 veces, indicando que la resistencia vascular renal disminuye más que la periférica. En el mismo tiempo el gasto cardíaco que va a los riñones aumenta desde el 1,5% hasta el 15%.

La filtración glomerular en el recién nacido se correlaciona con la edad gestacional. Nuestros estudios mostraron cifras de 36,6 mL/min x 1,7 m2, en niños de término y 13,8 mL/min x 1,7 m2 en prematuros menores de 35 semanas. A las 2 semanas la filtración es el doble y se alcanzan los valores del adulto a los 2 años. La creatinina sérica se utiliza para evaluar la función renal. La concentración en el recién nacido es similar a la materna y se reduce 50% en la primera semana en el niño a término y sólo 30% en el prematuro. A los 2 meses se ha reducido a 0,35 ó 0,40 mg/dL y permanece así durante el primer año; en la pubertad el valor es 1 mg/dL.

La utilidad de la creatinina endógena se basa en el hecho de ser su producción una función de la masa muscular y permanecer estable con un coeficiente de variación menor del 20% en mediciones diarias. En con-

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20diciones normales su excreción es equivalente a la producción. La fórmu-la FG = KL/CrP permite en forma simple calcular la filtración glomerular obviando la difícil recolección de la orina por 24 h. En la fórmula L = talla en cms CrP es la concentración de creatinina plasmática en mg/dL y K, una constante igual a 0,34 para los prematuros (DE: 0,01) y 0,43 (DE: 0,2) para los de término.

Estudios recientes han mostrado que la medición de la reserva fun-cional renal utilizando una carga proteínica de 1 g de proteína/kg des-pués de 24 horas de dieta sin proteínas muestra diferencias significati-vas entre riñones sanos y riñones con daños producidos por hipoplasia o patología urológica, como reflujo, hidronefrosis o cirugías urológicas, porque la presencia de un número disminuido de neuronas produciría un fenómeno de hiperfiltración que comprometería la función renal, y que disminuiría la respuesta al estímulo proteínico. Los resultados en niños normales mostraron un aumento de 26,3 + 17% mientras que en presen-cia de patología renal 17,2 + 24,3%. En promedio se considera anormal una reserva < 10%.

Manejo renal del sodioNormalmente las 2/3 partes del sodio filtrado son reabsorbidas en el túbulo proximal mediante un sistema de transporte activo. En la por-ción inicial (S1) del túbulo proximal el Na es reabsorbido, acoplado al HCO3

— cuya generación implica la síntesis de un H+ que es secretado a la luz tubular en un intercambio con el Na. La combinación del H+ con el HCO3

— filtrado, genera H2CO3—, CO2 y H2O que difunden hacia la luz tubu-

lar. El niño pretérmino entre 28 y 32 semanas tiene mayor cantidad de agua total y extracelular, 83 y 53%, que se reducen a 73 y 39%, respecti-vamente, al 6º día. Estos cambios fisiológicos explicarían el hallazgo de una FeNa alta, en una relación inversa a la edad postnatal, con valores alrededor de 3 entre las semanas 28 y 32, los que disminuyen después de la semana 35 hasta un valor de 1 a las 40 semanas. En esta edad, las pér-didas no deben reemplazarse porque interrumpirían los cambios adapta-tivos normales, como por ejemplo el cierre del ductus en el feto.

En la actualidad se acepta que los requerimientos de sodio en neonatos menores de 30 semanas de gestación son 5 mEq/kg/día, de 4 mEq/kg en los de 31 a 35 semanas y de 2 mEq/kg a las 40 semanas. Como consecuencia de lo anterior, existe un aumento del sodio que llega al túbulo distal, el cual tiene limitación para su reabsorción por una respuesta deficiente a la al-dosterona, lo que produce una relación K/Na urinarias bajas que mejoran en la medida de la maduración de la función de la aldosterona, mediante el desarrollo de receptores o del sistema enzimático de transporte.

Volumen urinario y capacidad de concentraciónLa capacidad máxima de concentración del riñón neonatal es de 700 mOsm/L en comparación con los 1.200 del adulto, lo que depende de factores anatómicos y funcionales. El primer factor corresponde a las asas de Henle relativamente cortas del neonato y el segundo a la activi-dad de prostanoides, fisiológicamente aumentados en el recién nacido, los cuales inhiben la reabsorción de sodio en el segmento grueso del asa ascendente, interfieren con la reabsorción de úrea en el túbulo colector y alteran el gradiente de concentración que además se afectaría por el aumento del flujo medular.

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La menor disponibilidad de úrea como consecuencia de que la mayor parte del nitrógeno es utilizado para formar proteínas es también un factor contribuyente. En cambio, la producción y respuesta a la hormona antidiurética son normales en el neonato, independiente de la edad ges-tacional. Las limitaciones de la capacidad de concentración reducen el control de la excreción de agua y así, mientras el niño de término puede reducir el volumen urinario a 0,5 mL/kg/hora, en condiciones restricti-vas, el prematuro continúa excretando 1 mL/kg/hora, lo cual representa un 5% del filtrado glomerular y un factor de riesgo de deshidratación cuando coexisten pérdidas extrarrenales.

Manejo del potasioCasi todo el potasio filtrado se reabsorbe en el túbulo proximal y en la rama ascendente del asa de Henle. El potasio excretado proviene de la secreción del potasio en la parte final del túbulo distal y en el colector cortical. La concentración del potasio en las células tubulares, determi-nado por el ingreso de potasio al organismo, establece la mayor o menor secreción hacia la luz tubular, y la capacidad de reabsorción se basa en la diferencia de potencial transpitelial. En el niño, una deficiente actividad de la Na+-K+-ATPasa y de la respuesta a la aldosterona, limitan la capa-cidad excretora y son responsables de las hiperpotasemias transitorias del neonato.

Balance ácido básicoLa participación renal en la regulación del equilibrio ácido-base incluye la reabsorción de bicarbonato, y la excreción de H+;mediante su inter-cambio por Na en el túbulo proximal. Al ser excretado el H+ reacciona con el bicarbonato para formar CO2 + H2O. El CO2 entra a la célula para regenerar bicarbonato. El 80% del bicarbonato filtrado es reabsorbido en el túbulo proximal. En el recién nacido el dintel renal para la reabsor-ción del bicarbonato es bajo, lo cual determina que sus niveles séricos sean de 19 a 21 mEq/L en el de término y 17 mEq/L en el prematuro. La respuesta renal a una carga ácida también es menor, demostrando capacidad limitada para producir amonio. En la etapa de crecimiento rápido y formación del nuevo hueso, como en el prematuro, la síntesis de hidroxiapatita deja radicales ácidos libres, y si la capacidad renal no permite la excreción, esta sobrecarga desarrollará una acidosis como la metabólica tardía del prematuro, que es alimentado con dietas hiper-proteínicas y alto contenido de Ca y P. Cuando el HCO3

— sérico disminuye por debajo del umbral, el pH urinario cae por debajo de 5,5, lo cual supone un trastorno autolimitado. Puede presentarse como forma indi-vidual, manifiesta por un defecto del crecimiento. La forma familiar es autosómica dominante. Si la capacidad se reduce, habrá bicarbonaturia y acidosis metabólica denominada acidosis proximal o tipo II.

Puede ser primaria (gen en brazo corto del cromosoma 17), transito-ria o permanente, o secundaria a la inhibición de la anhidrasa carbónica como la acetazolamida.

La disfunción tubular proximal puede ser generalizada, primaria, hereditaria (síndrome de Fanconi) o relacionada con genopatías, como la cistinosis, la intolerancia a la fructuosa o por fármacos como el ibu-profeno. Se manifiesta por acidosis, poliuria y deshidratación, hipopo-tasemias, hipocalcemia, fosfaturia, e hipofosfatemia y la contracción

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del volumen circulatorio da lugar a una mayor reabsorción del cloro y produce hipercloremia.

Usualmente no se produce hipercalciuria porque no hay lesión ósea pero la hipofosfatemia producida por el defecto proximal puede producir osteomalacia o raquitismo. Otras formas están asociadas a drogas (tetra-ciclina vencida, ciclosporina, mercurio e ibuprofeno), o a lesiones túbulo-intersticiales como la nefronoptisis, el transplante renal y la amiloidosis.

En el proceso de acidificación distal el H+ se excreta combinado al HP04 o como NH4 mientras que una cantidad equivalente de bicarbonato es reabsorbida. En los túbulos colectores puede recuperarse el 2,5% del bicarbonato filtrado. En la acidosis tubular distal esta disminuida la se-creción de protones y por lo tanto la generación de bicarbonato.

En la patogenia de la acidosis tubular distal se han descrito 4 meca-nismos:

1. Defecto secretor: por ausencia focal o disfunción de la bomba de pro-tones H+ ATPasa o H+/k+ ATPasa; usualmente existe hipopotasemia.

2. Defecto de gradiente por voltaje electrónico desfavorable, por in-capacidad para reabsorber sodio en el túbulo distal. La falta de al-dosterona creará el defecto para desarrollar esta acidosis, o puede deberse a la acción de drogas como la amilorida o el triantereno. En estos pacientes puede haber hiperpotasemia.

3. Defecto de permeabilidad que produce difusión retrógrada y es pro-ducida por la anfotericina B.

4. Cuando el túbulo distal no dispone de NH3 para secretar H+ como NH4 desciende el pH luminal lo cual inhibe la secreción de H+. La causa de disminución de la síntesis de NH3 ocurre por baja filtración glomeru-lar o dificultad en la transferencia del intersticio como ocurre en las nefropatías intersticiales.

En el niño, la acidosis tubular distal adopta un carácter primario. La forma aislada suele ser esporádica, aunque en algunos casos puede res-ponder a una herencia autosómica dominante, por mutaciones del gen codificador del recambiador basolateral de aniones Cl – HCO3

—. La forma asociada a sordera se transmite por herencia autosómica recesiva; las mutaciones afectan la H+ATPasa.

Las manifestaciones ocurren en el gen ATP 6B1 situado en 2p13 que codifica la subunidad B a la H-ATPasa.

Las consecuencias metabólicas del defecto de acidificación distal in-cluyen:

a. Falta de reabsorción del bicarbonato no absorbido en el túbulo proxi-mal.

b. Se reduce la capacidad para formar NH4 y la acidificación tubular.c. Hay hipopotasemia por la presencia de aniones no reabsorbibles en el

túbulo distal.d. Se produce hipercloremia debido a que la contracción extracelular

induce mayor reabsorción de cloro.

Las manifestaciones clínicas usualmente se inician a los dos años: cólicos renales por la nefrocalcinosis y litiasis presentes en el 83%, que se for-man con base en la hipercalciuria inducida por la movilización del calcio

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óseo y la hipocitraturia que depende de la inhibición de su excreción por la acidosis intracelular, que a su vez induce la entrada del citrato a las mitocondrias, que persiste a pesar de la corrección de la acidosis, por lo cual se recomienda el uso de citratos en el tratamiento.

La osteomalacia y el raquitismo (32%), se desarrollan por el balance negativo de calcio inducido por la acidosis, que además de la hipercal-ciuria produce disminución de la absorción intestinal de calcio y altera-ción del metabolismo de la vitamina D. La hipopotasemia en el 50% de los casos puede producir debilidad muscular y parálisis, que se corrigen con el tratamiento de la acidosis. Las infecciones urinarias aparecen en el 40% y la hipertensión en el 10%.

El diagnóstico diferencial entre las dos formas proximal y distal se establece así:

1. Principalmente por la ausencia de nefrocalcinosis en la ATRp.2. El pH urinario < 5,4 en la ATRp, en tanto que en la ATRd no baja de 6,0

ó 5,5.3. Incremento de la eliminación de la acidez titulable y NH4 en la ATRp

que no sucede en la ATRd, diferencia que se pone en evidencia por la brecha aniónica positiva (Na + K mayor que Cl) en la ATRd, mientras que es negativa (Cl mayor que Na + K) en la ATRp, e indica la presen-cia de NH4.

4. La administración de una carga de HCO3— en una solución 75–150

mmol/en glucosa al 5%, con una dosis de 1.500 mL/m2 de superficie, capaz de normalizar el HCO3

— sérico, permite determinar una fracción de excreción de HC03 (FeHCO3

—) mayor de 15% en la ATRp y menor de 3% en la ATRd y una pCO2 urinaria 20 mm mayor que el pCO2 sérico, en la proximal.

5. En el curso de la prueba anterior, en presencia de un pH urinario mayor o igual a 7,6, la administración de una carga de NH4Cl o de furosemida, desciende el pH < 5,5 en la forma distal dependiente de gradiente, lo cual no ocurre en la ATRd clásica (tablas 20-1 y 20-2).

TratamientoLos objetivos son:

1. Corregir la acidosis, lo cual mejora los vómitos, la anorexia y permite un crecimiento normal.

2. Prevenir la nefrocalcinosis y la litiasis.Solución de citratos (solución de Scholl) Ác. cítrico – 70 mL Citrato de sodio – 100 g Citrato de potasio – 100 Agua y jarabe, csp 1.000 mL Contiene 1 mEq de Na, 1 mEq de K y 2 mEq de citratos /mL.

En la ATRp, la magnitud de la bicarbonaturia cuando se alcanza un valor normal de HCO3

— sérico, hace necesario la administración de dosis de bi-carbonato de 10 – 30 mEq/kg/día. También se requiere complemento de potasio porque la mayor cantidad de HCO3

— que alcanza el túbulo distal induce caliuresis, por lo cual puede ser útil la utilización de la solución de Scholl.

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Los pacientes con síndrome de Fanconi pueden requerir vitamina D y fosfatos y en presencia de cistinosis se requiere la administración temprana de cistidina oral, 60–90 mg/kg/día. La administración de hi-droclorotiazida puede ayudar a corregir la poliuria.

Coincidiendo con la terapia alcalina se ha descrito hipomagnese-mia sintomática grave (0,3 mEq/L) e hipocalcemia que requieren tra-tamiento. En la etapa de crecimiento rápido y formación de nuevo hueso como en el prematuro, la síntesis de hidroxiapatita deja radica-les ácidos libres y si la capacidad renal no permite la excreción, esta sobrecarga, desarrollará una acidosis como la metabólica tardía del prematuro, cuando es alimentado con dietas hiperproteínicas y un alto contenido de Ca y P.

Tabla 20-1. Acidosis tubular distal. Causas y enfermedades asociadas.

Acidosis tubular distal secretora

Primaria:• Hereditaria o genética• Esporádica o idiopática• Enfermedades sistémicas transmitidas genéticamente, Ehlers

Danlos y s. de Marfan• Enfermedades hematológicas, anemia falciforme, leptocitosis

hereditaria• Enfermedad quística medular. Glucogenosis tipo III, enferme-

dad de Fabry, enfermedad de Wilson

Transtornos inmunológicos:• Hipergammaglobulinemias, síndrome de Sjögren, lupus erite-

matoso, artritis reumatoide, vasculitis con depósitos de IgE, hepatitis crónica activa, tiroiditis.

Trastornos del metabolismo, calcio, fósforo:• Enfermedades túbulo intersticiales• Fármacos: anfotericina, tolueno, ciclamatos, vanadatos

Defectos de voltaje:• Hipoaldosteronismo• Amilorida, triantereno

Defecto de permeabilidad:• Antofericina B

Defecto de NH3• Hiperpotasemia• Filtración glomerular baja• Enfermedad intersticial• Defectos combinados

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La acidosis tubular tipo lV o hiperpotasémica se relaciona con defi-ciencia o resistencia a la aldosterona o con el uso de antagonistas de la aldosterona, como la espironolactona. El defecto básico es de voltaje pero se describe un defecto secretor por ausencia de estimulación direc-ta, dependiente de la aldosterona.

El 20% de los iones se absorben en el segmento grueso ascendente del asa de Henle, por un proceso pasivo inducido por un voltaje positivo en la luz tubular, lo cual explica el efecto de la furosemida a través de la inhibición de la bomba Na-K 2Cl. En igual forma, las mutaciones que inactivan la Na-K 2Cl o el canal apical de potasio o el canal basolateral del cloro que corresponde al síndrome de Bartter se acompañan de hi-percalciuria.

Tabla 20-2.

Acidosis tubular proximalCausas

Primaria:• Hereditaria• Esporádica

Disminución de la actividad de la anhidrasa carbónica• Hereditaria• Medicamentos (acetazolamida)

Disfunción tubular generalizada

Primaria:• Hereditaria• Esporádica

Gamapatías:• Cistinosis, enfermedad quística medular, intolerancia a la fruc-

tuosa, glucogenosis tipo I, galactosemia, síndrome de Iowa, síndrome de Lightwood.

Trastornos adquiridos

Disproteinemia:• Gamopatía monoclonal, mieloma múltiple, amiloidosis, síndro-

me nefrótico, hipocalcemia (deficiencia o resistencia a la vita-mina D)

• Trombosis de la vena renal• Rechazo de trasplante renal

Medicamentos, toxinasTetraciclina vencida, ciclosporina, gentamicina, curarina, argini-na, plomo, ibuprofeno, mercurio.

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El síndrome de Gitelman se produce por una mutación del cotrans-portador apical de NaCl, lo cual induce pérdidas urinarias de Na, K y Mg. La disminución de entrada de NaCl a la célula produce disminución del Na celular, lo cual induce aumento del intercambio basocelular de Na/Ca y reducción del Ca celular, con aumento de entrada de calcio a través de la membrana apical y consecuente hipocalciuria. En el tubo contorneado distal el transporte de Ca es regulado por la hormona paratiroidea a tra-vés del aumento de la adenosina monofosfato cíclica y de la inducción de canales hidropiridina sensibles.

Agua

Dr. José Martínez Salas

El agua es el componente más abundante del cuerpo humano. Constitu-ye el 90% del peso en el feto de 20 semanas, en el recién nacido es el 80% y disminuye al 60% en el hombre adulto y 50% en mujer adulta. La diferencia entre el varón y la mujer se debe al mayor contenido graso de ésta, cuyas células adiposas solo contienen una proporción de 10 a 20% de agua.

DistribuciónEl agua corporal se divide en 2 compartimentos principales el intracelu-lar y el extracelular, los cuales difieren en su composición electrolítica y están separados por la membrana celular. En el líquido extracelular se consideran: el agua del plasma y de la vía linfática que constituyen del 4,5 al 5% del peso corporal, o sea 34 a 58 mL/kg; el agua intersticial que comprende el componente del tejido óseo, del tejido conectivo y del cartílago y constituyen el 15% del peso corporal, o sea 120 mL/kg, y el agua transcelular que contiene del 1 a 3% del peso y son 15 mL/kg (tabla 20-3).

El líquido extracelular, o mar interior del organismo, constituye el gran soporte de la estructura celular. Su componente intravascular, el plasma, representa el contacto con el exterior a través de las vías de acceso al organismo y es también la vía para la excreción metabólica. Su componente intersticial es el líquido que rodea las células de los órganos y tejidos y tiene importancia capital en la homeostasis, a través de tres funciones principales: a) transporte de oxígeno, nutrientes y desechos metabólicos, b) reserva de volumen y solutos para el líquido intravascu-lar e intracelular, c) mantenimiento de la osmolaridad corporal.

El líquido intracelular tiene una constitución diferente y especializa-da, controlada por el funcionamiento de la membrana celular, que tiene permeabilidad selectiva y sistemas de transporte activo. La composición del líquido intracelular no es homogénea sino que representa la suma de los compartimientos intracelulares, diversos en su ubicación y función.

En el período comprendido entre del 5° al 10° mes lunar, el agua extracelular disminuye del 62 al 43%, mientras que el agua intracelular aumenta del 25 al 32%. Durante el comienzo de la vida fetal, el líquido amniótico es considerado como una extensión del líquido extracelular, pero en etapas posteriores del embarazo, en la medida en que se pro-duce el desarrollo del riñón, se hace progresivamente hipotónico con

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una disminución de la concentración de Na y Cl. El volumen del líquido amniótico es aproximadamente de 700 mL al término de las 40 semanas, siendo de 1.000 mL a las 24 semanas.

Los mayores cambios en la composición corporal se producen en los 2 primeros años. El agua total disminuye de 79 a 59% y el líquido extracelu-lar de 44 a 26%. Después de los tres meses el líquido intracelular constitu-ye la mayor proporción del agua corporal y alcanza a los 3 años valores de 45%, que permanecen hasta la edad adulta. Estos cambios en la proporción y distribución del agua son debidos a los que se producen concomitante-mente en los demás tejidos corporales, especialmente con el aumento de contenido de grasa y de masa muscular. La proporción de grasa va del 1% en la mitad del desarrollo fetal al 12% al momento de nacer. A los 6 me-ses sube al 25% y al año de edad pasa del 28 al 30%. Luego disminuye del 10 al 15% en el varón adulto, siendo un 10% mayor en la mujer.

El agua transcelular comprende la fracción contenida en el tubo digestivo, el líquido cefalorraquídeo y las cavidades pleural, perito-neal, sinovial y ocular. En el recién nacido el agua muscular representa el 30% del agua total y de ésta, el 37% es extracelular, mientras en el adulto son 50% y 21%, respectivamente. El exceso de líquido extrace-lular hace al niño más lábil a la deshidratación, ya que las pérdidas de líquido repercuten directamente sobre este volumen. A esto se agregan otros factores metabólicos. La producción de calor basal en el niño es aproximadamente el doble (55 cal/kg/día) en comparación con el adul-to (24 cal/kg/día) lo cual explica que las pérdidas insensibles también sean dobles. A ello se agrega una menor capacidad de concentración renal (600 vs. 1.200 m0sm/L), lo cual hace que el lactante menor re-quiera de 1,4 a 2 mL de orina por cada miliosmol de soluto excretado, mientras que el adulto requiere 0,7 mL. Todo ello hace que el inter-cambio diario del agua corporal sea el 15% del total y el 50% del líquido extracelular, comparativamente con cifras de 9% y 14% en el adulto. En estas condiciones las pérdidas urinarias obligadas por una capacidad de

Tabla 20-3. Distribución del agua corporal, de acuerdo con la edad, en porcentaje del corporal.

Edad Agua total Agua extracelular Agua intracelular

0-1 día 79 43,9 35,1

1 a 3 m 72 32,2 40,1

3 a 6 m 70,1 30,1 40,0

6 a 12 m 60,4 27,4 33,0

1 a 2 a 58,7 25,6 73,1

3 a 5 a 62,2 21,4 40,8

5 a 16 a 61,5 22,0 39,5

10 a 16 a 58,0 18,7 39,3

Finberg L. 1984.

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concentración de 700 m0sm producen riesgo de un balance negativo de H2O (deshidratación), cuando existe alguna pérdida extrarrenal o una disminución de la ingestión.

Composición del plasma y otros compartimientos (tabla 20-4)Los iones constituyen 95% de los solutos del agua corporal. En el líquido extracelular el sodio es el catión más importante; el cloro y el bicarbo-nato los aniones principales, y las proteínas plasmáticas constituyen una fracción relevante. En el líquido intersticial, la ausencia de proteínas produce una mayor concentración de aniones difusibles(Cl). En la cé-lula, los principales cationes son el potasio y el magnesio y los aniones dominantes los fosfatos orgánicos y las proteínas. El bicarbonato está en concentraciones menores, lo cual refleja la disminución del pH en el líquido intracelular.

La composición electrolítica sufre modificaciones con la desnutrición en sus diferentes grados. Estudios hechos en las décadas del 50 y 60 des-cribieron hipotonicidad del líquido extracelular, aumento del agua, sodio y cloro celular, concomitantemente con disminución del potasio. Nues-tros estudios mostraron un sodio promedio de 136 mEq/L, pero un 8%, 4% y 2% de desnutridos grado lll, ll, y l tuvieron valores de sodio menores de 130 mEq/L. Proporcionalmente, en el mismo orden, la osmolaridad sérica estuvo reducida a 264, 268, 269 mOsm/L. En cambio, los valores del potasio de 4,2 mEq/L normales contrastan con valores de 2,2 y 2,6 en niños africanos desnutridos.

El desarrollo de estos cambios depende de varios factores, la hi-poproteinemia y la consiguiente expansión del líquido extracelular, las pérdidas catiónicas a través de las diarreas, la ingestión de agua en caso de un exceso de solutos, el contenido de sodio y potasio de la dieta, la disminución de la filtración glomerular y la concomitante disminución de la capacidad de excreción de agua libre y también, se ha propuesto, una modificación del dintel de secreción de hormona antidiurética inducido por un volumen circulatorio reducido.

Regulación del equilibrio hídrico y de la osmolaridadEl balance hídrico puede calcularse midiendo los líquidos ingeridos más el agua de oxidación y los líquidos excretados más las pérdidas insensi-bles, pero en la práctica estos datos se reflejan en los cambios rápidos en el peso, para establecer el balance positivo o negativo.

Tabla 20-4. Composición del líquido extra e intracelular.

LEC LIC

Na+ 145 mEq/L 12 mEq/L

K+ 4 mEq/L 150 mEq/L

Ca+ 5 mEq/L 0,001 mEq/L

Cl_

105 mEq/L 5 mEq/L

HCO3— 25 mEq/L 12 mEq/L

Pi 2 mEq/L 100 mEq/L

pH 7,4 7,1

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Para establecer el balance se utiliza el volumen de líquido por el peso en kg hasta los 2 años y en edades mayores se utiliza la superficie corporal la cual permite una más fácil comparación en las diferentes edades. En el lactante se calcula un requerimiento de 100 a 130 mL/kg hasta los 2 años, de 1.000 a 1.600 mL/m2/24 h en edades mayores (tabla 20-5). La sed a través de impulsos de receptores de volumen y la osmo-laridad regulan la ingestión de líquidos.

Las pérdidas insensibles por piel y pulmones se calculan en 400 – 600 mL/m2 o 45 – 55 mL/kg en el lactante. Aumentan en un 10% en caso de fiebre por cada grado de temperatura y también con la temperatura am-biente y con la taquipnea. Las pérdidas urinarias varían entre 600 – 1.200 mL pero el agua obligatoria renal para excretar la carga osmolar mínima de 350 mOsm se calcula en 300 mL/m2, con una densidad de 1.030 y una osmolaridad hasta 1.300 mOsm/kg de agua. Este requerimiento mínimo es de 70 a 80 mL/kg/24 h en el lactante o de 800 mL/m2 en todas las edades, mientras que en condiciones de ingestión real el volumen oscila entre 1.200 y 1.800 mL (tabla 20-5).

El total de ingresos y egresos representa la séptima parte del volu-men extracelular en un adulto (2.000 mL vs. 14 L), o sea un 20% de 70 kg; mientras que en el niño 1.000 mL de ingresos representan el 47% de 2.100 mL, del volumen extracelular de 7 kg, lo cual significa un mayor riesgo de deshidratación en presencia de pérdidas de líquidos.

En condiciones normales la osmolaridad de los líquidos corporales se mantiene en límites muy estrechos, gracias al efecto de los mecanismos reguladores que incluyen la sed, la liberación de hormona antidiurética y los mecanismos renales de concentración y dilución. La sed es estimu-lada al igual que la liberación de HAD por el incremento de la osmola-ridad, pero el umbral para la sed es más alto y su intensidad es mayor cuando se halla por encima de 300 mOsm/L. La hiperdipsia secundaria a hipovolemia es mediada por el sistema renina angiotensina que activa los receptores correspondientes. Anatómicamente el centro de las neuronas osmosensibles está localizado en la parte ventromedial y anterior del hipotálamo, cerca a los núcleos supraóptico y paraventicular, encargado de la síntesis de vasopresina.

La vasopresina formada en el cuerpo neuronal viaja a través del axón a la hipófisis posterior combinada a una proteína transportadora (neuro-

Tabla 20-5. Requerimientos normales de agua, equilibrio hídrico normal.

Ingresos y egresos

LactantesmL x kg x 24 h

Lactantes y niños mayores

mL/m2/24 h

AdultosmL/24 horas

IngresosVía oralAgua de oxidaciónTotal

100-13010-12

110-140

1.000-1.600200

1.200-1.300

1.700-2.700300

2.000-3.000

EgresosPérdidas insensiblesOrinaHecesTotal

45-5550-805-10

100-140

600600-1.200

70-1001.200-1.800

9001.200-2.000

100-1502.000-3.000

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tisina) y allí es acumulada, para ser luego secretada al recibir el estímulo adecuado. Su papel fisiológico es la conservación de agua por el riñón. Su respuesta es más sensible a estímulos osmóticos. La liberación se suprime cuando la osmolaridad del plasma se encuentra por debajo de 280 m0sm/L. Por cada 1% de aumento de la osmolaridad sérica se pro-duce un incremento de 1 pg/mL de HAD. La Hipovolemia puede producir liberación de HAD pero se requiere la disminución de 7% del volumen plasmático. Los mecanismos pueden actuar de manera simultánea pero parece haber un predominio del estímulo osmótico en condiciones de salud, y del volumen en condiciones patológicas.

Regulación renal (tabla 20-6)Los riñones regulan la excreción de NaCl y H2O en respuesta a los cam-bios del volumen circulatorio efectivo, el cual refleja perfusión tisular normal y depende del volumen extracelular, la presión arterial y el gasto cardiaco, factores que cambian en proporción con el balance de sodio.

Reabsorción de aguaEl túbulo proximal reabsorbe el 67% del agua filtrada. La inducción para la absorción del agua es el gradiente transtubular que se produce por la reabsorción de solutos, Na, Cl, glucosa, HCO3

— y proteínas, lo cual reduce la osmolaridad del líquido tubular y la aumenta en el espacio intercelular y basal. Esto crea la fuerza osmótica necesaria para la reabsorción del agua (figura 20-1).

Tabla 20-6. Regulación renal de NaCl y agua.

Transporte de NaCl en la nefrona

Segmento Porcentajereabsorbido Mecanismo Actividad

hormonal

Túbulo proximal 67 Intercambio Na-Cl cotrasporte con aminoácidos y

solutos orgánicos

AngiotensinaNorepinefrina

Dopamina

Asa de Henle 25 1Na 1K 2Cl Aldosterona

Túbulo distal ∼ 4 Na-Cl Aldosterona

Túbulo distal y colector

∼ 3 Canales de Na Aldosterona péptido natriurético

Transporte de agua en la nefrona

Segmento Porcentajereabsorbido

Mecanismode reabsorción

Actividadhormonal

Túbulo proximal 67 Pasiva Ninguna

Asa de Henle 15 Pasiva Ninguna

Túbulo distal 0 Pasiva

Túbulo distal y colector

∼ 8-17 Pasiva H. antidiuréticapéptido natriurético

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Figura 20-1. Transporte de agua en el túbulo proximal. La absorción de solutos crea la diferencia osmolar necesaria para el transporte.

Solutos

Osmolaridad287

Agua

Sangre

Líquido tubular

Durante el paso del líquido filtrado por los tubos proximales se pro-ducen las reabsorciones del agua llamada obligatoria. Esta reabsorción se hace de manera isoosmótica, siendo un 66% del total filtrado. El asa descendente de Henle tiene la característica de ser permeable al agua e impermeable al paso de otros solutos, razón por la cual a medida que el líquido tubular desciende, el agua es extraída por el medio tubular altamente hipertónico, lo cual induce un aumento progresivo de la con-centración de sodio en el líquido tubular hasta alcanzar un máximo de 1.200 mOsm/l al llegar a la papila renal. A este nivel se ha reabsorbido el 80% del filtrado. El asa ascendente delgada de Henle tiene la carac-terística de ser impermeable al agua y el sodio es extraído en forma activa, con lo que la concentración de solutos disminuye hasta conver-tirse en un líquido hipoosmótico al inicio del túbulo contorneado distal. El asa delgada ascendente también es permeable a la urea que ingresa al túbulo por gradientes de concentración. En el asa ascendente gruesa de Henle, se produce reabsorción activa de cloro, acompañada pasiva-mente del sodio, lo cual disminuye aún más la osmolaridad del líquido tubular hasta la parte final de este segmento; allí la urea constituye el soluto más importante, mientras que el NaCl pasa al intersticio para mantener la osmolaridad y el mecanismo de multiplicación de contra-corriente.

Los túbulos distal y colector reabsorben el 7% de NaCL filtrado y del 8% a 17% del agua, dependiendo de la concentración de la hormona an-tidiurética. También reabsorbe Ca y es impermeable al agua, con lo cual continúa ejerciendo la función dilucional. El segmento terminal del tú-bulo distal y el túbulo colector están compuestos por células principales

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e intercaladas. Las células principales reabsorben Na y agua y secretan K. Las células intercaladas secretan H o HCO3

—. La actividad de la Na K ATPasa es responsable de la absorción y secreción de Na-K.

La ausencia de HAD en los túbulos colectores los torna impermea-bles al agua, por lo cual el líquido tubular continúa tal como sale del túbulo distal, pero la absorción de solutos en el túbulo colector produce osmolaridades finales de 40 a 50 mOsm/kg H2O. En presencia de HAD la permeabilidad del túbulo colector permite la concentración progresiva del líquido tubular siguiendo el gradiente de concentración de la medula renal, hasta alcanzar niveles similares de 1.200 mOsm/kg H2O, equiva-lentes a densidades de 1.037 y 1.040.

Para mantener la homeostasis hídrica del organismo debe existir un equilibrio entre las pérdidas de agua que normalmente ocurren a través de la piel y los pulmones (pérdidas insensibles) que pueden variar entre 500 y 750 mL, con un promedio de 600 mL y con un aumento del 10% por cada grado de aumento de la temperatura por encima de lo normal. La excreción de agua por la orina puede variar entre 600 y 1.200/mL/24 h. Las pérdidas hídricas por heces normales varían en el lactante entre 5 – 10 mL/kg/día en cualquier edad.

El agua que ingresa al organismo tiene 2 orígenes, el agua ingerida como tal o contenida en los alimentos, regulada por el mecanismo de la sed, y el agua de oxidación de los alimentos: 1 g de carbohidratos pro-porciona 0,55 mL de agua, 1 g de proteínas proporciona 0,41 mL, y 1 g de grasa 1,07. Este volumen representa 14 mL/kg para el lactante o 200 mL/m2/día para el niño mayor. El lactante hasta los 2 años requiere 100 – 120 mL/kg/día y 1.500 a 2.000 mL/m2/día en edades posteriores y en el adulto. Con este aporte el paciente podrá excretar 50 a 80 mL/kg/24 h de orina o 600 a 1.200 mL/m2/24 h con una osmolaridad entre 250 – 400 mOsm/kg/H2O. Con aportes deficientes de líquidos la orina puede redu-cirse al volumen mínimo necesario para excretar la carga osmolar que es de 350 mOsm/m2/24 h, y en 300 mL de agua/m2/24 h, y se denomina agua obligatoria renal.

La elevación de los niveles de aldosterona aumenta la actividad de la Na, K ATPasa, lo cual eleva el K celular. También aumenta la salida de K en la membrana apical, pero este efecto puede retardarse por el aumento de la reabsorción de sodio que disminuye el flujo tubular, lo cual disminuye la secreción de K hasta cuando la recuperación del vo-lumen circulatorio mejora el flujo tubular. El efecto de los diuréticos que aumentan el flujo tubular en forma similar aumenta la secreción de K.

En contraste con el adulto, el FeNa es alto durante la vida fetal y disminuye con el progreso de la gestación. En recién nacidos pre-término menores de 30 semanas de gestación, el FeNa es superior al 5% mientras que es < 1% en el recién nacido de término. Este defecto ha sido atribuido a una respuesta deficiente del túbulo a la acción de la aldosterona. Otros factores responsables de los cambios presentes en el recién nacido son: altos niveles de ANF (factor natriurético) al nacimiento, lo cual se ha atribuido a la pérdida de peso en el periodo post-natal. La concentración elevada de cortisol en el recién nacido pretérmino produce aumento de la filtración glomerular y disminución de la reabsorción proximal.

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Sodio

Dr. José Martínez Salas

El sodio ejerce funciones en el mantenimiento del volumen y osmola-ridad del líquido extracelular. Actúa como amortiguador del equilibrio ácido básico e interviene en los mecanismos que regulan la presión ar-terial.

Regulación de la homeostasis durante el desarrolloEn contraste con el adulto que excreta menos del 1% del sodio filtrado, el FeNa es alto durante la vida fetal y disminuye con la progresión del embarazo. El recién nacido pretérmino de menos de 30 semanas de ges-tación tiene un FeNa de 5% mientras que en el recién nacido a término es < 1%. Esta diferencia ha sido atribuida a una menor capacidad de reabsorción del túbulo distal por una respuesta limitada a la acción de la aldosterona. Este concepto explica el mayor requerimiento electrolí-tico del recién nacido pretérmino. El recién nacido a término requiere a partir del segundo día, 2 a 3 mmol de sodio/kg/día. La complementación de potasio, 2 mmol/kg/día debe iniciarse en cuanto el niño inicie elimi-nación urinaria a menos que los niveles séricos sean mayores a 6 mEq/L. En el pretérmino, no se inicia la administración de potasio hasta cuando el nivel sérico sea menor de 4 mEq/L, por el riesgo de mayor catabolismo y una función renal disminuida. El riñón neonatal también tiene una baja capacidad para excretar una carga de sodio. Esta situación tendría ex-plicación en el hecho de que el sistema renina angiotensina aldosterona no puede ser completamente inhibido durante la expansión del volumen intravascular.

Estudios en humanos han sugerido que niveles plasmáticos altos del factor natriurético auricular podría contribuir a la pérdida de peso fi-siológico en el período post-natal. Pero también se ha demostrado una excreción urinaria de sodio inferior a lo esperado con los altos niveles del factor natriurético. Los niveles de excreción de prostaglandinas son 5 ve-ces mayores en pretérminos que en neonatos a término y 20 veces mayor que en niños sanos. Sin embargo no se ha comprobado su participación en la natriuresis postnatal. La concentración de cortisol plasmático es alta en prematuros, lo cual pudiera contribuir a la natriuresis a través del aumento de la filtración glomerular y disminución de la reabsorción proximal.

Distribución y regulaciónEl riñón regula el volumen y la osmolaridad del líquido extracelular a través de cambios en la cantidad excretada de sodio y agua como un mecanismo de respuesta a mecanismos sensores del volumen hídrico ex-tracelular en los vasos e intersticio. Los mecanismos sensores en diversos sitios del lecho vascular registran los cambios de volumen del líquido extracelular en relación con la capacidad vascular. En las grandes venas torácicas, la distensión es detectada por receptores nerviosos que con-ducen el estímulo al hipotálamo y por ejemplo, el aumento de la presión venosa aumenta la excreción renal en tanto que la reducción produce el efecto contrario. Las aurículas responden al incremento del volumen

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sanguíneo liberando el péptido natriurético que induce un aumento de la excreción de agua y sodio. Los baroreceptores en la aorta y el seno carotídeo detectan modificaciones en el volumen arterial que se trans-forman en modificaciones de la resistencia vascular, y los presentes en el aparato yuxtaglomerular inducen la liberación de renina por el riñón y la subsecuente activación del sistema renina angiostensina aldosterona.

El túbulo proximal reabsorbe 50–70% de la carga filtrada. El balance glomerulotubular depende de modificaciones en la hemodinámica post glomerular y de la composición del líquido peritubular en el segmento proximal de la nefrona. Así por ejemplo, el incremento de la filtración glomerular, produce aumento de la concentración de proteínas en los capi-lares peritubulares y consecuentemente de la presión oncótica y el aumento de la fracción de filtración reduce la presión hidráulica peritubular; los dos fenómenos aumentan la reabsorción tubular de agua y sodio (figura 20-2).

El asa de Henle es capaz de reabsorber la mayor proporción de la carga de sodio que escapa a la reabsorción en el túbulo proximal. La actividad del transporte activo Na, K y, Cl del segmento grueso del asa de Henle se modifica con los cambios de la filtración glomerular, partici-pando en el mantenimiento del balance glomérulo tubular (figura 20-3).

El túbulo distal y colector reabsorben el 7% del NaCl filtrado. El seg-mento inicial del túbulo distal reabsorbe Na+ y Cl— y es impermeable al agua, por lo cual continúa el fenómeno de dilución iniciada en el seg-mento grueso del asa ascendente (figura 20-4). La parte terminal del túbulo distal y el túbulo colector tienen dos tipos de células, principales e intercaladas. Las células principales resbsorben agua y sodio y secretan H o HCO3

—. La reabsorción de Na y secreción de K depende de la actividad de la Na-K ATPasa en la membrana basolateral (figura 20-5).

Solutos

Osmolaridad287

Agua

SangreLíquido tubular

Figura 20-2. Transporte de agua y sodio en el túbulo proximal.

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Figura 20-3. Transporte de NaCl en el asa ascendente de Henle.

ATP

Na+

K+

Ca++

Mg++

Na+

2 Cl—

K+

Na+

H+

Na+

Cl—

K+

K+

HCO3—

H2O

+

Sangre

Difusiónparacelular

Líquido tubular

CA

CO2 + H2O

ATPNa+

Cl—

Na+

K+

Cl—H2O

SangreLíquido tubular

Figura 20-4. Transporte de Na y Cl en el túbulo distal.

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Los estudios de la función tubular en el neonato han mostrado un aumento de sodio que llega al túbulo distal, así como también una ca-pacidad limitada de este segmento para reabsorberlo. El balance entre el glómerulo y el túbulo depende en parte del mecanismo de autorre-gulación por el efecto del cloro sobre la mácula densa que induce vaso-constricción de la arteriola aferente que reduce la filtración, mecanismo que es inadecuado en el niño pretérmino. También se ha descrito una relación Na/K urinarios baja que aumenta en forma proporcional con el progreso de la gestación, indicando un proceso de maduración de la aldosterona.

Distribución del sodioEl contenido corporal de sodio es de 110 mmol/kg de peso libre de grasa en el feto de 13 semanas, 82 en el feto a término y de 80 en el adulto.

Figura 20-5. Transporte de Na y Cl en el túbulo distal.

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Na+

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Trastornos electrolíticos en pediatría

Dra. Liliana María Rubio Elorza

Las hipo e hipernatremias se han considerado en los capítulos correspon-dientes y su enfoque en pediatría es esencialmente similar.

Alteraciones genéticas en el transporte iónico renalAlteraciones que afectan el transporte a nivel del tubulo proximalLa función de la proteína PHEX parece ser inactivar una “hormona fos-fatúrica”, o activar una hormona que promueva la retencion de fosfato, permitiendo así la reabsorcion de fosfato por el co-transportador sodio dependiente; al producirse una mutación con inactivación del gen, se produce fosfaturia.

Raquitismo hipofosfatémico asociado al cromosoma Xo raquitismo resistente a la vitamina DEn 1995 se identificó en el brazo corto del cromosoma X, un gen que codifica una proteína que comparte homologías con las endopeptidasas neutras y la enzima de conversión de la endotelina, que intervienen en la activación e inactivación de hormonas.

A esta proteína se la denominó PHEX (gen regulador del fosfato con homologías a las endopeptidasas del cromosoma X). Es una endopeptida-sa ligada a la membrana celular (figura 20-6).

La mutacion de este gen produce el raquitismo que se desarrolla gradualmente, con calcificaciones de las inserciones tendinosas (ente-sopatía).

La hipofosfatemia la causa una disminución en la absorcion de fosfato a nivel del túbulo proximal con hiperfosfaturia, que deberá estimular la produccion de 1-25 di-hidroxivitamina D3, pero las concentraciones plas-máticas de esta hormona, aunque normales y por tanto no hay hipercal-

LUZ TUBULAR

CÉLULA INTERSTICIO SANGRE

Na+

Na+

K+

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Figura 20-6. Célula tubular proximal. Reabsorción normal de los fosfatos. El fosfato se absorbe a través de un cotransportador sodio dependiente.

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ciuria, son insuficientes para el grado de hipofosfatemia, la cual produce enfermedad ósea y enanismo, al disminuirse los depósitos corporales de fósforo, lo que sugiere, además, una regulación deficiente de la 1-alfa hidroxilasa. Adicionalmente, parece existir un defecto intrínseco en los osteoblastos.

En el fenotipo relacionado, raquitismo hipofosfatémico heredita-rio con hipercalciuria, los pacientes tienen niveles séricos elevados de 1,25-dihidroxivitamina D3 para responder a la depleción celular de fosfatos, aumentando la absorcion intestinal de calcio y produciendo hipercalciuria.

El defecto funcional parece radicar en la pérdida de función del transportador renal del fosfato, sodio dependiente, de la membrana api-cal tubular proximal.

2. Mutaciones que afectan los canales de cloro voltaje dependientesSe han descrito nueve miembros en la familia de los canales de cloro, cuya ubicuidad e importancia es cada vez más importante. Intervienen en el transporte epitelial, en el control de la actividad neuronal y mus-cular y en el mantenimiento del volumen celular.

El ClC-1 es el principal canal de cloro del músculo humano cuya mu-tación produce la miotonía congénita. Se expresan en el riñon los CIC-Ka y Kb, así como los ClC-3 y Cl-4, idénticos al CIC-5 en un 78%.

El gen que codifica uno de los canales del cloro, el CIC-5, pertene-ciente a la familia de los canales de cloro dependientes de voltaje, se identificó en el brazo corto del cromosoma X y se expresa en los endo-somas subapicales en todos los segmentos del túbulo proximal, siendo su herencia recesiva. Su función consiste en permitir el ingreso del ión Cl— al endosoma celular, para disipar las cargas positivas generadas du-rante la acidificacion por la ATPasa protónica.

Al producirse mutaciones que inactivan el canal se limita la acidi-ficación endosómica y se altera la reabsorción de proteínas y de otros solutos (figura 20-7). Se han informado 19 mutaciones en 22 familias no relacionadas.

Enfermedad de DentComprende varios síndromes caracterizados por combinaciones variables de disfunción tubular proximal: proteinuria, hipercalciuria, nefrocalci-nosis, nefrolitiasis, raquitismo e insuficiencia renal. Se denominan tam-bién nefrolitiasis recesiva con insuficiencia renal ligada al cromosoma X, raquitismo hipofosfatémico recesivo ligado al cromosoma X y proteinuria de bajo peso molecular con nefrocalcinosis.

La alteración más frecuente es la proteinuria de bajo peso molecular, usualmente inferior a 1 gramo por litro, glucosuria renal, aminoaciduria e hipercalciuria que pueden ser intermitentes y variables; pueden pre-sentarse hipocalcemia y fosfaturia, pero la acidificación renal es normal en más de 80% de los casos. El raquitismo renal se presenta en 30% de los hombres afectados.

La anormalidad más frecuente es la eliminación urinaria de proteínas de baja densidad, con presentación variable de glucosuria renal, ami-noaciduria y fosfaturia con hipopotasemia ocasional. Las alteraciones en la concentracion y en la acidificación urinarias corren parejas con el grado de insuficiencia renal.

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3. Mutaciones que afectan las proteínas transportadoras del sodio sensibles a los diuréticos, en el asa de HenleSe analizará en el capítulo “Disturbios del metabolismo del potasio en la niñez”.

4. Mutaciones que afectan el canal epitelial de Na en el túbulo colectorLos mineralocorticoides regulan el balance electrolítico al actuar sobre las células principales. Normalmente, el canal epitelial de sodio (A) es la barrera

La especificidad del receptor mineralocorticoide para la aldosterona (C) la regula la deshidrogenasa hidroxiesteroidea beta que convierte el cortisol en un producto inactivo para que no se ligue al receptor y “con-tamine” el mensaje aldosterónico.

Al ingresar sodio a la célula a través del canal epitelial (A) se genera un potencial luminal negativo que activa la secreción de potasio por el canal específico (B).

Normalmente, el canal epitelial de sodio es la barrera limitante para la entrada de sodio de la luz tubular a la célula; el voltaje transepitelial lumen negativo resultante rige la secreción de potasio de las células principales (figura 20-8).

Síndrome de LiddleEl síndrome de Liddle también denominado seudohiperaldosteronismo fue descrito por este autor en varios miembros de una familia afectada que cursaban con hipertensión arterial, hipopotasemia, alcalosis meta-bólica pérdida renal de potasio y secreción de aldosterona disminuida. Este trastorno se trasmite con carácter autosómico dominante. Por mutaciones genéticas en la subunidad beta de la porción citosólica del canal epitelial de sodio, que lo activan, se produce una reabsorcion

Figura 20-7. Célula tubular proximal. Reabsorción normal. El canal de cloro, CCL-5, permite el ingreso del ión al endosoma celular; la acidificación intracelular fa-vorece la reabsorción por el cotransportador de sodio, de aminoácidos, glucosa, fosfatos, etc.

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Na+

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Aminoácidos Fosfatos

C CI5

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sin control del ión con expansión volumétrica e inhibición de la secreción de renina y de aldosterona.

Se genera hipertensión arterial severa, hipopotasemia y alcalosis metabólica que simulan el hiperaldosteronismo pero, contrariamente, la secreción de aldosterona es baja, hay hiporeninemia, resistencia a la espironolactona, respuesta al triamtereno y retención de Na. Los riñones conservan sodio y excretan potasio (figura 20-9).

Seudoaldosteronismo tipo 1Por una mutación genética contraria se pierde la actividad del canal de Na del túbulo colector con pérdida renal del catión, resistencia a los mineralocorticoides, hiperpotasemia, hiperreninemia e hiperaldos-teronismo.

Se hereda con características autosómicas recesivas o dominantes y afecta muchos órganos en la infancia; se presenta vómito y se excretan grandes cantidades de sodio en el sudor, heces y saliva, con hiponatre-mia, retraso en el desarrollo pondo-estatural, infecciones respiratorias y síndrome de falla respiratoria que semejan la fibrosis quística del pán-creas.

Se han identificado cuatro mutaciones del canal de Na en la forma recesiva y cuatro que afectan el receptor del mineralocorticoide en la forma autosómica dominante a nivel del citosol de la célula del túbulo colector, que causan haploinsuficiencia pero con cierta activación del receptor que evita la aparicion de manifestaciones extrarrenales.

5. Mutaciones del receptor-sensor del calcioSe expresa en la superficie basolateral de las células de la porción gruesa de la rama ascendente del asa de Henle, donde se sabe que la hipercal-cemia inhibe la reabsorción de NaCl, Ca++ y Mg++ y en la superficie luminal de células del conducto colector papilar donde inhibe el efecto hidroos-mótico de la hormona antidiurética. Es un receptor de 1.078 aminoáci-

Figura 20-8. Célula principal del túbulo colector cortical. Transporte iónico normal regulado por aldosterona.

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K+

A

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Aldo Cortisol

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dos acoplado a la proteína G, cuya función es percibir la concentración extracelular del ión Ca++, el cual al llegar a un nivel crítico inferior no se excreta y la hormona paratiroidea se produce, corrigiendo los niveles del calcio.

h. Hipercalcemia hipocalciúrica familiarSe producen mutaciones heterozigóticas en el receptor que ocasionan el que responda sólo a concentraciones mayores que las normales por pérdida parcial de su función, presentándose un desplazamiento a la de-recha del punto crítico de respuesta para la secrecion de HPT: hormona paratiroidea, produciéndose hipercalcemia e hipocalciuria.

Se han déscrito también mutaciones que producen un aumento de su función con hipocalcemia a pesar de concentraciones normales de la HPT, presentándose hipercalciuria y a veces nefrocalcinosis e insufi-ciencia renal. Es probable que anomalías en este receptor-sensor contri-buyan a la hipercalciuria idiopática que se presenta en una proporción variable de los casos de urolitiasis.

Alteraciones del metabolismo del potasio en la niñez

Liliana María Rubio Elorza

Desarrollo metabólico del potasio en el riñón fetalLa excreción de potasio depende de la reabsorción tubular y la secreción. Al inicio de la gestación es baja pero incrementa hacia finales del emba-razo y puede deberse a: aumento de la superficie tubular disponible para esta función en relación con el tamaño corporal, mejor actividad de la

Figura 20-9. Síndrome de Liddle. Alteraciones en el transporte iónico en la célula principal del túbulo colector. Las mutaciones en el gen que codifica el canal epi-telial del sodio, ocasionan una reabsorción persistente y sin regulación de sodio e hipersecreción de potasio.

LUZ TUBULAR

CÉLULA INTERSTICIO SANGRE

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ReceptorMC

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Receptor MC: Receptor mineralcorticoide.

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Na+-K+-ATPasa y finalmente un incremento en la sensibilidad del nefrón fetal a la aldosterona.

Comparando la fracción de reabsorción de potasio entre fetos de ovejas (67,08 ± 9,72% n = 13) fue similar a los niveles medidos de ovejas con 24 horas de nacidas (58,3 ± 4,76% n = 12) y en estado adulto (52 ± 7,6% n = 5) indicando que la vía secretoria para el potasio está madura al final de la vida fetal.

En las últimas revisiones realizadas por Lorenz y cols., los disturbios del metabolismo del potasio en los prematuros y recién nacidos en los primeros días de vida se deben a un incremento en el paso de potasio del líquido intracelular al extracelular. Durante este período, la excre-ción de cargas de potasio endógena es limitada por la baja capacidad de filtración glomerular y la FENa baja. Luego todos los recién nacidos pre-maturos tienen riesgo de desarrollar hiperpotasemia desde el momento del parto hasta el tercer día del nacimiento. Con el inicio de la diuresis el incremento en la filtración glomerular facilita la excreción de potasio y durante esta fase se corre el riesgo de desarrollar hipopotasemia por lo que se debe suplementar. Con la cesación de la fase diurética se logra establecer un balance adecuado.

Alteraciones del metabolismo del potasio mas frecuentes en la niñez

Síndromes relacionados o semejantes al Bartter Incluye una variedad de desórdenes del trasporte tubular renal que son caracterizados por hipopotasemia, hipocloremia, alcalosis metabólica, hiperreninemia, hiperaldosteronismo con presión arterial normal e in-cremento en la excreción urinaria de sodio (Na), cloro (Cl) y potasio (K) (figura 20-10).En la actualidad estos síndromes pueden ser divididos en 3 entidades clínicas y genéticas diferentes:

1. Síndrome de Bartter neonatal2. Síndrome de Bartter clásico3. Síndrome de Gitelman

Síndrome de Bartter neonatalEstudios recientes de biología molecular claramente demuestran que los pacientes que tienen un defecto inherente en el transporte de NaCl, pre-sentan una mutación en el locus SLC12A1, gen localizado en 15q15-21 que contiene 26 exones y codifica el cotransporte Na-K-2CL del asa ascen-dente gruesa de Henle, se asocian con alta consanguinidad y se clasifican como síndrome de Bartter neonatal tipo 1.

Así, mismo, mutaciones del gen ROMK en el locus KCNJ1 situado en el cromosoma 11q24-25 que contiene 5 exones y que codifica un canal de potasio ha sido demostrado y clasificado como síndrome de Bartter neonatal tipo 2.

Los signos clínicos han sido observados antes o inmediatamente des-pués del nacimiento e incluyen polihidramnios marcado, parto prematu-ro, poliuria masiva, episodios de deshidratación severa, hipercalciuria, y nefrocalcinosis temprana. Algunos pacientes tienen una apariencia característica: facies triangular, grandes ojos, frente prominente, pa-bellones auriculares protuberantes, boca pequeña, son delgados y con

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escasos músculos. Hay asociación con sordera neurosensorial, y estrabis-mo. Son causa frecuente de consulta el retardo en el crecimiento y las dificultades para medrar. Entre otras manifestaciones también se cuenta con: fiebre, diarrea secretoria, convulsiones, y mayor susceptibilidad a las infecciones.

En el líquido amniótico se encuentra: cloro en alta concentración, calcio, sodio, potasio, y prostaglandina E2 normales. Luego del perío-do neonatal, las características bioquímicas (hipopotasemia, alcalosis metabólica, daño en la capacidad de concentración urinaria e hiperre-ninismo e hiperaldosteronismo) son idénticas al síndrome de Bartter clásico.

Síndrome de Bartter clásicoEntidad autosomica recesiva, en la cual se descubrió una mutación en el gen que codifica un canal de Cl (CIC-kb), de la membrana baso lateral del nefron distal y es responsable de la salida del cloro de la célula hacia el torrente sanguíneo, por lo tanto, su defecto favorece un trastorno en la reabsorción de NaCl .

Aunque son frecuentes el hidramnios materno y parto prematuro, los síntomas inician durante los primeros 2 años de vida e incluyen poliuria, polidipsia, vómitos, constipación, tendencia a la deshidratación, retar-do en el crecimiento y más tardíamente se puede encontrar disfunción cerebral mínima.

Figura 20-10. Esquema de la reabsorción de NaCl en el asa ascendente gruesa de Henle y en el túbulo distal donde se presentan las mutaciones que causan los síndromes de Bartter.

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NKCC2

ROMK

2 K

CIC-kb

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Na

CLKCL

Ca

Na

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CL

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Los hallazgos mas frecuentes al laboratorio son la hipopotasemia que varia entre 1,5 y 2,5 mEq/L, generalmente acompañada de hipoclore-mia y alcalosis metabólica, hiperuricemia, policitemia, hipercalcemia e hipofosfatemia. Los hallazgos urinarios se caracterizan por fracción excretada de K, Na, Cl incrementadas, y lo mas importante es la excre-ción de calcio urinario normal o leve mente aumentada. Se encuentran defectos en la concentración y dilución urinaria y persistente pH urinario alcalino a pesar de test con cloruro de amonio. La filtración glomeurlar inicialmente es normal pero luego por hipopotasemia crónica puede de-sarrollarse daño tubulo intersticial que asociado a altos niveles de an-giotensina II alteran la función renal. La hiperreninemia que acompaña este síndrome se acompaña de niveles altos de aldosterona, así como, excreción urinaria de prostaglandinas y sus metabolitos.

Síndrome de GitelmanFue descubierto por Gitelman en 1966, al evaluar 3 adultos con sinto-matología de debilidad muscular, tetania, sin historia de prematurez o embarazos de alto riegos, retardo en el desarrollo, signos de deshidra-tación, pero al realizar los estudios se encuentra hipopotasemia e hipo-magnesemia. No está bien establecida la heterogeneidad genética, por lo que se continúa pensando en inherencia autosómica recesiva. Se ha establecido una mutación SLC12A3 localizada en 16q13 y contiene 26 exones, codificando el cotrasporte NaCl sensible a la tiazida que esta localizado en el túbulo contorneado distal. Dicho defecto lleva a pérdida de NaCl que causa hipovolemia leve, alcalosis metabólica y estimulación del eje renina-angiotensina.

Aunque la mayoría de los pacientes son asintomáticos, los episodios de debilidad pueden acompañarse de vómito, fiebre y dolor abdominal. La característica mas importante en la orina es la disminución de la ex-creción de calcio urinario, que rara vez excede 0,5 mg/kg/día.

Fisiopatología Diferentes hipótesis se han postulado para aclarar el síndrome de Bartter y patologías asociadas:

1. Defecto en la respuesta presora a la angiotensina II2. Producción excesiva de factor natriurético atrial3. Pérdida renal obligatoria de potasio 4. Alteración en el metabolismo de las prostaglandinas

A partir de 1970, se logra establecer gracias a estudios moleculares que el síndrome de Bartter y afines, representan un grupo de desórdenes tu-bulares renales todos causados por mutaciones genéticas en las proteínas estructurales encargadas del trasporte del NaCl en diferentes segmentos del nefrón distal (tabla 20-7, figura 20-11).

PatologíaEn el síndrome de Bartter neonatal y clásico, el hallazgo cardinal en la biopsia renal es la hiperplasia del aparato yuxtaglomerular, hiper-plasia de células renomedulares, así como hialinizacion glomerular, vacuolización de células del túbulo proximal, atrofia tubular, fibrosis

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Síndrome Herencia Localización Locus Producto génico

Bartter neonataltipo 1

AR 15q15-21 SLC12A1 Na-K-2Clcotransporte

Bartterneonataltipo 2

AR 11q24-25 KCNJL ROMK canal de potasio

Bartter clásicotipo 3

AR 1q36 CLCNKB CIC-kb. Canal de cloro

Gitelman AR 16q13 SLC12A3 Na-Cl cotransporte

Tabla 20-7. Comparación entre los síndromes de Bartter y el síndrome de Gitel-man.

Aldosterona

Angiotensina IIRenina

Excreción de potasio

ExcreciónNaCl

Alcalosis metabólica

hipokalémica

Prostaglandinas

Contracciónespacio

extracelular

Pérdida extrarrenal de cloro(Síndrome seudo-Bartter)

Defectos transporte renal(Síndromes Bartter)

Tabla 20-11. Fisiopatología del síndrome de Bartter y enfermedades asociadas.

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Síndrome Herencia Localización Locus Producto génico

Bartter neonataltipo I

AR 15q15-21 SLC12A1 Na-K-2Clcotransporte

Bartterneonataltipo II

AR 11q24-25 KCNJL ROMK canal de potasio

Bartter clásicotipo III

AR 1q36 CLCNKB CIC-kb. Canal de cloro

Gitelman AR 16q13 SLC12A3 Na-Cl cotransporte

intersticial, como consecuencia a largo plazo de la deficiencia crónica del potasio.

En el síndrome de Gitelman no se encuentran anormalidades en la biopsia renal; se puede ver hiperplasia del sistema yuxtaglomerular.

Diagnóstico diferencial

Sindrome de Bartter neonatalEl Síndrome neonatal tipo II puede cursar con hiponatremia, hipopotase-mia y semejar un pseudohypoaldosteronismo tipo I.

En el síndrome familiar hipomagnesemia-hipercalciuria con nefrocal-cinosis se logra diferenciar por la hipomagnesemia persistente que en el Bartter esta ausente en el periodo neonatal.

Bartter pseudo-neonatal es raro pero puede presentarse en prematu-ros con enfermedad cardíaca congénita cianosante compleja.

Síndrome de Bartter clásicoEn escasas ocasiones un síndrome de Bartter puede asociarse con signos de síndrome de Fanconi, tal vez en presencia de proteinuria tubular, glicosuria, hiperaminoaciduria, hipofosfatemia, raquitismo e hiperurico-suria.

La alcalosis hipopotasémica familiar con tubulopatía proximal (sín-drome de Gullner) a diferencia del Bartter tiene reabsorción de cloro distal normal e histológicamente lesiones focales en las células del tú-bulo proximal.

Citopatias mitocondriales como síndrome de Kearns-Sayre aunque tienen signos de disfunción tubular se pueden presentar como este sín-drome.

El defecto renal que lleva a desarrollar el síndrome consiste en un aumento de la reabsorción de sodio y de la secreción de potasio por las células del túbulo distal. Es posible que exista una anormalidad generalizada en el trasporte de sodio a través de la membrana celular, los niveles bajos de aldosterona han sido atribuidos a la depleción de potasio.

Tratamiento y pronósticoEstas enfermedades son incurables pero las terapias de soporte han per-mitido mejorar la condición clínica y lograr una mejor supervivencia de estos pacientes.

El tratamiento esta encaminado a corregir la hipopotasemia, con su-plemento de potasio, sin embargo, dicho suplemento solo es inefectivo por lo tanto se requiere la adición de inhibidores de la prostaglandina sintetasa: indometacina 2-5 mg/kg/día, ácido acetil salicílico 100 mg/kg/día, ibuprofeno 30 mg/kg/día. La indometacina, el fármaco más fre-cuente, genera mejoría clínica, disminución de la poliuria, polidipsia, mejoría en el crecimiento y desarrollo, disminución en la actividad de la renina y aldosterona. En los diferentes estudios realizados en pacientes recién nacidos se ha logrado ver la utilidad desde tempranas épocas de la vida como 4-6 semanas.

El uso de diuréticos ahorradores de potasio es útil en episodios agu-dos y sintomáticos, su uso a largo plazo no se recomienda. Aquellos pa-cientes con déficit de magnesio se benefician de su suplemento.

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En el síndrome de Gitelman este bien establecido el uso de sales de magnesio, y en la mayoría de los casos no se necesitan complementos de potasio o inhibidores de las prostaglandinas.

Perspectivas futurasGracias a la biología molecular se ha logrado establecer que estos sín-dromes se deben a desorden tubular renal inherente en el trasporte de NaCl, se necesitan nuevos estudios colaborativos entre los clínicos y ge-netistas para contribuir a una solución que permita un mejor control de los síntomas clínicos y especialmente de las complicaciones tales como la hipercalciuria.

Deshidratación

Dr. José Martínez Salas

DeshidrataciónSe emplea para designar el estado clínico secundario a la pérdida de agua y solutos. En la definición se crea la diferencia con la depleción de agua que ocurre en circunstancias de pérdida aislada de agua, como en el caso de la diabetes insípida o la falta de ingestión, en estados neuro-lógicos.

Clasificación y cuadro clínicoLa causa más frecuente en pediatría es la deshidratación producida por diarrea acompañada o no de vómito. La sintomatología depende de la intensidad de las pérdidas y permite clasificar el grado de ella. Cuando se ha perdido hasta un 5% del peso corporal (deshidratación de primer grado) hay disminución de la turgencia de la piel, sequedad de las muco-sas, irritabilidad y taquicardia. Cuando las pérdidas están entre el 6% y el 10% (segundo grado), existen además oliguria con densidades de 1,020 a 1,030 y pH ácido; puede haber taquipnea con hiperpnea y las extremida-des están mal perfundidas. Con pérdidas del 11 al 15% del peso corporal (tercer grado), existe un grave compromiso del estado general, altera-ciones del sensorio, hipotensión o shock, hipotonía muscular y anemia que requiere tratamiento inmediato. Estos signos pueden ser difíciles de interpretar en el niño desnutrido con marasmo por las características de la piel que tiene poca elasticidad con tendencia a presentar un signo de pliegue positivo, contrario a lo que ocurre en el niño edematizado. El cuadro clínico y la repercusión hemodinámica permitirán evaluar el estado de la deshidratación.

La fisiopatología describe las respuestas compensatorias y el desa-rrollo de los diferentes tipos de deshidratación, ya sean iso, hipo o hi-pertónica.

FisiopatologíaPor la diarrea se pierde agua, sodio, potasio y bicarbonato. En total las pérdidas de agua son superiores a las de electrolitos, lo cual debe-ría producir con mayor frecuencia hipernatremia; esto no ocurre y en la mayoría de casos se presenta una deshidratación isotónica debido

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al efecto de la hormona antidiurética generada por la reducción del volumen circulatorio y la elevación de la osmolaridad. Estos mismos factores estimulan el mecanismo de la sed. Además, el estado cata-bólico genera agua endógena, como un mecanismo de conservación de agua que preserva la osmolaridad. En el desnutrido se agregan a este fenómeno la disminución de las proteínas circulantes y la expansión del líquido extracelular, las pérdidas catiónicas por diarreas prolongadas y la ingestión de agua en exceso de solutos. A ello se agrega la pérdida del potasio que sale de la célula en intercambio con el sodio para eli-minarse por la orina.

Trastornos de la concentración sérica del sodioLa hiponatremia describe una concentración sérica de sodio menor de 125 mmol/L. Se considera seudohiponatremia cuando la osmolaridad del plasma está normal o es alta por la presencia de sustancias osmótica-mente activas como en el caso de las paraproteinemias (mieloma múl-tiple) hiperlipemias e hiperglicemias. Debido a que la concentración de partículas debe ser la misma, en el líquido intracelular y extracelular, el movimiento de agua a través de la membrana semipermeable, corrige el cambio en la concentración osmolar. El aumento de la concentración de glucosa, obliga a la salida de agua intracelular que diluye los iones y produce hiponatremia. En el caso de la hipertrigliceridemia y la hiper-proteinemia se reduce la proporción acuosa del plasma y aumentan los sólidos a expensas de desplazar el sodio.

En la hiponatremia verdadera existe disminución de la osmolaridad sérica y de la natremia con reducción de las proteínas plasmáticas y de la hemoglobina por dilución. En la mayor parte de los estados hipona-trémicos el factor desencadenante es la limitación en la capacidad de dilución de la orina, cuya causa más común es la secreción inadecuada de la hormona antidiurética y menos frecuentemente algunos trastornos renales tales como la disminución de la filtración glomerular y el aumen-to de la reabsorción de H2O y Na en el túbulo proximal, o la deficiencia del trasporte de NaCl en la rama ascendente del asa de Henle, que es el segmento de dilución.

Evaluación del pacienteEl primer paso en la evaluación de la hiponatremia es comprobar la pre-sencia de hipoosmolaridad lo cual descarta la seudohiponatremia. La evaluación de la osmolaridad urinaria determina la participación renal en el proceso; si es mayor de 100 mOsm/L significa que el riñón es inca-paz de excretar el agua libre y ello es la causa de la hiponatremia (figura 20-12).

A continuación se valora el estado del agua y el sodio para diferen-ciar si el contenido total del sodio es normal, aumentado o disminuido. La historia clínica permite identificar la presencia de edemas, en los cuales el Na total está aumentado con un aumento mayor del agua. Sin embargo, la expansión del volumen circulatorio sin edema se produce en el síndrome de secreción inadecuada de HAD.

Las causas de hiponatremia con hipervolemia son: la Insuficiencia cardíaca por liberación no osmolar de HAD y posteriormente por la es-timulación del sistema renina angiotensina; en la cirrosis, por vasodila-

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tación esplácnica y periférica con aumento de la renina y de la HAD, en el síndrome nefrótico y en la insuficiencia renal existe una capacidad limitada para excretar agua libre.

Los pacientes con hipovolemia han tenido pérdida de sodio mayor que agua, ya sea por vía renal o extrarrenal y habitualmente vómito o diarrea. El sodio urinario es menor de 10 mOsm/L, pero en casos de alcalosis metabólica puede aumentarse, al eliminarse unido la HCO3

—. En estos casos la concentración de cloro permanece baja. En la insuficiencia renal crónica el sodio urinario es > 20 mmol/L. Las tiazidas por tener su efecto en el túbulo distal pueden alterar el mecanismo de dilución con la producción de hiponatremias, que se prolongan por 2-3 semanas.

La hiponatremia normovolémica es la más frecuente, y se presenta por efecto del SIHAD (síndrome de secreción inadecuada de HAD). En esta situación, la HAD impide la diuresis acuosa y el balance de sodio no se altera. Se ha descrito en: a) trastornos del SNC, traumatismos craneo-encefálicos, accidentes cerebrovasculares, infecciones, meningitis, en-cefalitis, neoplasia primaria o metastásica, Guillan Barré e hidrocefalia, b) infecciones pulmonares, neumonías, asma, insuficiencia respiratoria aguda y ventilación mecánica, c) tumor broncogénico, leucemias, linfo-mas y algunos tumores por producción ectópica de HAD, d) drogas como la morfina, la clorpropamida, la carbamazepina, la ciclofosfamida, la vincristina y la vinblastina, la indometacina y el ibuprofeno; o psicotró-picas como la fluoxetina, haloperidol y amitriptilina, e) la respuesta a la anestesia y a la cirugía más la presencia de hipoxia, o de los fármacos empleados, f) en un 35-56% de los pacientes con síndrome de inmunode-ficiencia adquirida, y g) la hiponatremia esencial.

Figura 20-12. Estudio de la hiponatremia.

> 280 mOsm/kg/H2OHiperglucemiaManitolPseudohiponatremia Hiperlipidemia Hiperproteinemia

< 100 mOsm/kg/H2OPolidipsia psicógenaIntoxicación con H2O en bebésReacomodación del osmos-tato

Sodio en orina< 20 mEq/LPérdidas extrarrenalesEstados edematosos> 25 mEq/LNefropatía perdedora de sal↓ MineralocorticoidesPérdida cerebral de sal

Osmolaridad plasmática

< 280 mOsm/kg/H2O

Osmolaridad urinaria

> 100 mOsm/kg/H2O

Depleción de vol.circulatorio

Sodio < 130 mEq/L

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Cuadro clínicoDebe sospecharse en niños desnutridos con cuadros diarreicos repe-tidos y signos de deshidratación acentuados. Cuando la velocidad de desarrollo es mayor de 0,5 a 1 mEq/kg/hora produce síntomas neu-rológicos, náuseas, vómito, cefalea, convulsiones, paro respiratorio y muerte. El límite de adaptación ha sido definido en 48 horas después de lo cual se califica como crónica; los síntomas son vagos e inespecífi-cos: desorientación, confusión, letargia y ocasionalmente convulsiones y coma (tabla 20-8).

El cuadro clínico se puede complicar secundariamente al tratamien-to; durante las primeras 24 horas de enfermedad, la corrección rápida no desarrolla lesiones neurológicas mientras que después de 48 horas se puede producir deshidratación celular, deterioro neurológico, mielinoli-sis y muerte.

En la hiponatremia crónica, ocurren menos complicaciones cuando la velocidad de corrección es menor de 0,5 mmol/L/hora para un total de 12 mEq en 24 horas Con correcciones más rápidas puede producirse mejoría inicial pero 24 horas después se inicia deterioro neurológico por mielino-lisis que incluyen alteraciones motoras que progresan a cuadriparesias y ocasionalmente producen parálisis respiratoria. También se pueden pre-sentar: compromiso de pares craneanos, cambios de comportamiento, al-

Signos Bien hidratado Deshidratadogrado I

Choque hipovolémico

Observar:

Sed Normal Aumentada, bebecon avidez

No puede beber

Estado general Alerta Inquieto o irritable Inconsciente, hipotónico

Ojos Normales; llora sin lágrimas

Hundidos; llora sin lágrimas

Boca y lengua Húmedas Secas, saliva espesa

Respiración Normal Rápida, profunda

Explorar:

Elasticidad de la piel

Normal El pliegue se desha-ce con lentitud (≥ 2 segundos)

Pulso Normal Rápido Débil o ausente

Llenado capilar > 2 segundos 3 a 5 segundos > 5 segundos

Fontanela(lactantes)

Normal Hundida

Decidir:

Plan de tratamiento

Hidrataciónoral o parenteral

Hidratación IVurgente

Tabla 20-8. Evaluación del estado de hidratación.

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teraciones sensoriales, convulsiones y coma. Este síndrome es usualmente fatal en varias semanas pero el paciente puede sobrevivir con secuelas.

Tratamiento de la hiponatremia

Pautas:1. Se considera hiponatremia crónica aquella que se presenta después

de 48 horas o más de duración.2. La hiponatremia aguda, sintomática con cefalea, vómito y confusión

mental, puede considerarse una emergencia.3. La infusión de solución salina al 3%, 1 ó 2 mL/kg/hora aumentan 1 a 2

mEq/L/hora. El déficit de sodio se calcula así: = (sodio deseado-sodio actual) x peso x 0,6. La solución al 3% se prepara mezclando 25 mL de Natrol con 75 mL de agua destilada. La infusión de 2 mL x kg/hora debe elevar el sodio a 125 mEq/L, lo cual permite continuar la hidra-tación con soluciones usuales.

4. La mejoría completa con la terapia se obtiene con elevaciones del Na entre 6 y 10 mEq/L.

5. En la hiponatremia crónica el aumento del Na no debe ser mayor de 12 mEq en las primeras 24 horas.

6. En niños con defectos de excreción de agua libre, el uso de diuréti-cos de asa seguidos del reemplazo de las pérdidas urinarias hipotó-nicas con solución salina isotónica puede ser el mecanismo para la corrección.

HipernatremiaMenos frecuente que la hiponatremia se produce bajo tres circunstan-cias: 1) pérdidas de agua y sodio siendo mayores las de agua, 2) pérdidas excesivas de agua como en la diabetes insípida (agua total baja y sodio normal), 3) aumento del sodio total por la administración de un exceso de sodio.

1. Pérdidas de agua en exceso del sodio. Los pacientes cursan con signos de hipovolemia, taquicardia, mucosas secas, pliegue cutáneo y sed. Las causas incluyen diarreas líquidas abundantes, sudoración excesi-va, y pérdidas urinarias por factores osmóticos como en la diabetes o la hiperglicemia. En los recién nacidos la incapacidad de concentra-ción y la limitación para excretar el sodio pueden producir hiperna-tremia, por ello la administración de sodio debe ser de 1 a 2 mEq/kg/día.

2. Pérdida de agua con incapacidad de concentración renal por defecto en la producción o liberación de la hormona antidiurética o por de-fecto en la respuesta a la hormona. En el niño el 50% de los casos de diabetes insípida central es idiopático. Los tumores intracraneanos más frecuentes incluyen craneofaringiomas, disgerminomas pineales ectópicos, meningiomas, granulomas eosinófilos y quistes; el cáncer metastásico más común es el mamario. La forma familiar se trasmi-te con carácter autosómico dominante. Los síntomas en el niño son irritabilidad por la sed, enuresis por la poliuria con orinas hipotónicas que no cambian por la deshidratación. El exceso de volumen urinario puede producir hidronefrosis.

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El tratamiento se orienta a: a. Corregir el problema hipotalámico. b. Hacer terapia sustitutiva con análogos de la vasopresina.

1. D-AVP. (Desamino 8 D, arginina-vasopresina por vía intranasal, 10-20 mg c/12-24 horas.

2. Vasopresina acuosa en diabetes insípida transitoria después de cirugías de hipófisis, 5 a 10 U. IM c/4-6 horas.

3. Tanato de pitresina en aceite a dosis de 5 a 10 U. IM c/24-48 ho-ras.

4. La clorotiazida y la hidroclorotiazida inducen hipovolemia lo cual aumenta la reabsorción de agua y sodio, y reduce el volumen urinario.

La forma congénita de la diabetes insípida nefrogénica casi siempre fa-miliar se relaciona en el 90% con mutaciones del gen codificador para los receptores V2 de la hormona antidiurética (recesiva, ligada al cromoso-ma X, y sólo en varones) y en 10% a mutaciones del gen codificador de la aquaporina 2 (autosómica recesiva o dominante). Este canal del agua sirve de mediador del transporte de agua a través de la membrana plas-mática apical y es regulada por la HAD. En la enfermedad está reducida la aquaporina 2 y las vesículas no sufren exocitosis. La diabetes insípida se presenta poco después del nacimiento con poliuria, orina hipotónica, deshidratación, hipernatremia y fiebre. El reemplazo de las pérdidas y el uso de diuréticos tiazídicos, permiten controlar la poliuria.

Las nefritis túbulo intersticiales que producen diabetes insípida in-cluyen nefropatías obstructivas, anemia falciforme, lesiones quísticas, hipoplasias o displasias y lesiones por fármacos como el litio, la anfote-ricina B, la isofosfamida y la colchicina.

También ha sido descrita en la hipercalcemia debido al daño inters-ticial por depósitos de calcio y competencia con la HAD al afectar el túbulo e impedir el flujo de agua a través del epitelio tubular y en la hipopotasemia por efecto sobre el mecanismo de contracorriente y la permeabilidad en el túbulo colector al disminuir la sensibilidad a la HAD, el número de canales de agua y la aquaporina 2.

Diagnóstico diferencial del sitio de función deficiente: hipotálamo, osmorreceptores o túbulos renales:

1. Restricción de líquidos por 8 horas; en lactantes no permitir una pér-dida de peso mayor del 3%.

2. Administrar 20 mL x kg de agua en 1 hora.3. Treinta minutos después de iniciar la hidratación poner sonda vesical

y recoger la orina por 30 minutos; el flujo urinario debe ser superior a 5 mL/min.

4. Administrar 0,25 mL x kg/minuto de solución salina al 2,5% (hiper-tónica) en 45 minutos. Normalmente se produce antidiuresis en los siguientes 60 minutos. En la diabetes insípida central no se presenta antidiuresis y hay aumento de la depuración de agua libre.

5. Si no hay respuesta se administra pitresin en solución acuosa (0,1 U x kg) IV. En la diabetes insípida central se produce antidiuresis, la que no se produce en la nefrogénica.

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Exceso de sodio. Por ingestión accidental de hipoclorito de sodio; por la administración excesiva de bicarbonato de sodio durante la reanimación cardíaca, en la acidosis metabólica, en la hiperpotasemia o en la inges-tión de tabletas de sal, o el agregado accidental de sal en vez de azúcar en los biberones del lactante menor.

Cuadro clínico:En la deshidratación hipernatrémica, el líquido extracelular se mantiene preservado y por tanto la hipotensión y el choque son poco frecuentes. El aumento de la osmolaridad extracelular produce salida del agua de las células. En el cerebro la deshidratación de las neuronas da lugar a síntomas que incluyen irritabilidad, llanto agudo, alteraciones de la conciencia y convulsiones cuya gravedad está en relación con la inten-sidad de la deshidratación e hipernatremia. Se produce aumento de las proteínas del LCR, hiperglicemia, hiperpotasemia, acidosis metabólica e hipocalcemia.

La morbimortalidad puede ser alta. En niños con hipernatremia grave se ha descrito mielinolisis extrapontina diferente a la mielino-lisis pontina central que se relaciona con la corrección enérgica de la hiponatremia. Como un mecanismo de defensa de las células aumenta la osmolaridad fraccionando sus proteínas y liberando aminoácidos, en particular la taurina.

Tratamiento

Cálculo del déficit de agua:

Agua total normal - Agua total actual

Agua total normal: peso x 0,6

Agua total actual: 2 x Na ideal x agua (mL) 2 x Na actual

La corrección de la hipernatremia debe hacerse en forma lenta para evitar la producción de edema celular.

La deshidratación por diarrea en el niño puede corregirse por hidra-tación oral con suero que contiene 90 mEq de sodio en un tiempo de 8-12 horas.

Cuando sea necesario utilizar la vía parenteral, con valores de Na hasta de 160 mEq/L puede hacerse con el esquema de hidratación nor-mal utilizando la solución Pizarro o la solución 1-1 a la velocidad de 25 mL/kg/hora.

En valores de Na de 170 mEq/L para una deshidratación de segundo grado se puede corregir con 100 mL/kg en 8 horas. Cuando los valores del sodio son superiores a 180 mEq/L la corrección debe hacerse más lentamente, en 24-48 horas.

Hidratación oral en diarreas

Fórmula de la solución para hidratación oral: la Organización Mundial de la Salud y el UNICEF recomiendan una fórmula única para hidratación

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oral con base en agua, electrolitos y glucosa (como transportador), para prevenir y tratar la deshidratación por diarrea. Contiene, en g/L: cloruro de sodio 3,5, citrato trisódico dihidratado 2,9, cloruro de potasio 1,5 y glucosa 20,0. Al ser disuelta en un litro de agua proporciona, en mmol/L: sodio 90, cloro 80, potasio 20, citrato 10 y glucosa 111, con pH entre 7 y 8, y una osmolaridad total de 311 mmol/L. La fórmula se presenta concentrada en polvo y envasada en sobres para disolver en un litro de agua. También está disponible en diversos sabores que no modifican la composición ni la osmolaridad de la fórmula.

La eficacia del suero oral depende del transporte activo, a través de las membranas del borde en cepillo de los enterocitos, de iones sodio acoplados con moléculas de glucosa, lo cual favorece la absorción pasiva de agua y otros electrolitos. Esta función permanece durante la diarrea, independientemente de la causa, el estado de nutrición o la edad del paciente. La absorción conjugada de glucosa y sodio en el intestino del-gado se favorece en presencia de pH alcalino y se efectúa de manera equimolar activa.

Plan B: tratamiento de la deshidratación por vía oral

Dosis de suero oral: el suero oral se administra en una dosis de 100 mL/kg de peso en cuatro horas, para reponer las pérdidas previas y las pérdidas actuales, en un paciente con deshidratación moderada y con evacuaciones diarréicas no muy abundantes. La dosis total calculada se fracciona en tomas cada 30 minutos y se ofrece lentamente, con taza y cuchara, para no sobrepasar la capacidad gástrica y disminuir la posi-bilidad de vómito. Si después de la primera toma, el paciente terminó el suero con avidez y no presentó vómitos ni distensión abdominal, se le ofrece la misma cantidad cada 20 minutos. Si la diarrea es abundan-te y el paciente continúa aceptando bien el suero oral, la valoración horaria permite aumentar la cantidad ofrecida en la hora siguiente. El resultado final puede ser la corrección de la deshidratación antes de cuatro horas o utilizar una cantidad de suero superior a la calculada al inicio para corregirla.

Problemas durante la hidratación: si empeora la deshidratación o no se corrige en 8 horas, debe valorarse el uso de la hidratación intravenosa. En la mayor parte de los casos los vómitos desaparecen o disminuyen después de las primeras tomas de suero oral y no impiden la hidratación en el 1% de los casos. Si aparecen o se incrementan los vómitos, en cantidad abundante y en un número mayor de dos veces por hora, se suspende la vía oral durante 10 minutos y después se inicia el suero oral a dosis de 0,5 mL/kg de peso cada 5 minutos. Si el paciente continúa con vómito, presenta rechazo a la administración del suero oral, tiene dis-tensión abdominal progresiva o una tasa alta de diarrea, se hidrata por sonda nasogástrica con el mismo suero oral, a dosis de 15 a 30 mL/kg de peso hora, hasta que sea capaz de tolerar la vía oral. Si a pesar de usar sonda nasogástrica, empeora el estado de deshidratación, o si persisten el vómito, la distensión abdominal o la tasa alta de diarrea (más de 10 g/kg de peso o más de una evacuación líquida por hora), se valorará la posibilidad de aplicar líquidos por vía intravenosa.

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Indicaciones de hospitalización:Deben hospitalizarse todos los pacientes en quienes haya sido necesa-rio utilizar hidratación parenteral. Por otra parte, debe considerarse la necesidad de hospitalización de los niños que presenten dos o más factores de riesgo, así hayan podido ser hidratados por vía oral. Estos niños son los que tienen más probabilidad de presentar complicaciones o de morir.

Hidratación parenteral:Su uso está indicado principalmente en los pacientes con deshidratación grave, acompañada de choque hipovolémico, y en quienes fracasa la hi-dratación oral. Esta situación se presenta cuando la diarrea es de gasto muy alto y la cantidad ingerida de líquidos no alcanza a reponer las pér-didas o en los pocos casos en los que no es posible controlar el vómito, a pesar de fraccionar las tomas o de emplear la sonda nasogástrica. Otras indicaciones son: compromiso del estado de conciencia, convulsiones, distensión abdominal marcada, cuadros de íleo paralítico u obstrucción intestinal y presencia o sospecha de síndrome de isquemia intestinal –enterocolitis necrosante-.

Hidratación del paciente con choque hipovolémico:El estado de choque hipovolémico, producido por la deshidratación secundaria a diarrea, debe corregirse con una mezcla que tenga una composición similar a la del líquido extracelular. La Organización Pana-mericana de la Salud recomienda utilizar solución de lactato de Ringer. En caso de que no se pueda contar con ella puede utilizarse solución salina isotónica al 0,9%. Se debe comenzar por vía IV en forma inme-diata e intentar administrar suero oral mientras se consigue iniciar la vía IV. La administración de lactato Ringer o solución polielectrolítica (o si no está disponible, la solución salina) se hace según el esquema siguiente:

Primera hora Segunda hora Tercera hora50 mL/kg 25 mL/kg 25 mL/kg

Es necesario evaluar al paciente continuamente. Si no está mejorando se aumenta la velocidad de la infusión. Al poder hacer uso de la vía oral (usualmente en dos o tres horas), se prueba la tolerancia al suero oral, mientras se continúa la vía IV. Al completar el tratamiento IV se evalúa el paciente para seleccionar los planes A y B o continuar con el C.

Nota: es mejor observar al paciente por lo menos durante dos horas, después de completar hidratación y asegurarse de que la madre pueda mantenerlo hidratado con suero oral y alimentarlo. En los casos de deshi-dratación sin choque, en los que es necesario utilizar la vía intravenosa, pueden administrarse 25 mL/kg/hora hasta que desaparezca la condi-ción que motivó el uso de esta vía, pero sin pasar de cuatro horas.

Hidratación del paciente sin choque hipovolémicoEntre los pacientes que necesitan hidratación parenteral se encuentran con mayor frecuencia los niños a quienes no fue posible hidratar por vía

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oral. En estos casos se puede calcular el déficit y reponerlo a una veloci-dad de 25 mL/kg/hora. Para tal fin existen varias alternativas, las cuales se mencionan a continuación:

Solución Pizarro: una deshidratación de primer grado puede corregirse con 50 mL/kg, los cuales se pasan en dos horas; una deshidratación de segundo grado requiere 100 mL/kg, que se pasan en cuatro horas y una deshidratación de tercer grado, 150 mL/kg, para pasar en seis horas.

La solución Pizarro suministra 20 mEq/L de potasio, es decir, la mis-ma cantidad que se encuentra en el suero oral. Actualmente esta medida solo incluye a los pacientes que se encuentran en choque; está indicado iniciar el suministro de potasio en la mezcla polielectrolítica desde el principio de la hidratación.

Como durante la diarrea las pérdidas de potasio han sido altas, es posible que se produzca una hipopotasemia, si en el proceso de hidra-tación no se suministran cantidades suficientes de este ión. Por esta razón se recomienda, a menos que haya choque hipovolémico, emplear concentraciones de 20 mEq/L de potasio en la mezcla, desde el principio de la hidratación. La velocidad máxima de infusión del potasio es de 1 mEq/kg/hora.

Para la corrección de la deshidratación de primer grado se emplean 50 mL/kg en dos horas, para la de segundo grado 100 mL/kg en cuatro horas y para la de tercer grado 150 mL/kg en seis horas.

En caso de que el paciente presente una acidosis severa, a la mezcla anterior se pueden agregar 25 mEq/L de bicarbonato. Cuando se emplea bicarbonato este se presenta como bicarbonato de sodio, por tanto se agregan a la mezcla otros 25 mEq de Na. La composición final será en-tonces: sodio 102 mEq/L, cloro 97 mEq/L, potasio 20 mEq/L y dextrosa 2,5 g/dL.

Es importante verificar que las soluciones para hidratación parente-ral rápida no contengan dextrosa en concentraciones mayores al 2,5%, por ejemplo, si se utiliza dextrosa al 5% a una velocidad de 25 mL/kg/hora, la perfusión de dextrosa será alrededor de 20 mg/kg/hora, con lo cual se desencadenaría una hiperglicemia que causaría glucosuria y diuresis osmótica.

Reposición de pérdidas concomitantes por vía parenteralUna vez hidratado el paciente, por vía oral o parenteral, es fundamental iniciar la alimentación y continuar la reposición del estado de deshidra-tación. Esta reposición puede hacerse, la mayoría de las veces, por vía oral con 10 a 20 mL/kg de suero después de cada deposición. Una vez hidratado, pueden proyectarse las pérdidas concomitantes entre 100 y 150 mL/kg/día, además de los requerimientos que realmente se van a suministrar en la alimentación.

La reposición de las pérdidas proyectada puede realizarse con una mezcla de dextrosa al 5%, a la cual se agregan 60 mEq/L de sodio y 30 mEq/L de potasio. Debe notarse que la concentración de sodio es menor que la utilizada en la mezcla hidratante porque ya se cubrió el déficit preexistente, pero es mayor que los requerimientos normales de este ión (3 mEq/kg/día), ya que las pérdidas están aumentadas por la diarrea.

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Líquidos de reposiciónLos requerimientos de líquidos de sostenimiento son 1.800 mL/m2 de superficie corporal, los de sodio son 50 mEq/m2 y los de potasio 30 mEq/m2.

En los pacientes que pesan entre 3 y 10 kg pueden calcularse los re-querimientos de líquidos con base en el peso, lo que da resultado aproxi-madamente igual a los calculados con la superficie corporal. En este grupo los requerimientos son: agua de 100 a 150 mL/kg/día y los de po-tasio 2 mEq/kg/día. El empleo de un sostenimiento sólo estaría indicado en pacientes que por cualquier motivo no pueden recibir líquidos por vía oral, pero no tienen pérdidas aumentadas.

Magnesio (Mg)

Dr. José Martínez Salas

El magnesio es el cuarto catión más abundante en el organismo y el se-gundo a nivel intracelular. Se encuentra entre un 50 a 60% en el hueso y el contenido extracelular representa el 1% del total. La concentración del Mg sérico es de 1,7 al 2,2 mg/dL, equivalentes a 1,5 a 1,9 mEq/L o 0,75 a 0,95 mmol/L.

La mayor parte del Mg intracelular está combinado a la adenosín tri-fosfato, adenosín difosfato, proteínas, RNA, DNA y citrato. Sólo el 5-10% del magnesio celular es libre.

En el plasma, el 60% del Mg está libre, 33% combinado a proteínas y menos del 7% combinado a citratos, bicarbonato y fosfatos.

El magnesio es ubicuo en la naturaleza especialmente en vegeta-les verdes, alimentos marinos, carnes y granos. El requerimiento es 6 mg/kg, se absorbe en el intestino delgado pero también en el intestino grueso. El 50% del Mg ingerido es absorbido. Una fracción importante en la fracción absorbida es vitamina D independiente y la fracción de-pendiente es pequeña. La HPT (hormona paratiroidea) indirectamente aumenta la absorción por activación de la 25-dihidroxivitamina D3. No existe dependencia con la absorción del calcio.

Manejo renalSetenta por ciento del Mg plasmático es filtrado. Sólo de 20 a 30% del filtrado es reabsorbido en el túbulo proximal en contraste con el sodio y calcio que lo son en 70 a 60%. En el asa de Henle se reabsorbe la mayor parte del Mg asociado al transporte de NaCl por un mecanismo pasivo. La velocidad del flujo tubular disminuye la absorción.

La depleción de fosfato aumenta la 1,25 (OH)2 vit D, produce hiper-calciuria e hipermagnesiuria que llevan a hipomagnesemia. El mecanis-mo incluye mayor absorción de Ca intestinal, liberación del calcio óseo, hipercalcemia que aumenta la excreción de Mg.

La acción contraria de aumentar la reabsorción tubular la producen la hormona antidiurética, el glucagón y la calcitonina.

Además, el riñón tiene la capacidad de conservar Mg en situaciones de deprivación por una mayor reabsorción en el asa de Henle inducida por la disminución de la concentración sanguínea.

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HomeostasisLa homeostasis combina 3 sistemas, el riñón, el intestino delgado y el hueso. En la deprivación aguda de Mg la reabsorción de Mg y la absorción del intestino aumentan corrigiendo el balance. Si la deprivación conti-núa, el Mg óseo comienza a contribuir en la corrección de los niveles.

El Mg y la función celularEl Mg intracelular juega un importante papel en el depósito, transfe-rencia y utilización de energía, lo cual se logra a través de la forma-ción de Mg-ATP que funciona como sustrato de enzimas localizadas en la membrana plasmática y en el compartimiento intracelular (fosfatasas y fosfokinasas) que facilitan el movimiento de iones entre los comparti-mientos.

Las Mg-ATPasas reconocidas incluyen Mg2 (Na K) ATPasa, Mg2 (HCO3—)

ATPasa y Ca – Mg ATPasa. El magnesio tiene una función indirecta en la síntesis proteínica a través de su acción en la polimerización de ácidos nucleicos, en la combinación de los ribosomas al RNA y la sínte-sis y degradación del DNA. Participa en la fosforilación anaeróbica de la glucosa y en la generación del segundo mensajero intracelular. Así mismo, el Mg intracelular tiene importante función regulatoria sobre el Ca y el K.

El Mg aumenta la concentración miocárdica de digoxina, lo cual pro-duce la inhibición de la Na-K ATPasa y reducción del potasio intracelu-lar con depolarización de las células. En la depleción experimental en humanos se produce hipopotasemia por aumento de la kaliuresis que se corrigen con la normalización del Mg. Las arritmias incluyen extrasístoles ventriculares, taquicardia y fibrilación ventriculares, fibrilación atrial y taquicardia supra ventricular. Los cambios electrocardiográficos son inespecíficos, ya que coexisten con otras anormalidades electrolíticas; puede producir ampliación del complejo QRS y aparición de ondas T y en casos severos prolongación del PR, inversión de la onda T y aparición de ondas U.

Valoración del estado del MgEl Mg sérico sólo representa el 0,3% del Mg total y se han descrito valores normales o elevados en presencia de un contenido intracelular bajo. La valoración mas simple y fisiológica es la medición de la excreción en la orina de 24 horas. En presencia de hipomagnesemia, una excreción > 24 mgs es sugestiva de pérdidas renales mientras que un valor < 12 mg es una evidencia de deficiencia de magnesio (figura 20-13).

Hipomagnesemia

CausasLas causas más importantes aparecen en la tabla 20-9.

En presencia de esteatorrea se ha descrito correlación entre la se-veridad del contenido de grasa y el contenido fecal de Mg. También, el contenido de Mg se relaciona con el contenido fecal del agua. En el mismo sentido, en fístulas intestinales y succión nasogástrica, se pro-ducen pérdidas de Mg. La hipomagnesemia se encuentra en el 42% de los casos con hipopotasemia. La depleción experimental de Mg produce

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disminución del potasio intracelular muscular, que no se corrige sino con la corrección del déficit de Mg. En humanos, se produce aumento de la Kaliuresis e hipopotasemia.

En la hiperoxaluria, la hipomagnesiuria resultante aumenta la apari-ción de cálculos de oxalato de calcio, debido a una disminución de oxa-lato de Mg y el consecuente aumento en la saturación urinaria de oxalato de calcio. La retención mayor del 20% en la excreción en 24 h después de una carga de 2,4 mg/kg, administrada en 4 horas, es otra evidencia de carencia de magnesio.

Manifestaciones clínicasLos síntomas pueden aparecer cuando el Mg disminuye a menos de 1.2 mg/dL, pero dependen más de la rapidez del desarrollo de las pérdidas que del déficit total

La hipocalcemia se asocia a la tercera parte de las hipomagnesemias a través de varios mecanismos, liberación de HPT alterada, resistencia ósea a la HPT y disminución del intercambio Ca-Mg.

Manifestaciones neuromuscularesSon manifestaciones frecuentes y tienen que ver con al relación Ca-Mg en la acción sobre el aparato neuromuscular. La disminución de la con-

Magnesio sérico

Normal Bajo

Magnesio en orina de 24 h

Magnesio en orina de 24 h

Normal> 24 mg

Bajo< 12-24 mg

Bajo< 12 mg

Alto> 24 mg

Prueba de carga de Mg

Deficiencia de Mg

Pérdida de Mg como causa del déficit

20%-50% de retención(existe deficiencia)

< 20% de retención(no existe déficit de Mg)

Figura 20-13. El estudio de la hipomagnesemia.

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centración de cualquier ión baja el dintel pero la estimulación aumenta la excitabilidad y facilita la transmisión en la placa motora. Las hipo-calcemias se encuentran en la tercera parte de los casos de hipomagne-cemia y refractarias al tratamiento con Ca porque requieren primero la administración de Mg.

La lista de manifestaciones neuromusculares incluye irritabilidad neu-romuscular, signos de Chevostek y Trousseau positivos, fasciculaciones, temblores, calambres y tetania. Pueden ocurrir convulsiones, nistagmus, disfagia, síndrome orgánico cerebral, depresión, debilidad generalizada y se han descrito hemiparesia y afasia.

Manifestaciones cardíacasEn presencia de deficiencia de magnesio la intoxicación digitálica se de-sarrolla con niveles normales de digoxina, ya que la deficiencia aumenta la concentración miocárdica de digoxina, lo cual produce la inhibición de

Tabla 20-9. Causas de hipomagnesemia.

Gastrointestinales Endocrinas

• Nutricional

• Desnutrición proteínicoca-lórica

• Hipomagnesemia ▪ Primaria infantil ▪ Por absorción disminuida

• Síndrome de malabsorción ▪ Síndrome del intestino

corto ▪ Diarrea crónica

• Pérdidas aumentadas ▪ Fístulas intestinales

• Pérdidas renales ▪ Defecto tubular ▪ Nefropatía intestinal in-

tersticial ▪ Diuresis postobstructiva ▪ Fase poliúrica de la insufi-

ciencia renal aguda ▪ Trasplante renal

• Drogas: ▪ Tiazidas - aminoglicósidos ▪ Ciclosporina

• Endocrinas ▪ Hiperaldosteronismo ▪ Hiperparatiroidismo

• Metabólicos ▪ Hipercalcemia ▪ Hipofosfatemia ▪ Redistribución del Mg ▪ Síndrome del hueso ham-

briento ▪ Pancreatitis aguda ▪ Trasfusiones masivas de

sangre ▪ Alcalosis respiratoria agu-

da

• Misceláneas ▪ Quemaduras severas ▪ Sudoración excesiva ▪ Excesiva lactancia ▪ Último trimestre embara-

zo ▪ Bypass cardiopulmonar

• Causas mixtas ▪ Diabetes mellitus ▪ Alcoholismo crónico

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la Na-K-ATPasa, y reducción del potasio intracelular con depolarización de las células. La depleción experimental, se corrige con la normaliza-ción del Mg, las arritmias incluyen extrasístoles, taquicardia y fibrilación ventriculares, fibrilación auricular y taquicardia supraventricular. Los cambios electrocardiográficos son inespecíficos, ya que coexisten con otras anormalidades electrolíticas; puede producir ampliación del com-plejo QRS y aparición de ondas T, y en casos severos, prolongación del PR, inversión de la onda T y aparición de ondas U.

El riñón tiene la capacidad de conservar Mg en casos de deprivación de una fracción excretada menor de 0,5% o aumentada, para compen-sar una ingestión excesiva. La fracción excretada aumentada progresi-vamente en la insuficiencia renal y así se logran mantener los niveles séricos normales hasta estadios tardíos de la enfermedad.

Calcio

Dr. José Martínez Salas

El calcio interviene en el desarrollo normal del esqueleto y hace parte del contenido mineral, participa en la cascada de la coagulación, inter-viene en la activación de diversos sistemas enzimáticos, es importante en la conducción nerviosa y en la excitabilidad de la placa neuromuscu-lar y además, es esencial para el crecimiento.

DistribuciónEl contenido total es de 20-25 g/kg en el adulto y de 10 g/kg en el recién nacido. El 98% del calcio corporal total se encuentra en el hueso.

En el hueso el calcio se encuentra en forma de cristales de hidroxia-patita, 3[Ca3(PO4)2] Ca (HO)2 y el recambio óseo entre el hueso y el líquido extracelular ocurre mediante recambio óseo, reemplazo y re-modelación del hueso durante toda la vida, determinado por el balance entre la resorción y la formación. La concentración de calcio en el plas-ma varía entre 8,5 y 10,5 mg/dL. (2,1 a 2,6 mmol/L). La fracción unida a las proteínas representa el 40% y es no difusible ni filtrable; el 80% se combina con la albúmina y el resto con las alfa2 macroglobulinas, las haptoglobinas y las inmunoglobulinas G, A y M.

La fracción difusible o ultrafiltrable lo hace en forma de complejos de bicarbonato de calcio, citrato, fosfato, lactato y sulfato. La frac-ción ionizada constituye el componente biológicamente activo y es la fracción regulada por la actividad hormonal. El aumento o disminución de la concentración de albúmina en el suero, incrementará o reducirá la fracción unida a las proteínas sin modificar la fracción ionizada. La proporción es de 1 g/dL de albúmina por 0,8 mg/dL de calcio (0,2 mmol/L). También, los cambios en el pH modifican la capacidad de la combinación proteínas – calcio. De este modo, el pH alcalino la aumen-ta y el pH ácido la disminuye, modificando en la misma proporción el calcio ionizado.

La fracción en forma de complejos puede aumentarse con el aumen-to de la concentración de fosfatos o sulfatos, produciendo disminución del calcio ionizado (tablas 20-10 y 20-11).

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RegulaciónLa ingestión alimentaria constituye la única fuente de ingreso de calcio en el organismo. Se ha observado que cuando se incrementa la ingestión también ocurre un aumento de la absorción, y en sentido opuesto, cuan-do el aporte de la dieta es menor de 10 mg/kg/día se crea un balance negativo inducido por las pérdidas intestinales obligadas en las secrecio-nes biliares, pancreáticas, e intestinales.

La absorción intestinal se hace en todos los segmentos pero la mayor proporción ocurre en el duodeno y yeyuno proximal. La absorción en el duodeno ocurre mediante dos procesos, por difusión vía paracelular a través de un gradiente de concentración y mediante un transporte activo, y por vía transcelular regulada por la 1α[25-(OH)2]D3 e indepen-diente del gradiente de concentración. Sin embargo está limitada por el grado de saturación del mecanismo transportador que incluye una proteína transportadora (calbinding), que es dependiente de la vitamina

Calcio total Calcio ionizado

Edad mg/dL mmol/L mg/dL mmol/L

Cordón umbilical 9,0 11,5 2,25 288 5,0 6,0 1,25 1,50

Recién nacido3-24 hs24-48 hs4-7 días

9,07,09,0

10,612,010,9

2,301,752,25

2,653,027,3

4,34,0

5,14,7

1,071,00

1,271,27

Escolares 8,0 10,8 2,20 2,70 4,5 4,9 1,12 1,23

Edades mayores 8,4 10,2 2,10 2,55

Fracción mg/dL mmol/L

Calcio total 10 2,50

Calcio difusible 6,0 1,50

Calcio ionizado 4,7 1,17

En forma de complejos 1,3 0,33

Calcio no difusible 4,0 1,00

Unido a la albúmina 3,0 0,75

Unido a globulinas y otros 1,0 0,25

Tabla 20-10. Distribución del calcio en el plasma.

Tomado de: Trastornos Clínicos de Agua y Electrolitos. Mota Hernández F y Velásquez L. Méxi-co: Mc Graw Hill Interamericana; 2003.

Tabla 20-11. Concentración de calcio total y calcio ionizado en relación con la edad.

Tomado de: Trastornos Clínicos de Agua y Electrolitos. Mota Hernández F, Velásquez L. México: Mc Graw Hill interamericana; 2003.

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D y por tanto no existe en su ausencia, aunque parece existir algún otro mecanismo compensatorio. La salida del calcio de la célula a través de la membrana basocelular puede ser dependiente de una Ca ATPasa, parcial-mente dependiente de la 1α [25(OH)2]D3. Algunos estudios han propuesto la actividad de un intercambiador Ca+ Na+ (figura 20-14).

Regulación renalLa excreción urinaria del calcio depende de la filtración y la reabsorción tubular. No se ha demostrado una función de secreción. En condiciones normales son filtrados 143 mg/kg/día de calcio, de los cuales el 98% son reabsorbidos, el 65% en el túbulo proximal, 20% en el asa de Henle y 5% en el túbulo colector, y el resto en el túbulo contorneado distal, excretándose 3 mg/kg/día que varía de acuerdo con la ingestión. En cambio, el aumento de los fosfatos en la dieta produce hipocalciuria. La furosemida induce hipercalciuria y las tiazidas y el amiloride causan hipocalciuria. Situaciones como la expansión del volumen circulatorio y la actividad mineralocorticoide inhiben la reabsorción en el túbulo proxi-mal y aumentan la excreción de calcio (figura 20-15). La reabsorción de NaCl en el segmento medular y cortical del asa ascendente de Henle crea un gradiente transepitelial que induce difusión del calcio.

La HPT (hormona paratiroidea) es la hormona más importante en la regulación de la excreción de calcio aumentando la reabsorción tubular. El mecanismo molecular de la entrada del calcio en las células del túbulo contorneado distal y algunos segmentos del túbulo colector no son bien conocidos; la difusión puede ser facilitada por la proteína transportadora calbinding D28k. La extrusión fuera de la célula se relaciona con el alto contenido de la enzima Ca- Mg- TPasa y por la actividad Ca 2+ Na+. El porcentaje de Ca reabsorbido es del 10%. La HPT aumenta la absorción de calcio en el nefrón distal, regulando esta función.

El túbulo colector cortical transporta solo pequeñas cantidades de calcio, por lo cual su papel es poco importante, en cambio el segmento medular absorbe una fracción mucho más amplia.

Figura 20-14. Movimiento transepitelial del calcio.Tomado de: Koeppan BM y Stanton BA. 2000.

Célula epitelialLuz tubular Espacio vascular

Ca2+3Na

Ca2+

Ca2+

Ca2+

ATP

Ca2+

Ca2+

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Metabolismo óseoEl esqueleto es la principal reserva mineral del organismo y los proce-sos de osteodestrucción y formación de hueso son los determinantes más importantes de la concentración plasmática de calcio, y están re-gulados por la acción de las hormonas calciotrópicas. La HPT aumenta la actividad osteolítica y favorece la resorción ósea, aumenta la con-versión de células mononucleares a osteoclastos y reduce la síntesis de colágeno óseo. La 1,25 (OH)2D3 favorece la acción osteoclástica de la HPT produciendo movilización del calcio del esqueleto y constituye además el estímulo mas importante para la absorción de calcio en el tubo digestivo.

La calcitonina inhibe la resorción ósea osteoclástica e induce hipo-calcemia. La coordinación de la acción de las hormonas que controlan la absorción intestinal, la reabsorción renal y la resorción ósea, determinan la concentración del calcio plasmático.

Normalmente el producto de las concentraciones de los iones calcio y fósforo en la sangre exceden los límites de solubilidad del mineral óseo lo cual favorece el depósito de los cristales en el hueso, efecto que es regulado por los osteoblastos. La mineralización ósea depende tanto del cociente adecuado de la relación Ca-P como de la presencia de vitamina D, la cual favorece la mineralización ósea.

Mecanismos reguladores1α, 25-dihidroxivitamina D denominada también 1α, 25-dihidroxicolecal-ciferol o calcitriol, es la principal hormona reguladora de la absorción intestinal de calcio.

La vitamina D3 se sintetiza en la piel a partir del 7 dihidrocolesterol bajo la influencia de la luz ultravioleta, que penetra en la capa basal de la epidermis y produce la previtamina D3, la cual mediante isome-rización térmica se convierte en vitamina D3. Ésta se difunde hacia los lechos capilares de la piel. Por otro lado, la vitamina D contenida en los

Figura 20-15. Representación del manejo del calcio por el túbulo renal.

1a Túbulo contorneado proximal2a y b Segmento grueso ascendente del asa de Henle3 Túbulo contorneado distal4 Túbulo colector

% reabsorbido 65% 20% 10%

50%

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2a

1a 3

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alimentos (D2-D3) es absorbida en el intestino delgado e incorporada en los quilomicrones de la pared intestinal, y transportada a la circulación portal y al hígado. La cantidad de vitamina D formada en la piel depende de la exposición a luz ultravioleta, pero en las personas con piel oscura, la melanina compite para la absorción de la luz y se requiere una mayor exposición. Otra parte de previtamina D en la piel es convertida en lu-misterol o taquisterol, que permanece en la piel. Con la edad se dismi-nuye la producción. La vitamina D es muy soluble en las grasas por lo que se acumula en el tejido adiposo, permaneciendo allí varios meses.

El primer paso en la síntesis de la forma activa, 1α, 25-(OH)2 D3 se lleva a cabo en el hígado y es la 25 hidroxilación. La 25-hidroxi vitD3 se une a una proteína circulante, tiene una vida media de 15 días y a niveles suprafisiológicos tiene acción hipercalcemiante. Su eliminación se hace por el hígado a través de la bilis. El paso final es la segunda hidroxilación, renal, de la 25 hidroxivitamina D3 para formar la 1α, 25- (OH)2 D3, la cual tiene 500 a 1.000 veces mas actividad biológica y es la responsable de todos los efectos de la Vitamina D sobre el metabolismo del calcio.

El riñón es el principal productor de la 1 α hidroxilasa y por tanto de la síntesis de la 1α, 25-(OH)2 D3, la cual a su vez es el más potente promotor de la absorción intestinal de calcio, fósforo y magnesio. La 1α, 25-(OH)2D3 aumenta la actividad del remodelamiento y la mineralización esquelética e inhibe el ritmo de biosíntesis y secreción de hormona pa-ratiroidea.

El principal regulador de la síntesis de la 1α, 25-(OH)2 D3 es la HPT. Una caída del calcio sérico favorece un aumento de la HPT la cual au-menta la conservación renal de calcio y la resorción ósea. El aumento de la 1α, 25-(OH)2 D en respuesta a la HPT se retarda 12 horas y el efecto calcémico varias horas más. El calcitriol a dosis farmacológicas es un po-tente estimulador de la actividad tanto osteoblástica como osteoclástica (figura 20-16).

Hormona paratiroidea (HPT)Secretada por la paratiroides. Su función es mantener la entrada de cal-cio en la circulación a partir del hueso y del riñón, e indirectamente por la vía del calcitriol en el intestino. La HPT promueve la resorción ósea por medio del estímulo de la ciclasa de adenilo esquelética y la inducción de la actividad osteoeclástica; además, puede incrementar el número de osteoclastos a partir de las células precursoras. En el riñón aumenta la reabsorción tubular renal especialmente en el asa ascenden-te gruesa de Henle.

En la circulación hay una mezcla de fragmentos de la hormona pa-ratiroidea intacta (1-84) originados en el hígado. La hormona intacta y la aminoterminal (1-34) tienen actividad equipotente en el riñón y la fracción 1-34 es la única capaz de ejercer acciones biológicas sobre el esqueleto.

La secreción es regulada por variaciones del calcio ionizado extrace-lular. Un aumento de un 10% inhibe su producción y una disminución de un 10%, la estimulan. La máxima capacidad secretora se obtiene por hi-pocalcemias prolongadas pues induce la proliferación celular y aumenta el tamaño glandular. La producción basal puede ser anormalmente alta en casos de hiperparatiroidismo, que mantiene un exceso de secreción.

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En otros casos, el nivel de calcio necesario para inhibir la producción está aumentado, lo cual explica la hipercalcemia del recién nacido.

El calcio no solo regula la secreción sino también la síntesis y ca-tabolismo. La secreción aumentada de HPT durante la hipocalcemia es el resultado del aumento de la síntesis por un aumento del número de células glandulares (proliferación).

La 1α, 25-(OH)2 D3 constituye un segundo modulador de la función paratiroidea a través de un efecto directo sobre la transcripción del gene. Este efecto podría constituir un mecanismo de protección al sis-tema óseo cuando existen hipocalcemias prolongadas. El aumento de la HPT en respuesta a la hipocalcemia aumentaría la 1α, 25-(OH)2 D, favorecería la corrección de la hipocalcemia a través de la absorción intestinal e inhibiría la producción de HPT y el efecto continuado sobre la resorción ósea.

CalcitoninaTambién se denomina tirocalcitonina; es un polipéptido de 32 aminoáci-dos y es el principal producto secretado por las células C de la glándula tiroides. El principal efecto de una infusión de calcitonina es una rápi-da inhibición de la resorción ósea por reducción de los osteoclastos, lo cual produce una disminución del calcio circulante. Esta acción ocurre durante infecciones agudas pero no existe evidencia de que se presente bajo condiciones de alimentación normal ni tampoco en los casos de ele-vaciones crónicas del calcio sérico. No ha habido comprobación de otros efectos de la calcitonina.

Figura 20-16. Metabolismo del calcio. HPT = hormona paratiroidea; 1,25 (OH)2D3 = 1,25-dihidroxivitamina D3.

Luz intestinal18 mg/kg/día

Dieta15 mg/kg/día

Calcioextracelular

Hueso

Riñón

CalcitoninaHPT

1,25 (OH)2D3

CalcitoninaHPT

1,25 (OH)2D3

Reabsorción140 mg/kg/día

Orina3 mg/kg/día

Heces12 mg/kg/día

Formación3 mg/kg/día

Secreción intestinal

3 mg/kg/día

Absorción intestinal6 mg/kg/día

Resorción3 mg/kg/día

Filtración143 mg/kg/día

1,25 (OH)2D3

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Hipercalcemia

En general, entre el 70% y el 80% de los casos de hipercalcemias se de-ben a enfermedades malignas y a hiperparatiroidismo primario. En los niños, la medición de la concentración sérica de la hormona paratiroidea permite orientar el diagnóstico etiológico. Cuando la concentración es baja, existen una serie de trastornos en los cuales, la hipercalciuria y la Nefrocalcinosis son hallazgos compartidos (figura 20-17).

La hipercalcemia idiopática infantil fue descrita en 1952 asociada a retardo del crecimiento; el defecto de la regulación del metabolismo de la vitamina D no fue aclarado. Ha sido descrita asociada a característi-cas faciales, implantación baja de las orejas, puente nasal deprimido, paladar ojival y también con anormalidades de los grandes vasos. La des-aparición de la hipercalcemia después de la intoxicación con vitamina D puede tomar meses dependiendo de la droga utilizada, de 7 a 30 días con la 25(OHD3) y de 2 a 10 días con la 1α-25(OH)2D3.

La intoxicación por vitamina A aumenta la resorción ósea y produce hipercalcemia. Los efectos se han producido con más de 50.000 unidades por día; la hipercalcemia, los dolores óseos, la nefrocalcinosis y la insu-

Figura 20-17. Hipercalcemia: etiopatogenia.

Tomado de: Trastornos Clínicos de Agua y Electrolitos. Mota Hernández F, Velásquez L. Méxi-co: Mc Graw Hill interamericana; 2003.

Calcio sérico total

FalsoUso de torniquetesError de laboratorio

Verdadero

Calcio ionizadoalto

Calcio ionizadonormal

MielomaAlbúminasérica alta

Fósforo séricoalto o normal

Fósforo séricobajo

HPT normalo baja

HPT alta

Insuficiencia renal

aguda o crónica

Trasplanterenal

HPT altao normal

HPT baja

GranulomatosisIntoxicación por Vit. D

Intoxicación por Vit. A

Tumores malignosLeche y alcalinos

Hiperparatiroi-dismo primarioSales de litio

Hipercalcemiahipocalciúrica

familiar

Péptidosparecidosa la HPT

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ficiencia renal conforman la sintomatología. La hipercalcemia se ha des-crito en 15 a 20% de los pacientes con sarcoidosis; la causa depende de las concentraciones altas de 1α, 25-(OH)2D3 producida por el macrófago y que hace parte del granuloma. También se ha descrito en la granuloma-tosis por TBC, la histoplasmosis, la paracoccidioidomicosis y la beriliosis, por razones similares.

La ingestión de calcio en exceso o sea mayor de 5 g/día en el adulto produce hipercalcemia. La ingestión simultánea de álcali (leche y alca-linos) al aumentar el calcio combinado a las proteínas, y la reabsorción intestinal de calcio contribuyen a la hipercalcemia. La hipercalcemia es una complicación común en pacientes con cáncer. La incidencia varía de 10 a 20%, siendo los mayores riesgos en el cáncer mamario, pulmonar y en el mieloma múltiple. El origen del calcio puede ser por metástasis al sistema óseo; la hipercalcemia paraneoplásica depende de la producción por las células tumorales de factores que puedan estimular la resorción ósea por secreción de una sustancia similar a la HPT, aunque inmunoquí-micamente diferente; las prostaglandinas, especialmente la PGE2 pue-den inducir resorción ósea, y el factor activador de los osteoclastos, también eleva los niveles de calcio.

La hipercalcemia en el hiperparatiroidismo primario resulta:

1. De un aumento de la resorción ósea. 2. De un aumento de la reabsorción intestinal por efecto de la

1α 25(OH)2D3 inducida por la HPT, y 3. De un aumento de la reabsorción renal.

Los adenomas simples son responsables del 75% de los casos de hiper-paratiroidismo primario mientras la hiperplasia se encuentra en el 25%. También se ha encontrado en pacientes con adenomatosis endocrina múltiple (MEN), por tumores pancreáticos, pituitarios o paratiroideos.

La hipercalcemia hipocalciúrica familiar, es una enfermedad auto-sómica dominante con 100% de penetración de la hipercalcemia. La ca-racterística que la diferencia del hiperparatiroidismo es su comienzo en la primera década de la vida, la baja fracción excretada de calcio, la tendencia a desarrollar hipermagnesemia y la falta de respuesta a la paratiroidectomía. La patogenia ha sido atribuida a una deficiencia del sensor del calcio que impide el estímulo para el aumento de la HPT que produciría el aumento de la excreción renal. Recientemente tuvimos una familia en la que el padre y 3 niños desarrollaron niveles de cal-cemia > 20 mgs asociado a trastornos sensoriales, lo cual mejoraba con hemodiálisis. Dos de ellos y el padre desarrollaron nefritis intersticial e insuficiencia renal progresiva terminal.

Cuadro clínicoLa gravedad de los síntomas refleja el nivel del calcio sérico, la velo-cidad de su aumento y el estado general del paciente. En estos casos predominan los síntomas neurológicos que pueden variar desde cambios sutiles de personalidad hasta sicosis agudas, depresión, comportamien-tos bizarros y pérdida de la memoria. La hipercalcemia aguda produce síntomas tales como disartria, desorientación, confusión y convulsiones. Los cambios EEG reversan cuando se corrige la hipercalcemia.

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Los efectos cardiovasculares tienen relación con el hecho de que el calcio ejerce un efecto inotrópico positivo, produce bradicardia y acor-tamiento del QT. Puede producir hipertensión en el 30% de los casos, calcificación de las valvas y estrechamiento coronario. A nivel pulmonar produce aumento de las secreciones bronquiales e inhibición del movi-miento de las cilias.

En el riñón se producen pérdidas de agua y sal por inhibición de la Na- K-ATPasa en el asa ascendente y el túbulo distal y alteración de la capa-cidad de concentración por inhibición del trasporte de sodio y reducción de la concentración medular de solutos, pero además se describe inhibi-ción de la actividad de la hormona antidiurética. También se describen pérdidas de potasio, hipopotasemias y alcalosis metabólica, inhibición de la formación de amonio y acidosis metabólica. Otras manifestaciones incluyen, hipercalciuria, nefrocalcinosis y nefritis intersticial, con agra-vación del defecto de concentración.

En el tracto gastrointestinal se describe constipación, náuseas y vó-mitos por disminución de la motilidad intestinal y se pueden producir, anemia por mielofibrosis y dolores óseos por osteitis fibrosa quística.

TratamientoEstá orientado a aumentar la excreción urinaria de calcio, inhibir la re-sorción ósea, bloquear la absorción intestinal o aumentar la formación de complejos de calcio para reducir la fracción ionizada. El aumento de la excreción es el procedimiento inicial en el tratamiento. La expansión del volumen circulatorio aumenta la excreción urinaria de calcio por inhibi-ción de la reabsorción proximal y la administración de 1 mg/kg de furo-semida inhibe la reabsorción distal, pero no debe utilizarse en las formas leves ya que la hipovolemia producida por el diurético puede aumentar la resorción ósea y elevar la hipercalcemia. Con estos procedimientos es posible bajar 0,25 a 0,75 mmol/L en 1 a 2 días. En las formas severas, si las medidas descritas no producen mejoría se debe intentar dismi-nuir la resorción ósea con la utilización de bifosfonatos, los cuales se combinan con el mineral óseo creando un compuesto resistente al efecto enzimático. El etidronato a dosis de 7,5 mg/kg en 4 horas por 3 a 7 días produce efectos desde el segundo día, que pueden durar por semanas. El pamidronato es más potente; usualmente 9 mg en 4 horas normalizan la calcemia y el efecto puede durar por 1 mes. El alendronato puede usarse por vía oral. Puede utilizarse la calcitonina la cual inhibe la resorción de calcio en una dosis de 1 a 5 U/kg. Su combinación con bifosfonato es muy efectiva en las hipercalcemias producidas por tumores malignos.

La mitramicina a dosis de 25 µg/kg en dextrosa al 5% en 4 a 8 horas por 2 a 7 días baja el calcio inhibiendo la actividad osteoclástica. Los glu-cocorticoides inhiben la resorción ósea y la absorción intestinal de calcio dependiente de la vitamina D. Los bifosfonatos inhiben la resorción ósea y se utilizan por vía oral en dosis de 5 a 10 mg/kg. En casos graves de hi-percalcemia superiores a 15 mgs o en casos de insuficiencia renal deben realizarse diálisis peritoneal o hemodiálisis.

Hipocalcemia

El sistema hormonal que controla el calcio sérico incluye la HPT la vitamina D y los órganos implicados en su efecto, huesos, riñones e

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intestino. La acción de la HPT depende de la vitamina D3. La hipocalce-mia ocurre por ausencia de la vitamina D3 independiente de los niveles de HPT.

Causas y mecanismos (figura 20-18)

Hipoparatiroidismo. Puede ser idiopático o adquirido. El idiopático pue-de ser familiar o esporádico y el familiar se clasifica en precoz o tardío, si comienza antes o después del primer año. El esporádico precoz se asocia a ausencia congénita del timo y de las glándulas paratiroides y a deficiencia de la inmunidad celular, y se describe como síndrome de DiGeorge. Las formas tardías se relacionan con insuficiencia adrenal, hipotiroidismo, insuficiencia ovárica, cirrosis, esteatorrea y candidiasis por lo cual se sospecha que involucra un mecanismo inmunológico. Las formas adquiridas se presentan como consecuencia de cirugías tiroideas. La hipocalcemia es usualmente transitoria. Es menos frecuente como consecuencia de metástasis en la glándula o por depósitos de hierro en caso de hemocromatosis.

Figura 20-18. Evaluación de la hipocalcemia.

Tomado de: Narins RG. Clinical Disorders of Fluid and Electrolyte Metabolism; 1994.

Ca+

Ca+ ionizado normalCa+ ionizado

disminuido

Mg sérico

Estados hipoalbuminémicos

S. nefróticocirrosis

malabsorción

Mg normal1,7-2,1 mg/100 mL

Hiper Mgtratamientos con Mg SO4

Hipo Mggentamicina

diuréticos de asaHTP séricacisplatino

malabsorción

HPT normal o bajahipoparatiroidismo

idiopáticopostquirúrgico

infiltrativoSíndrome del hueso

hambrientopostparatiroidectomía

HPT sérica

P04 bajodeficiencia vit D

Terapia anticonvulsivaPancreatitis

P04 normal o altopseudohipopa-ratiroidismo

hiperalimentaciónacidosis tubular

insuficienciarenal

PTH elevada

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Hipomagnesemia. Se presenta cuando los niveles están por debajo de 1 mg/dL. Generalmente se acompaña de hipocalcemia. A pesar de que el efecto lógico es la estimulación de la secreción de HPT, la hipomagne-semia crónica y severa puede reducir la secreción. En algunos pacientes con insuficiencia renal la resistencia a la acción de la HPT y la hipocal-cemia puede ser el resultado de hipomagnesemia. Estos efectos se han relacionado con la función del magnesio como cofactor para la activa-ción del adenilato ciclasa en su función como receptor, pero también se ha implicado con una reducción del intercambio Ca-Mg en la actividad de reabsorción del hueso.

El uso de gentamicina produce hipermagnesiuria e hipomagnesemia y consecuente hipocalcemia. La pancreatitis desarrolla hipocalcemia entre el 40-75%, atribuída inicialmente a los depósitos de calcio en las áreas de necrosis grasa, pero en la actualidad se han descrito bajos ni-veles de HPT debido a una destrucción de ella por enzimas proteolíticas o a una incapacidad funcional de la glándula. La hipocalcemia neonatal ocurre durante las primeras 72 horas, es más común en hijos de madres diabéticas insulino dependientes y en recién nacidos con asfixia perina-tal. Como causa se ha considerado la inmadurez de la paratiroides fetal y ocasionalmente el desarrollo de hipercalcemias durante el embarazo, que pueden suprimir la paratiroides fetal. La hipocalcemia en neonatos mayores de 3 días se considera causada por alimentación con leches que tienen una relación Ca/P baja.

El pseudohipoparatiroidismo descrito por Albright en 1942. Ha sido calificado como un estado de resistencia a la HPT. Se caracteriza por hipocalcemia, hiperfosfatemia y niveles elevados de HPT circulante. Los pacientes tienen caracteres especiales, como cara redonda, esta-tura pequeña, obesidad, exostosis y metacarpo, metatarso y falanges cortos.

La hiperfosfatemia se produce por la administración exógena de fosfatos por ejemplo durante la hiperalimentación lo cual al elevar el Pi en sangre produce hipocalcemia. Puede resultar por disminución de la excreción de fosfatos como en la insuficiencia renal aguda y crónica o por un aumento de la producción endógena como en el tratamiento de linfomas y leucemias. La producción de hipocalcemia es por inhi-bición de la 1 alfa hidroxilasa lo cual reduce la formación de 1α, 25-(OH) 2 D3.

La deficiencia de vitamina D3 se desencadena por factores que pre-disponen al déficit nutricional lo que incluye partos prematuros, defi-ciente exposición a la luz solar, malabsorción y enfermedad hepatobiliar. También ocurre en casos de deficiencia de la 1α hidroxilasa lo cual con-diciona niveles de 1α, 25-(OH) 2 D3 muy bajos. También en síndromes de malabsorción por gastrectomías y gastroyeyunostomías, enfermedad de Crohn y diarreas crónicas.

En la acidosis tubular renal se aumentan la resorción ósea y el cal-cio sérico y disminuye la HPT, produciéndose hipercalciuria. Además, la acidosis disminuye la actividad de la 1α, 25-(OH) 2 D3 lo cual agrega una menor absorción intestinal que favorece la hipocalcemia. En el síndrome nefrótico se producen bajos niveles de vitamina D responsables de la hipocalcemia. El depósito de calcio en el hueso durante la curación de una osteodistrofia puede producir hipocalcemia.

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Existen también diversas drogas capaces de provocar hipocalcemia: fenobarbital, difenilhidantoínas, cisplatino, sange nitratada y diuréticos de asa.

Cuadro clínicoPredominan las manifestaciones neuromusculares y neurológicas. La te-tania puede ponerse de manifiesto al golpear sobre la emergencia del nervio facial, lo cual produce contractura de los músculos faciales (signo de Chvostek) o la contractura del brazo con la insuflación de un mango de efigmomanómetro de la mano, lo cual produce espasmo carpopedal (signo de Trousseau). Pueden presentarse convulsiones, manifestaciones extrapiramidales como temblores parkinsonianos, distonía, ataxia y co-reoatetosis. El adulto puede desarrollar depresión, inestabilidad emocio-nal, confusión, ansiedad y franca sicosis. Se puede presentar debilidad muscular proximal y existir trastornos gastrointestinales con diarrea, aclorhidria y malabsorción de vitamina B12.

TratamientoLa administración de sales de calcio por vía intravenosa no debe exceder los 15-20 mg/min de gluconato de calcio (ampolla de 10 mL al 10% que contiene 90 mg de calcio elemental). Pueden administrarse en 4 a 8 hrs, 15-20 mg/kg de peso. Los niños que reciben calcio por vía intravenosa están sujetos a cambios en el ritmo cardíaco y a posibles daños locales cuando ocurre extravasación de las sales de calcio.

En la hipocalcemia aguda con datos de tetania en niños, se reco-mienda gluconato de calcio al 10% en dosis de 200 mg (2 mL/kg) en forma rápida, velocidad que no cause bradicardia. Una vez resuelta la crisis se continúa la administración de gluconato de calcio al 10% en forma continua a dosis de 100 a 200 mg/kg/día. Si el paciente tolera la vía oral se puede seguir con lactato de calcio, 500 a 1.000 mg/kg/día (65 a 130 mg de calcio elemental /kg/día). Una vez normalizados los niveles de calcio se reduce la administración en el curso de varios días. En caso de hipocalcemia persistente se debe agregar vitamina D, 1α, 25-dihidroxivitamina D3 a dosis de 0,25 a 1 µg/día, de acuerdo con los niveles de calcio sérico.

Hipocalcemia y raquitismo

Los niveles de calcio reflejan la interacción de la vitamina D, HPT, y el receptor sensor de los niveles de calcio.

Las principales causas de hipolcalcemia incluyen: • Deficiencia de vitamina D• Alteración del metabolismo de la vitamina D• Deficiencia de calcio• Disminución de la producción de HPT• Resistencia al efecto de la HPT• Anormalidad de los receptores del calcio• Alteración de la función renal

Raquitismo. Es un trastorno de los niños en crecimiento en el cual la matrix ósea recién formada no es mineralizada apropiadamente. Refleja

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un trastorno de los constituyentes calcio y/o fosfatos. Algunos niños con hipolcalcemia pueden desarrollar raquitismo pero no todos los niños con raquitismo tendrán hipocalcemia.

El raquitismo puede ser clasificado de acuerdo con la etiología en 3 gru-pos: • Por deficiencia de vitamina D• Deficiencia de calcio• Deficiencia de fosfatos

Deficiencia de vitamina D o resistencia

Causas:• Deficiencia dietética• Deficiente exposición al sol• Malabsorción• Enfermedad hepática asociada a incapacidad de formar la 25-hidroxi

vitamina D• Enfermedad renal con daño tubular con deficiencia de la 1α hidroxi-

lasa• Resistencia del órgano al efecto de la vitamina D usualmente asociada

a mutaciones del receptor de la vitamina D• Se ha descrito deficiencia de calcio sin deficiencia de vitamina D

La deficiencia de fosfatos dependientes de factores genéticos que deter-minan pérdidas de fosfatos aislados (raquitismo hipofosfatémico), ligado al cromosoma X o con carácter dominante. Existen también tubulopatías generalizadas como el síndrome de Fanconi.

Manifestaciones clínicasLa hipocalcemia puede producir parestesias y calambres. Se debe inves-tigar en niños con convulsiones, con cardiopatías congénitas e insuficien-cia adrenal primaria. Cuando el raquitismo está presente se producen deformidades en las piernas, con genu varum y valgum.

Estudio del niño con hipocalcemia y raquitismoEl examen debe evaluar la piel, dientes y el esqueleto así como el siste-ma cardiovascular. El estudio debe incluir:

• En sangre, calcio ionizado, fósforo, fosfatasas alcalinas teniendo en cuenta niveles de referencia de acuerdo a la edad. Electrolitos, bi-carbonato, creatinina, niveles de magnesio y niveles de vitamina D.

La creatinina evalúa la función renal. El bicarbonato estudia la posibi-lidad de defecto tubular que produciría acidosis. El magnesio permite evaluar la posibilidad de hipomagnesemia como causa de la hipocal-cemia que además altera la secreción y acción de la HPT.

• Estudio en la orina: el principal objetivo de determinar el calcio urina-rio es demostrar si la calciuria es alta en presencia de un calcio bajo en plasma. Si la relación Ca/creatinina es mayor de 0,3 (mmol/L) es indicativo de una excreción inapropiadamente alta. La excreción por 24 horas mayor de 3 mg/kg/día significa pérdidas urinarias.

• El manejo renal de fosfatos se calcula determinando la reabsorción

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tubular máxima relacionada con la filtración glomerular, con la fór-mula:

Pp - Op + Pcr TmP/FG = ____________ Ocr

Donde Pp, Op, Pcr y Ocr significan concentraciones plasmáticas y urina-rias de P y creatinina con resultados normales de 1,15 a 2,44 mmol/L.

Otros estudios para completar el diagnóstico• Radiografía de muñeca y rodilla cuando exista sospecha de raquitis-

mo.• Investigar la química de padres y hermanos cuando existe sospecha

de enfermedad hereditaria tal como hipercalcemia hipocalciúrica o raquitismo hipofosfatémico.

• Cuando existe hipocalcemia en el lactante se debe medir el calcio y la vitamina D maternas porque se asocia a deficiencia de vitamina D e hiperparatiroidsmo. Este hiperparatiroidismo materno puede inducir hipocalcemia en el recién nacido por la supresión de la paratiroides por hipercalcemias in útero.

• La sospecha de poliendocrinopatía en el hiperparatiroidismo obliga al estudio de anticuerpos para adrenales, paratiroides y músculo liso.

• Cariotipos para identificar delecciones de 22q11 y 10p13.

Estudio de los niveles de HPT en el niño hipocalcémico

1. Niveles de HPT bajosDependiente de factores genéticos, delecciones del cromosoma 22q11, 10p13 ó 10p15 que producen síndrome HDR, (hiperparatiroidismo, sorde-ra y displasia renal).

La endocrinopatía poliglandular con candidiasis y displasia ectodér-mica, pero estas últimas pueden faltar, debe sospecharse en niños mayo-res de 4 años con hiperparatiroidsmo.

2. Niveles de HPT normalesRelación Ca/Cr > 0,3 en presencia de hipocalcemia sugiere hipocalcemia hipercalciúrica debido, a mutaciones del receptor del sensor de calcio con niveles de respuesta bajos para la liberación de HPT mientras que, la hipercalciuria aumenta y la calcemia permanece refractaria a la vi-tamina D.

3. Niveles de HPT aumentadosLa hipocalcemia dependiente de déficit de vitamina D por falta de inges-ta o anormalidades intestinales; los niveles elevados de HPT son compen-satorios para corregir la hipocalcemia.

Fósforo

EL fósforo (P) juega un papel importante en el organismo, especialmente durante los períodos de crecimiento. La principal fuente de energía de

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las células depende del ciclo del ATP al ADP. El P interviene en el me-tabolismo de carbohidratos, proteínas, grasas y en el equilibrio ácido básico. El AMP cíclico es un mediador importante de la acción de algunas hormonas como la paratiroidea (HPT), el glucagón y la hormona antidiu-rética. El efecto del P sobre la HPT es independiente del calcio y de la 1,25-(OH)2D3. El efecto es post-transcripcional, determinando estabili-dad del mRNA HPT.

DistribuciónEl contenido aumenta de 4 – 5 g/kg en el recién nacido a 10 –12 g/kg en el adulto. La mayor proporción, 80%, está contenido en el hueso, 15% en el músculo esquelético y el resto se encuentra en las vísceras y el liquido extracelular. Los fosfatos solubles de la carne y leche se absorben casi completamente en el yeyuno y el 90% se excretan en la orina. El plasma contiene en promedio 12 mg/dL de lo cual, 8 – 9 mg están combinados a los lípidos (fosfato orgánico) y el resto corresponde a fosfato inorgánico (Pi), el cual existe en dos formas iónicas, monovalente, HPO4 y divalente H2PO4

—. El pK de este buffer a un pH de 7,4 es 6,8 y la relación divalente a monovalente es 4:1. La fracción unida a las proteínas no es filtrable y cerca del 90% del Pi es ultrafiltrable; la fracción de Pi filtrado que es re-absorbido varía con la edad, 99% en el recién nacido, 95% en el lactante y 80% en el adulto. La mayor concentración de P en el recién nacido y el lactante se relaciona con baja filtración glomerular, 7,0 a 10,9 mg en el prematuro, 3,5 a 8,7 mg en el recién nacido y 4,5 a 6,5 mg en escolares.

RegulaciónTres factores controlan el metabolismo del P: la mucosa del intestino delgado, el riñón y la acción de la hormona paratiroidea.

Regulación renal. Del 80% al 85% del fósforo plasmático se presenta en forma libre, no unido a proteínas ni formando complejos, lo cual per-mite la ultrafiltación. La concentración de Pi es de 3,0 a 4,5 mg/dL y puede presentar variaciones diarias hasta de un 50%; la administración de carbohidratos cuando se metabolizan hacia el interior de la célula disminuyen la concentración de Pi sérico. Una gran porción de la carga filtrada es reabsorbida en el túbulo proximal con la participación de un mecanismo de transporte activo, Na dependiente. Tres transportadores identificados como tipos I, II y III han sido descritos, de los cuales el tipo II Na/Pi es más especifico y de cuyo aumento o disminución, por el efecto de la HPT, se producirán cambios de la absorción en el mismo sentido.

El sistema de transporte puede ser saturado, es decir que posee un umbral por encima del cual se excreta la totalidad de los fosfatos fil-trados y un umbral relacionado con la concentración de fosfato en el plasma, por debajo del cual todo el fosfato es reabsorbido. El transporte máximo en el adulto, que representa la concentración de fosfato por encima de la cual la capacidad de reabsorción se encuen-tra saturada en relación con la filtración glomerular, se denomina: transporte máximo de fosfato (TmP) y tiene un valor promedio de 3,2 mg/min, y cuando se expresa en relación con la filtración glomerular, Tmp/ FG, se describe en mg/100 mL. Tiene un valor promedio de 3,2 mg/100 mL (2,5 a 4,2)

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Factores que afectan el manejo renal

Filtración glomerularExiste una relación entre la carga filtrada y la reabsorción tubular de Pi debido al hecho de que la reabsorción del Pi esta ligada a la del sodio y por tanto el balance glomérulo tubular del sodio se extiende al Pi, así, en condiciones de ayuno, los niveles de Pi se mantienen por el aumento de TmP/FG. El aumento de la FG hasta del 50% se asocia a una ligera dismi-nución de Pi del plasma, y en el polo opuesto, cuando la FG se reduce a 30 mL/min, se produce una pequeña elevación de Pi que induce aumento de la secreción de la HPT, como ocurre en la insuficiencia renal, lo que se controla con la reducción de la ingesta del Pi.

Efecto de la ingestión de fosfatosLa ingestión de dietas con bajo contenido de fosfatos estimula una mayor absorción tubular renal y, en sentido inverso, un mayor aporte dietético se acompaña de una reducción de la reabsorción, lo cual favorece la ex-creción del excedente de fosfatos. Esta adaptación no existe en el recién nacido lo que explica la hiperfosfatemia al ingerir leche de vaca, pues contiene 0,91 g/L de fosfatos, cifras muy altas comparadas con 0,14 g/L de la leche materna.

Equilibrio ácido básicoLa acidosis induce reducción de la reabsorción tubular de fosfatos mien-tras que la alcalosis produce el efecto opuesto.

Los trastornos ácido-básicos afectan el transporte de Pi a través de las alteraciones en el metabolismo celular; la alcalosis al estimular la glicólisis da lugar a una mayor incorporación de Pi a los intermediarios glicoliticos y la hipofosfatemia resultante estimularía la reabsorción tu-bular. En el otro aspecto, la acidosis estimula la glicogénesis renal, y así, habría liberación de Pi de los intermediarios glicoliticos, lo cual induce inhibición del transporte de Pi y un consecuente aumento de la excre-ción. También se han descrito cambios en el número y actividad de los sistemas transportadores.

Efectos hormonales

Hormona paratiroidea (HPT)La HPT produce inhibición de la reabsorción de Pi a través de la acti-vación de cAMP. Los niveles de HPT son bajos durante los primeros días postnatales lo cual puede explicar la alta fracción de fosfatos durante este periodo, asociada a una baja respuesta a la HPT que aparece des-pués del 7º día.

Hormona del crecimientoLa administración de esta hormona aumenta la reabsorción de Pi. Los altos niveles de Hormona de crecimiento en lactantes y niños pueden relacionarse con altos niveles de reabsorción en estas etapas.

CorticoidesLos mineralocorticoides no afectan la absorción de Pi pero los glucocor-ticoides tienen efecto inhibitorio en el cotransporte Na/Pi por un meca-nismo no claramente definido.

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Hormonas tiroideasLa administración aguda de triyodotironina en humanos produce dismi-nución en la reabsorción de Pi pero se ha observado un comportamiento paradójico en presencia de hipertiroidismo con desarrollo de aumento de la concentración de fosfatos, lo cual disminuye al corregir el trastor-no, y en el sentido opuesto los hipotiroideos tienen una concentración disminuida lo cual se trata de explicar, por los efectos extrarrenales de la hormona o el supresor de niveles elevados de calcio, que puede pre-sentarse en estados de hipertiroidismo.

Calcio plasmáticoEl aumento tanto agudo como crónico del calcio plasmático produce dis-minución de la excreción urinaria de fosfatos. De manera inversa se ob-serva fosfaturia secundaria a la inducción de hipocalcemia. Estos efectos en parte dependen de la acción de la hormona paratiroidea pero pueden ser también por efecto del calcio sobre la concentración de fosfatos, sobre el coeficiente de ultrafiltración y la hemodinámica renal.

1 α, 25, dihidroxivitamina D3Actúa a nivel del intestino aumentando la absorción de fosfatos depen-diente del gradiente de sodio y del cotransporte de sodio fosfato que opera en el lado apical de la membrana de la célula intestinal.

En el riñón, participa en el mantenimiento de los niveles normales, ejerciendo un efecto antifosfatúrico para corregir la hipofosfatemia y produciendo un incremento de la excreción urinaria de fosfatos para co-rregir la hiperfosfatemia que depende de la mayor reabsorción intestinal y la movilización desde el hueso.

Transporte nefronalUn 80 –88% del fosfato plasmático es filtrado a través del glomérulo; la fracción de fosfatos ultrafiltrables depende de la proporción del 10-15%, unida a las proteínas. La formación de complejos aumenta la concentra-ción de calcio por, disminución de la fracción ultrafiltrable.

El 80% de Pi filtrado se reabsorbe en el túbulo proximal y el 10% en el túbulo distal y solo el 10% es excretado. Los factores que actúan en la homeostasis del calcio y fósforo son la HPT, el calcitriol y la calcito-nina. El mayor estímulo para la secreción de HPT es la hipocalcemia. La HPT estimula la resorción ósea de Ca y Pi, aumenta la excreción de Pi y reduce la de calcio; del mismo modo el calcio sérico se aumenta y el Pi disminuye.

El calcitriol estimula la absorción intestinal y la liberación ósea y disminuye la excreción urinaria de Ca y Pi. El efecto final es aumentar el Ca y P séricos. Su mayor estímulo son la hipocalcemia y fosfatemia.

La calcitonina bloquea la resorción ósea del calcio y estimula su de-pósito en el hueso. El aumento de calcio plasmático es el mayor estímulo para la secreción de calcitonina.

En ausencia de glucocorticoides, la excreción de fosfatos está de-primida (enfermedad de Addison) por el efecto de la hormona sobre la reabsorción de sodio. Los estrógenos contrarrestan el efecto de reabsor-ción del calcio por efecto de la HPT, de manera que en situaciones de hipoestrogenismo se potencia el riesgo de desarrollar osteoporosis.

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Receptores séricos del calcioEstán localizados en la membrana plasmática de las células que par-ticipan en la homeostasis del calcio. Detectan pequeños cambios en el líquido extracelular. El calcio se combina al receptor de las células productoras de HPT, al de las células secretoras de calcitonina de la glándula tiroides y al de las células tiroideas productoras de calcitriol produciendo inhibición de la HPT y de la producción de calcitriol y es-timulando la secreción de calcitonina. Los receptores de calcio regulan la excreción renal de este ión. Un aumento del calcio plasmático inhibe la reabsorción de Ca en el segmento grueso del asa ascendente y en el túbulo contorneado distal, aumentando la excreción.

Balance metabólico del fósforoLos requerimientos diarios de fósforo recomendados por la American Academy of Pediatrics varían en la forma siguiente: de 1 a 6 meses: 300 mg, de 6 a 12 meses: 500 mg, de 1 a 10 años 800 mg, y de 11 a 18 años: 1.200 mg. Con una ingestión promedio de 20 mg/kg. La excreción intes-tinal promedio es de 7 mg/kg y la urinaria de 13 mg/kg. La leche propor-ciona la mayor parte del calcio y gran parte del fósforo consumido por el lactante y una proporción importante en edades mayores y adultos.

Hipofosfatemia (tabla 20-12)Se considera hipofosfatemia la concentración sérica por debajo de 2,5 mg/dL (0,83 mmol/L). Su presencia altera la mineralización ósea y oca-siona raquitismo en los niños y osteomalacia en los adultos. La depleción de trifosfato adenosina explica la disfunción celular.

Causas (tabla 20-13)Pérdida renal de fosfatos dependiente de una disfunción tubular proxi-mal, con fracción excretada en fosfatos mayor del 5%.

En la actualidad existen 4 entidades caracterizadas por hipofosfate-mia y pérdida renal de Pi:

1. Hipofosfatemia ligada al cromosoma X (XLH).2. Raquitismo hipofosfatémico autosómico dominante (ADHR).3. Osteomalasia hipofosfatémica oncogénica (OHO).4. Raquitismo hipofosfatémico con hipercalciuria.

Los tres primeros fenómenos tienen características similares. El gen res-ponsable ha sido identificado y descrito como PHEX y guarda homología con las zinc metalopeptidasas y de él se han descrito 166 mutaciones. Estas proteínas permanecen atrapadas en el retículo endoplasmático, donde tienen tendencia a ser degradadas y a perder su función original que consiste en la inactivación de un factor en la hormona fosfatúrica (FGF, factor de crecimiento fibroblástico) cuya presencia disminuye el cotransportador del Pi dependiente del sodio y que ocasiona su pérdida urinaria. Como confirmación de este modelo se ha demostrado una con-centración elevada de este factor en el suero de los pacientes con esta enfermedad.

El raquitismo hipofosfatémico hereditario con hipocalciuria de escasa incidencia, reúne los hechos de los tres anteriores, incluyendo retardo en el crecimiento, deformidades óseas, pérdida renal de Pi e hipofosfatemia,

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Sistema músculo-esquelético Miopatía aguda y crónica Rabdomiolisis Desmineralización por disolución de la hidroxiapatita Osteomalacia. RaquitismoCardiomiopatíaInsuficiencia respiratoriaDisfunción del 2-3 DPG eritrociticos, hipoxia tisular, hemólisisDisfunción plaquetariaDisfunción leucocitariaAlteraciones del S.N.C. irritabilidad, parestesias, confusión, con-vulsiones, coma

Tabla 20-12. Alteraciones patológicas secundarias e hipofosfatemia.

Ingestión inadecuada

Malabsorción intestinal Deficiencia de vitamina D Estratorrea, diarrea secretora Vómito crónico Secuestradores

Redistribución intracelular Alcalosis respiratoria Efectos hormonales (insulina, andrógenos, anovulatorios)

Excreción renal aumentada Hiperparatiroidismo Defectos tubulares Raquitismo hipofosfatemico familiar o esporádico Síndrome de Fanconi, familiar o esporádico Hereditario (cistinosis, intolerancia a la fructuosa, galacto-

semia, glucogenosis, tirosinemia. Adquirido: mieloma múltiple, amiloidosis, metales pesados,

alimentación parenteral

Falsa Administración de manitol

Tabla 20-13. Causas de hipofosfatemia.

pero se distinguen por el aumento de los niveles de 1,25-(OH)2D3 y la hi-percalciuria asociada. La sugerencia de una mutación en el NPT2 pudiera ser responsable de la enfermedad, pero esto no ha sido comprobado.

También se presenta la hipofosfatemia en los defectos tubulares de absorción proximal como el síndrome de Fanconi (glicosuria, fosfaturia y aminoaciduria), primario o asociado a otros defectos metabólicos, tales como: cistinosis, intolerancia a la fructuosa, tirosinemia, galactosemia y glucogénesis. Y se ha descrito también en el mieloma múltiple, la ami-

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loidosis, la intoxicación por metales pesados, los estados de malnutrición y en la deficiencia de vitamina D.

Otras causas son: la mala absorción intestinal, la administración de antiácidos secuestradores de fosfatos y las dietas ricas en residuos que forman quelatos de fósforo inabsorbibles. Se describe la redistribución intracelular de los fosfatos en la alcalosis respiratoria, la recuperación de una hipotermia, y por efecto de la insulina en la mejoría de la ce-toacidosis diabética.

Cuadro clínicoEl fósforo interviene en la entrega de oxígeno a los tejidos, por tanto su carencia produce hipoxia tisular. La hipofosfatemia moderada (2,1 a 2,5 mg/dL) es inocua, sin repercusión clínica y sólo requiere investigar un hiperparatiroidismo, defectos tubulares y la presencia de osteomalacia o raquitismo. La hipofosfatemia grave puede ser inofensiva para el adulto sano y situaciones de fósforo sérico menor de 1 mg/dL pueden producir parestesias leves, letargia y cefalea. En los niños la hipofosfatemia cró-nica puede producir trastornos hematológicos, neuromusculares y car-diovasculares de consecuencias graves si no se corrigen.

El compromiso del músculo estriado puede producir desde miopatía crónica hasta depresión respiratoria, cardiomiopatía e incluso rabdo-miolisis. En los glóbulos rojos, en una primera etapa, existe reducción del 2–3 difosfoglicerol (2-3 DPG) que produce un aumento de la afinidad de la hemoglobina por el O2 por lo cual no se libera a los tejidos. En casos extremos puede haber hemólisis, y pueden existir disfunción leucocitaria y trombocitopenia.

El esqueleto es el órgano más dañado a largo plazo por el desarrollo de osteomalacia y raquitismo; la desmineralización lleva a hipercalcemia y además a la síntesis aumentada de 1,25(OH)2D3 que aumenta la absor-ción de calcio y da hipercalciuria.

TratamientoEn pacientes con hipofosfatemia moderada entre 1,0 y 1,5 mg/dL (0,32 y 0,48 mmol/L) el tratamiento debe ser dirigido a: 1. Identificar la causa para eliminarla.2. Una adecuada corrección de la hipofosfatemia.

Se debe suspender el factor causal como el uso de antiácidos, diuréti-cos, y andrógenos, e iniciar el tratamiento con vitamina D en los síndro-mes caracterizados por alteraciones metabólicas de esta vitamina. Si las medidas anteriores no son suficientes se recurre a la administración de fosfatos por vía oral. La solución de fosfatos debe contener 13 g de fosfato sódico dibásico y 58,5 g de ácido fosfórico (fósforo neutro 85%). En niños con hipofosfatemia grave se debe iniciar con 5 mL c/4 horas (1 mL contiene 30 mg de P elemental) que se incrementa hasta 15 mL por dosis. Los problemas están dados por la aparición de diarrea.

En niños desnutridos o caquécticos puede ser indicada la administra-ción de leche descremada que proporciona 1 mg de fosfato y 1 mg de calcio /mL y le aporta además un alto contenido protéico. En pacientes con fosfato plasmático menor de 1 mg/dL (0,32 mmo/L) y con manifes-taciones clínicas evidentes es indispensable la administración de fosfato potásico IV en dosis inicial de 2 mg/kg c/6 horas hasta que los niveles

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sean mayores de 2 mg/dL, después de lo cual se puede continuar el tra-tamiento oral.

HiperfosfatemiaLa causa más frecuente es la insuficiencia renal por la incapacidad fun-cional para excretar fósforo. En la medida en que ocurre una reducción de la filtración glomerular hay una disminución compensatoria de la re-absorción tubular, dependiente en parte del efecto de la HPT que puede mantener los niveles normales mientras la filtración glomerular esté en el rango de 20–25 mL/minuto. Si éste se reduce más se desarrolla hiper-fosfatemia.

La pérdida progresiva de la masa renal agrava la hiperfosfatemia, y al mismo tiempo, el organismo es incapaz de suplir los requerimientos de calcitriol por inhibición de la 1ª hidroxilasa que es responsable de la conversión de la 1α, 25-(OH)2 Vit D3 en calcitriol activo. Esto reduce la absorción intestinal y los niveles séricos de calcio. Los tres factores: fósforo alto, calcitriol bajo y calcio bajo, inducen un aumento de la pro-ducción de HPT y un hiperparatiroidismo secundario.

También la hiperfosfatemia puede ser consecuencia de un aumento de la ingestión de fósforo o de la traslocación del Pi hacia el espacio ex-tracelular secundaria a lisis tumoral. La hiperfosfatemia induce calcifi-cación metastásica por lo cual el tratamiento, cuando el producto Ca x P es > 55 debe mantener los niveles de P < 5 o muy cercano para mantener el producto < 55. Se deben evitar además los factores que pueden au-mentar los niveles de Ca, tal como la terapia con Vitamina D que puede aumentar la absorción intestinal de Ca y P, la administración de sales de calcio neutralizadores de fosfatos a nivel intestinal, y la actividad del exceso de HPT que induce movilización del calcio óseo.

La prevención de la osteodistrofia incluye control de la hiperfosfate-mia, normalización del calcio sérico, prevención de la hiperplasia para-tiroidea y la calcificación metastásica.

Investigaciones recientes recomiendan mantener los niveles de HPT, 2 ó 3 veces por encima de lo normal para prevenir el desarrollo de en-fermedad ósea adinámica, teniendo en cuenta que las técnicas de labo-ratorio sobreestiman los valores porque detectan la hormona intacta, 1-84 moléculas, junto con los fragmentos 7–84 del cual resultan valores 34% mayores. El carbonato de calcio a dosis de 50 a 100 mg/kg es la droga de mayor uso pero su administración obliga a controlar los niveles de calcio para detectar hipercalcemias lo cual exige utilizar preparados sin contenido de calcio; las sales de aluminio a dosis de 30 mg/kg/día sólo se recomiendan por unas pocas semanas para evitar la acumulación y el efecto tóxico. La persistencia de la hiperfosfatemia (> 6,5 mg/dL) y el hiperparatiroidismo (HPT > 250 pg/mL) justifican la administración oral y de hidrohidróxido de aluminio oral que produce disminución de los niveles de HPT en casi el 100% de los casos.

Puede existir hiperfosfatemia en ausencia de insuficiencia renal en presencia de defectos tubulares de la excreción como en el seudohipopa-ratiroidismo y en el exceso de la hormona de crecimiento. Los bifosfona-tos y los fosfatos pueden favorecer el aumento de la absorción tubular de fósforo. La supresión de la hormona paratiroidea por la administración de la vitamina D es el tratamiento menos indicado.

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Los estados catabólicos y la destrucción tisular que moviliza el Pi al espacio extracelular como en el caso de infecciones sistémicas, he-patitis fulminante, rabdomiolisis no traumática, aplastamiento, terapia citotóxica, cetoacidosis diabética y acidosis láctica, movilizan calcio de la célula al espacio extracelular. La hipocalcemia y la tetania son los síntomas más frecuentes. El método más eficaz de tratamiento es el bloqueo de la absorción con sales de aluminio o calcio y la corrección de los factores precipitantes.

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Anexos 21Dr. Jaime Borrero RamírezDr. Alfredo Constaín Franco

1. Soluciones intravenosas de uso común e indicaciones generales para su uso

Dextrosa al 5% en agua destiladaContenido: glucosa 50 g/L Osmolaridad: 252Indicaciones: administrar agua libre y calorías. Un litro de esta solución proporciona 1 litro de agua que se distribuye por igual en los espacios extracelular e intracelular. La glucosa es metabolizada por las células y produce menos sobrecarga volumétrica intravascular que la solución salina. Adecuada para corrección de hipernatremia, siempre y cuando se vigile la hiperglicemia.Se puede utilizar para administrar diferentes tipos de fármacos.Precauciones: vigilar la glucosa en pacientes diabéticos

Solución salina normal (NaCl 0,9%)Contenido: Na 154 mEq y Cl 154 mEq Osmolalidad 308 mmol/LIndicaciones: corrección de depleción volumétrica de cualquier causa. Se usa como líquido intravenoso post operatorios y en todos los tipos de choque. Sirve como reemplazo perioperatorio.Precauciones: puede causar sobrecarga líquida en pacientes con ICC o falla renal. Puede causar acidosis hiperclorémica por exceso de aporte de cloro.

Lactato de Ringer (Hartmann)Contenido: Na 130 mEq y Cl 109 mEq Osmolalidad 272Indicaciones: reemplazo de volumen del LEC. Reemplazo perioperatorio.Precauciones: puede causar sobrecarga líquida y acidosis hiperclorémicaSolución salina al medio normal (NaCl 0,45%)Contenido: Na 77 mEq y Cl 77 mEq Osmolalidad 154 mOsmol/LIndicaciones: tratamiento de la depleción volumétrica hiperosmolar. Es de elección en hiperglucemia o hipernatremia severas con depleción vo-lumétrica.Precauciones: hipotónico para el plasma. Puede causar hiponatremias severas.

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21Solución salina hipertónica (NaCl al 3%)Contenido: Na 513 mEq y Cl 513 mEq Osmolaridad 1.026 mOsmol/LIndicaciones: tratamiento de hiponatremia severa sintomática.

Precauciones: puede causar el síndrome de desmielinización osmótica, hipernatremia iatrogénica y sobrecarga volumétrica.

2. Posibles anomalías del volumen del líquido extracelular (LEC) y de la concentración de Na+

Trastorno Resultado Mecanismo Causa

HipernatremiaLEC normal

Déficit de H2Orelativo al Na

Control anormaldel H2O

Diabetes insípidaPérdidas insensibles

HiponatremiaLEC normal

Exceso de H2O Control anormaldel H2O

SIADH

HipernatremiaLEC elevado

Na total altoDéficit relativoH2O

Control anormalNa y H2O

Sol hipertónicaNa o NaHC03

HipernatremiaLEC bajo

Na total bajoDéficit relativoH2O

Control anormalNa y H2O

Diuresis osmóticaDiarrea

HiponatremiaLEC alto

Na total altoExceso relativoH20 y Na alto

Control anormalNa y H2O

Síndrome nefróticoICC Insuficiencia renalCirrosis

HiponatremiaCon LEC bajo

Na total bajoExcesorelativo H2O

Control anormalNa y H2O

TiazidasVómito

Sodio normalLEC bajo

Na total bajo Control anormaldel Na

Diuréticos de asaVómitosDiarrea

Ejercicios del capítulo 1

Recordar siempre que los casos de alteraciones en el volumen del líquido del espacio extracelular (LEC) se deben a problemas con los mecanismos de control del sodio. En cambio, los casos de concentraciones anorma-les del sodio extracelular, se deben a problemas con los mecanismos de control del agua.

Cálculos:Agua corporal total en un hombre de 70 kg de peso Agua corporal total 0,6 del peso = 42 litrosAgua total en una mujer de 50 kg de peso Agua corporal total 0,5 del peso = 25 litrosVolumen del LEC, en el hombre de 70 kg de peso 1/3 del agua total = 42/3 = 14 L

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Volumen del LEC, en la mujer de 50 kg de peso 1/3 del agua corporal = 25/3 = 8,33 LSodio total del LEC, en el hombre de 70 kg: Agua del LEC = 14 L x Na normal (140 mEq) 14 x 140 = 1.960 mEqSodio total del LEC, en la mujer de 50 kg: Agua del LEC = 8,33 L x 140 mEq = 1.166,2 mEq

Ejercicios del capítulo 4

Un paciente tiene los siguientes exámenes: Na 142 mEq/L, glucosa 133 mg/dL, BUN 19 mg/dL¿Cuál es la osmolalidad calculada?

RespuestaOsmolaridad calculada = [Na+] x 2 + [glucosa]/ 18 + [BUN]/ 2,8

El Na+, principal catión extracelular, contribuye a la osmolalidad con dos veces su valor, porque según el concepto de electroneutralidad cada mOsmol de un catión está balanceado por un anión, en este caso no medido.

El Na+ (junto con el bicarbonato, el cloro y otros aniones) contribuye con:142 x 2 = 284 mOsmolLa glucosa contribuye con:133/18 = 7,39 mOsmol (por ser 18 el peso molecular por dL)El nitrógeno ureico urinario (BUN) contribuye con:19/2,8 = 6,78 mOsmolOsmolalidad calculada = 298,17 mOsmo/ L

Brecha osmolar = osmolaridad medida – osmolaridad calculadaLa brecha osmolar normal debe ser menos de 10.

Un paciente es llevado al servicio de urgencias porque fue hallado in-consciente en la calle. Se le practican los siguientes exámenes de labo-ratorio: glucosa 295 mg/dL, Na 135 mEq/L, BUN 15 mg/dL. Osmolalidad medida 345 mOsmol/L

¿Cuál es la causa de la alta osmolalidad?

Osmolalidad calculada = 135 x 2 = 270 + 295/ 18 + 15/ 2,8 = 291,7 mOsm/L. Brecha osmolar = osmolaridad medida – osmolaridad calculadaBrecha osmolar = 345 mOsm/L – 291,7 mOsm/LBrecha osmolar = 53,3 mOsmol/L

La brecha osmolar normal es menos de 10, luego debe existir una sustan-cia extraña (no medida) causante de los mOsmol restantes. Dado que el paciente fue hallado inconciente debemos sospechar una intoxicación. Entre las sustancias que ocasionan hiperosmolalidad tenemos: etanol, metanol, etilenglicol e isopropanol y una de ellas es posiblemente el agente causal.

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Cálculo del contenido de HCO3— en el LEC

Concentración de HCO3—: 24 mEq /L

Hombre de 70 kg de pesoAgua total: 0,6 del peso = 42 LAgua del LEC = 1/3 del agua total = 14 LHCO3

— del LEC = 24 x 14 = 336 mEq

Se puede calcular la cantidad de bicarbonato que reabsorbe diariamente el túbulo proximal.Supongamos una tasa de filtración glomerular de 100 mL/min100 mL/min x 1440 min en el día x 24 mEq = se filtran 36.960 mEq, y prácticamente se reabsorbe el 100%.

3. Ruta diagnóstica sugerida para los trastornos del equilibrio acidobásico

A. Historia clínica cuidadosaRecordemos que la diarrea generalmente causa acidosis metabólica. El vómito alcalosis metabólica. La poliuria es frecuente en la cetoacidosis diabética. La hiperventilación se presenta tanto en la acidosis metabóli-ca o en la alcalosis respiratoria que puede observarse en la ICC. La enfer-medad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) causa acidosis respiratoria crónica. Las hepatopatías crónicas pueden manifestarse con alcalosis respiratoria.

Fármacos como los diuréticos producen alcalosis metabólica; los laxantes acidosis metabólica.

En relación con procedimientos: la succión nasogástrica ocasiona alcalosis metabólica, la ventilación mecánica se puede complicar con acidosis o alcalosis respiratorias.

Al examen físico, la respiración de Kussmaul es típica de la acidosis metabólica, y la tetania se presenta en las alcalosis metabólica o respi-ratoria.

B. Análisis de laboratorio.Sólo después de un examen físico minucioso, analice cuidadosamente los parámetros de laboratorio.

Gases arterialesSi bien en la aproximación inicial los valores de pH, pCO2 y HCO3

— nos dan

una idea de la alteración, nuestro consejo es realizar un análisis sistemá-tico en seis pasos, para un diagnóstico más preciso y confiable.

Recordar que:En la acidosis metabólica, el pH y el HCO3

— están primariamente dismi-nuidos y en forma secundaria por compensación el PCO2.En la alcalosis metabólica aumentan los tres, primariamente el pH y el HCO3

— y por compensación la PCO2.En la acidosis respiratoria aumenta la pCO2 y disminuye el pH primaria-mente, mientras por compensación aumenta el HCO3

—.

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En la alcalosis respiratoria disminuye la pCO2 y aumenta el pH en forma primaria, por compensación disminuye el HCO3

—.

Se ha determinado que hay unos rangos normales de compensación (Ver tabla 21-1).

Alteraciones metabólicasEn la acidosis metabólica pura, aproximadamente por cada 1 mEq que disminuya el HCO3

—, el PCO2 bajará 1,2 mmHg. El valor de la pCO2 normal como compensación lo hallamos con la fórmula: pCO2 = 1,5 x HCO3

— + 8 (+/-) 2

Para la alcalosis metabólica, por cada 1 mEq que aumente El HCO3—, la

PCO2 aumenta 0,6 mmHg. Hay dos fórmulas predictoras muy usadas: pCO2 esperada = 0,9 x [HCO3

—] + 9 (+/- 2) pCO2 = 40 + 0,7 x (HCO3

— medido – HCO3— normal)

Alteraciones respiratoriasEn la acidosis respiratoria aguda, por cada 10 mmHg que aumente la pCO2, el HCO3

— aumenta 1 mEq/L. [HCO3

—] esperado = 24 + [(pCO2 medida - 40) / 10]En la acidosis respiratoria crónica, por cada 10 mmHg, el HCO3

— se incre-menta en 4 mEq/L. [HCO3

—] esperado = 24 + 4 [(pCO2 medida - 40) / 10]En la alcalosis respiratoria aguda por cada 10 mmHg de descenso en la pCO2 el HCO3

— desciende 2 mEq/L. [HCO3

—] esperado = 24 - 2 [(40 - pCO2 medida) / 10]En la alcalosis respiratoria crónica por cada 10 mmHg que descienda la pCO2, el HCO3

— disminuye 5 mEq/L.[HCO3

—] esperado = 24 - 5 [(40- pCO2 medida) / 10]

Cuando los valores encontrados con las fórmulas se apartan de estos límites sugieren un trastorno mixto.

Estas fórmulas las integramos en el análisis sistemático, junto al cál-culo de la brecha aniónica (BA, anión gap).

BA = [Na+] - [ Cl—] - [ HCO3—]

El valor normal que debe considerarse en la actualidad es de 6,6 ± 4 mEq/L. (máximo límite superior permitido de 11). Valores por encima de este son indicativos de acidosis metabólica de brecha aniónica alta; las dos principales son la acidosis láctica y la cetoacidosis dia-bética.

También nosotros recomendamos el análisis de los valores de la base exceso del líquido extracelular o estándar (BEecf o SBE siglas encontra-das en los equipos de gases). Los valores normales son de 0 ± 2 mEq/L. Una base exceso negativa < -2 indica acidosis metabólica, mientras una base exceso positiva > +2 indica alcalosis metabólica. La base exceso se modifica como compensación de los trastornos respiratorios crónicos, no en los agudos.

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Análisis sistemático de las alteraciones acidobásicas

Paso 1: ¿El paciente está acidótico o alcalótico?Acidosis (pH < 7,4) o alcalosis (pH > 7,4)

Paso 2: ¿la alteración primaria o predominante es respiratoria o metabólica? En acidosis: metabólica si HCO3

— < 21 o respiratoria si pCO2 > 40En alcalosis metabólica si HCO3

— > 25 o respiratoria si pCO2 < 32(en caso coexistir las dos acidosis o las dos alcalosis en forma mixta la de mayor grado de alteración será la considerada predominante)

Paso 3: ¿Si hay una alteración respiratoria predominante, es aguda o es crónica y la compensación es adecuada?(En caso de no tener alteración respiratoria nos saltamos este paso).

• Acidosis respiratoria aguda: Ecuación 1 [HCO3

—] esperado = 24 + [(pCO2 medida - 40) / 10]• Acidosis respiratoria crónica: Ecuación 2 [HCO3

—] esperado = 24 + 4 [(pCO2 medida - 40) / 10]• Alcalosis respiratoria aguda: Ecuación 3 [HCO3

_] esperado = 24 - 2 [(40- pCO2 medida) / 10]• Alcalosis respiratoria crónica: Ecuación 4 [HCO3

—] esperado = 24 - 5 [(40- pCO2 medida) / 10]

Paso 4: ¿Si la alteración predominante es metabólica, la compensa-ción respiratoria es adecuada?(Si la alteración predominante no es metabólica nos saltamos este paso)

• Acidosis metabólica: Ecuación 5 pCO2 esperada = 1,5 x [HCO3

—] + 8 (+/- 2)• Alcalosis metabólica Ecuación 6 pCO2 esperada = 0,9 x [HCO3

—] + 9 (+/- 2)

Paso 5: ¿Si hay acidosis metabólica, hay brecha aniónica aumentado?Ecuación 7 BA = [Na+] – ([Cl—] + [HCO3

—])

Paso 6: ¿Adicionalmente a la acidosis metabólica con brecha aniónica hay otra alteración metabólica?Ecuación 8 HCO3

— corregido = HCO3

— medido + (brecha aniónica medida -11)

Cuando encontramos brecha aniónica normal y sospechamos acidosis metabólicas de origen tubular renal, una ayuda es la brecha aniónica urinaria (BAU): BAU = (Na+) + (K+) – (Cl—)

El principal componente de la acidez urinaria normal, es el cloruro de amonio (NH4Cl); la BAU será negativa en las acidosis metabólicas de brecha aniónica normal de causa extrarenal y positiva en las acidosis tubulares renales, por la deficiente acidificación urinaria.

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Ejemplos de casos clínicos

Se parte de la base de gases arteriales y electrolitos normales: HCO3— 24

mEq/L, pCO2 40 mmHg, pH 7,40, BA 11. Na 140 mmol/L, Cl 100 mmol/L.

CASO 1. Paciente con síndrome febril y diarrea a quien se le practican los siguientes exámenes: pH 7,18; HCO3

— 7 mEq/L; pCO2 17 mmHg; glice-mia 136 mg/dL, sodio 133 mEq/l, cloro 113 mEq, potasio 4,2 mEq/L. Paso 1: ¿El paciente está acidótico o alcalótico?Tiene acidosis (pH < 7,4), pues su pH es 7,18Paso 2: ¿la alteración primaria o predominante es respiratoria o me-tabólica? Es acidosis: metabólica ya que el HCO3

— es de 7 (< 21) Paso 3: ¿Si hay una alteración respiratoria predominante, es aguda o es crónica y la compensación es adecuada?Como no hay alteración respiratoria nos saltamos este pasoPaso 4: ¿Si la alteración predominante es metabólica, la compensa-ción respiratoria es adecuada?Como es una acidosis metabólica utilizamos la ecuación 5:Ecuación 5: pCO2 esperada = 1,5 x [HCO3

—] + 8 (± 2) pCO2 esperada = 1,5 x 7 + 8 = 18,5El paciente tiene 17mmHg, lo que indica que la compensación respirato-ria es adecuada, sin trastorno respiratorio asociado.Paso 5: ¿Si hay acidosis metabólica, hay brecha aniónica aumentado?Ecuación 7: BA = [Na+] – ([Cl—] + [HCO3

—]) BA: 133 - (113 + 7) = 13La brecha aniónica esta discretamente aumentadaPaso 6: ¿Adicionalmente a la acidosis metabólica con brecha aniónica hay otra alteración metabólica?Ecuación 8: HCO3

— corregido = HCO3— medido + (brecha aniónica medida -11)

HCO3— corregido = 7 + (13-11) = 9

Esto nos muestra que sin la brecha aniónica encontrada el bicarbonato del paciente sería de 9, lo cual nos indica que hay la presencia de otra acidosis pero sin brecha aniónica.

Conclusión:Severa acidosis metabólica de brecha aniónica normal compatible con la pérdida de iones (bases) por el tubo digestivo.

CASO 2. Un hombre de 53 años es admitido en shock al servicio de urgen-cias con historia de diarrea de 5 días de evolución, y dolor retroesternal de 6 horas de duración. Como único dato refieren que es hipertenso y recibe tratamiento, pero se desconocen los medicamentos. Se le practi-can los siguientes exámenes: pH 7,10; HCO3

— 5 mEq/L; pCO2 12 mmHg; Na 143 mEq/L; K 2,34 mEq/L; Cl 98 mEq/L.

Paso 1: ¿El paciente está acidótico o alcalótico?Tiene acidosis (pH < 7,4) pues su pH es 7,10

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Paso 2: ¿la alteración primaria o predominante es respiratoria o me-tabólica? Es acidosis: metabólica ya que el HCO3

— es 5 (< 21) Paso 3: ¿Si hay una alteración respiratoria predominante, es aguda o es crónica y la compensación es adecuada?Como no hay alteración respiratoria nos saltamos este paso Paso 4: ¿Si la alteración predominante es metabólica, la compensa-ción respiratoria es adecuada?Como es una acidosis metabólica utilizamos la ecuación 5:Ecuación 5: pCO2 esperada = 1,5 x [HCO3

—] + 8 (± 2)pCO2 esperada = 1,5 x 5 + 8 = 15,5, Aumento muy discreto de la pCO2

—

Paso 5: ¿Si hay acidosis metabólica, hay brecha aniónica aumentado?Ecuación 7 BA = [Na+] – ([Cl—] + [HCO3

—])BA = 143 – (98 + 5) = 40Paso 6: ¿Adicionalmente a la acidosis metabólica con brecha aniónica hay otra alteración metabólica?Ecuación 8: HCO3

— corregido = HCO3—

medido + (brecha aniónica medida -11) HCO3

— corregido = 5 + (40 – 11) = 34

Esto nos indica que sin la brecha aniónica encontrada el bicarbonato del paciente sería de 34, lo cual nos indica que hay la presencia de alcalosis metabólica. Con los datos obtenidos del paciente, no logramos precisar el origen claramente.

Conclusión:Alteración triple con una acidosis metabólica de brecha aniónica ele-vada posiblemente láctica secundaria al shock, con acidosis respirato-ria discreta asociada y una alcalosis metabólica de origen no aclarado (aunque la historia de hipertensión puede hacernos pensar en consumo de diuréticos que causan alcalosis hipoclorémica, lo cual se suma a la hipopotasemia encontrada).

CASO 3. Una joven de 19 años inició una neumonía 48 horas antes y pre-senta ahora disnea de una hora de duración. Los exámenes muestran:

pH 7,30; PCO2 55 mmHg, HCO3— 27 mEq/L, Na 139 mEq/L, cloro 99 mEq/L

Paso 1: ¿El paciente está acidótico o alcalótico?Tiene acidosis (pH < 7,4) pues su pH es 7,30Paso 2: ¿la alteración primaria o predominante es respiratoria o me-tabólica? Es acidosis respiratoria ya que su pCO2 es 55 (> 40)Paso 3: ¿Si hay una alteración respiratoria predominante, es aguda o es crónica y la compensación es adecuada?Por los datos de historia y la edad creemos que se trata de un problema respiratorio agudo, por lo cual utilizamos la ecuación 1:Ecuación 1: [HCO3

—] esperado = 24 + [(pCO2 medida - 40) / 10][HCO3

—] esperado = 24 + [ (55- 40)/10] = 25,5Adecuada compensación metabólicaPaso 4: ¿Si la alteración predominante es metabólica, la compensa-ción respiratoria es adecuada?Como no hay alteración metabólica predominante nos saltamos este paso.

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Paso 5: ¿Si hay acidosis metabólica, hay brecha aniónica aumentado? Se considera de utilidad el cálculo de la brecha aniónica en acidosis metabólica.Paso 6: ¿Adicionalmente a la acidosis metabólica con brecha aniónica hay otra alteración metabólica?Como no hay alteración metabólica también nos saltamos este paso. Conclusión:Acidosis respiratoria aguda.

CASO 4. Paciente de 43 años con historia de insuficiencia cardíaca congestiva, quien ha recibido hidroclorotiazida 25 mg dos veces dia-rias, consulta por astenia marcada. Exámenes de laboratorio. pH: 7,50; HCO3

—: 35 mEq/L; pCO2: 48 mmHg; Na: 129 mEq/L; Cl: 102 mEq/L; K: 2,1 mEq/L.

Paso 1: ¿El paciente está acidótico o alcalótico?Tiene una alcalosis (pH > 7,4) pues su pH es 7,50Paso 2: ¿la alteración primaria o predominante es respiratoria o me-tabólica? Es una alcalosis metabólica porque el HCO3

— (> 25) es de 35. (Igualmente la pCO2 esta elevada lo cual daría acidosis no alcalosis)Paso 3: ¿Si hay una alteración respiratoria predominante, es aguda o es crónica y la compensación es adecuada?Como no hay alteración respiratoria predominante nos saltamos este paso. Paso 4: ¿Si la alteración predominante es metabólica, la compensa-ción respiratoria es adecuada?Como es una alcalosis metabólica, utilizamos la ecuación 6:Ecuación 6: pCO2 esperada = 0,9 x [HCO3

—] + 9 (± 2) pCO2 esperada = 0,9 x [35] + 9 = 39,6 ± 2Como el paciente tiene 48 mmHg, esta por fuera del rango normal de compensación, lo cual indica una acidosis respiratoria asociada.Paso 5: ¿Si hay acidosis metabólica, hay brecha aniónica aumentado?Paso 6: ¿Adicionalmente a la acidosis metabólica con brecha aniónica hay otra alteración metabólica?No hay acidosis metabólica, nos saltamos estos pasos (5 y 6).

Conclusión:Alteración mixta por una alcalosis metabólica, con una acidosis respira-toria asociada (posiblemente por debilidad muscular).

CASO 5. En la Unidad de Cuidado Intensivo (UCI), un paciente presenta los siguientes resultados en el control diario:pH: 7,56; PCO2: 35; Na: 130; K: 3,8; Cl: 98; HCO3

—: 40

Paso 1: ¿El paciente está acidótico o alcalótico?El paciente esta con alcalosis (pH > 7,4), su pH es 7,56.Paso 2: ¿la alteración primaria o predominante es respiratoria o me-tabólica? Es una alcalosis metabólica porque el HCO3

— (> 25) es de 40.

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Paso 3: ¿Si hay una alteración respiratoria predominante, es aguda o es crónica y la compensación es adecuada?Como no hay alteración respiratoria predominante nos saltamos este paso Paso 4: ¿Si la alteración predominante es metabólica, la compensa-ción respiratoria es adecuada?(Si la alteración predominante no es metabólica nos saltamos este paso)Como es una alcalosis metabólica, utilizamos la ecuación 6:Ecuación 6: pCO2 esperada = 0,9 x [HCO3

—] + 9 (± 2) pCO2 esperada = 0,9 x [40] + 9 = 44,1 (± 2)Como el paciente tiene 35, inferior a lo predicho tiene una alcalosis respiratoria asociada.Paso 5: ¿Si hay acidosis metabólica, hay brecha aniónica aumentado?Paso 6: ¿Adicionalmente a la acidosis metabólica con brecha aniónica hay otra alteración metabólica?No hay acidosis metabólica, nos saltamos estos pasos (5 y 6)

Conclusión:Alteración mixta por una alcalosis metabólica, con una alcalosis res-piratoria asociada. Es un cuadro relativamente común en los pacien-tes que han presentado falla respiratoria con acidosis (compensación renal), quienes al corregir en forma rápida su pCO2 con la ventilación mecánica y usualmente la asociación de diuréticos, presentan alcalosis metabólica, mientras el riñón demora 2 a 3 días en volver al estado de base.

CASO 6. Un joven de 13 años es admitido a la unidad UCI con un choque séptico y se obtienen los siguientes valores: pH: 7,36; HCO3

—: 20; pCO2: 38; Na: 142; Cl: 101. Paso 1: ¿El paciente está acidótico o alcalótico?El paciente esta con acidosis (pH < 7,4) pues tiene 7,36 (aunque sus va-lores caen en el rango considerado normal).Paso 2: ¿la alteración primaria o predominante es respiratoria o me-tabólica? Es una acidosis metabólica leve porque el HCO3

— (< 21) es de 20. Paso 3: ¿Si hay una alteración respiratoria predominante, es aguda o es crónica y la compensación es adecuada?Como no hay alteración respiratoria predominante nos saltamos este paso. Paso 4: ¿Si la alteración predominante es metabólica, la compensa-ción respiratoria es adecuada?Acidosis metabólica:Ecuación 5: pCO2 esperada = 1,5 x [HCO3

—] + 8 (± 2) pCO2 esperada = 1,5 x [20] + 8 = 38 (± 2)Hay adecuada compensación respiratoriaPaso 5: ¿Si hay acidosis metabólica, hay brecha aniónica aumentado?Ecuación 7: BA = [Na+] – ([Cl—] + [HCO3

—]) BA = [142] – ([101] + [20]) = 21Hay una acidosis metabólica de brecha aniónica altaPaso 6: ¿Adicionalmente a la acidosis metabólica con brecha aniónica hay otra alteración metabólica?

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Ecuación 8: HCO3— corregido = HCO3

— medido + (brecha aniónica medida -11) HCO3

— corregido = 20 + (21-11) = 30Sin la brecha aniónica el HCO3

— de este paciente sería de 30, lo cual indi-

ca una alcalosis metabólica oculta.

Conclusión:Alteración mixta por una acidosis metabólica de brecha aniónica eleva-da, con una alcalosis metabólica asociada.

CASO 7. Paciente diabético que es visto en control con los siguientes exámenes de laboratorio: pH: 7,40; HCO3

— :24; PCO2: 40; Na: 136; HCO3

—: 24; Cl: 100; BA: 12. Dos semanas después desarrolla una cetoacidosis con los siguientes exámenes: pH: 7,08; HCO3

—: 4 mEq/L; pCO2: 14 mmHg; Na: 130 mEq/L; Cl: 104 mEq/L; BA: 22.Paso 1: ¿El paciente está acidótico o alcalótico?El paciente esta con acidosis (pH < 7,4) pues tiene 7,08 Paso 2: ¿la alteración primaria o predominante es respiratoria o me-tabólica? Es una acidosis metabólica porque el HCO3

— (< 21) es de 4. Paso 3: ¿Si hay una alteración respiratoria predominante, es aguda o es crónica y la compensación es adecuada?Como no hay alteración respiratoria predominante nos saltamos este paso. Paso 4: ¿Si la alteración predominante es metabólica, la compensa-ción respiratoria es adecuada?-Acidosis metabólica:Ecuación 5: pCO2 esperada = 1,5 x [HCO3

—] + 8 (± 2) pCO2 esperada = 1,5 x [4] + 8 = 18 (± 2)La pCO2 es un poco inferior a lo esperado.Paso 5: ¿Si hay acidosis metabólica, hay brecha aniónica aumentado? Aunque el valor no lo dan realizamos el ejercicioEcuación 7: BA = [Na+] – ([Cl—] + [HCO3

—]) BA = [130] – ([104] + [4]) = 22Tiene una brecha aniónica aumentadaPaso 6: ¿Adicionalmente a la acidosis metabólica con brecha aniónica hay otra alteración metabólica?Ecuación 8: HCO3

— corregido = HCO3— medido + (brecha aniónica medida -11)

HCO3— corregido = 4 + (22-11)

Antes de la acidosis por la brecha aniónica el paciente tenía un HCO3— de

15, lo cual indica una acidosis metabólica sobreagregada con brecha aniónica normal.

Conclusión:El paciente tiene una alteración triple una evidente acidosis metabólica con brecha aniónica elevada, otra acidosis metabólica de brecha anióni-ca normal (hipercloremia) y una mínima acidosis respiratoria (transtorno del sensorio con disminución de la ventilación).

CASO 8. Un paciente de edad media es llevado inconciente al servicio de urgencias. Tiene historia de enfermedad renal no clasificada de varios años de duración. Además, se sabe que es fumador y tosedor crónico. Se le practican los siguientes exámenes:

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pH: 7,12; HCO3—: 13; pCO2: 37; Na: 135; Cl: 108; BA: 13; BUN: 44 mg/dL;

creatinina: 2,5 mg/dLPaso 1: ¿El paciente está acidótico o alcalótico?El paciente está con acidosis (pH < 7,4) pues tiene 7,12Paso 2: ¿la alteración primaria o predominante es respiratoria o me-tabólica? Es una acidosis metabólica porque el HCO3

— (< 21) es de 13 y además su pCO2 esta en el rango normal.Paso 3: ¿Si hay una alteración respiratoria predominante, es aguda o es crónica y la compensación es adecuada?Como no hay alteración respiratoria predominante nos saltamos este paso. Paso 4: ¿Si la alteración predominante es metabólica, la compensa-ción respiratoria es adecuada?-Acidosis metabólica:Ecuación 5: pCO2 esperada = 1,5 x [HCO3

—] + 8 (± 2) pCO2 esperada = 1,5 x [13] + 8 = 31,5 (± 2)La pCO2 medida es superior a la esperada, luego el paciente tiene una acidosis respiratoria asociada.Paso 5: ¿Si hay acidosis metabólica, hay brecha aniónica aumentada? Aunque el valor no lo dan realizamos el ejercicioEcuación 7: BA = [Na+] – ([Cl—] + [HCO3

—]) BA = [135] – ([108] + [13]) = 14Hay un discreto aumento de la brecha aniónica.Paso 6: ¿Adicionalmente a la acidosis metabólica con brecha aniónica hay otra alteración metabólica?Ecuación 8: HCO3

— corregido = HCO3

— medido + (brecha aniónica medida -11)

HCO3—

corregido = 13 + (14 -11) = 16Sin la acidosis por brecha aniónica este paciente tendría un bicarbonato de 16, lo cual nos indica que la acidosis metabólica de este paciente es de brecha aniónica normal.

Conclusión:El paciente tiene una alteración mixta triple una acidosis metabólica de brecha aniónica normal, una leve acidosis con brecha aniónica y unido a una acidosis respiratoria (lo que es posible esperar dado sus anteceden-tes de fumador y tosedor crónico). Esta combinación es peligrosa pues si la pCO2 aumenta más, puede conducir a un súbito descenso en el pH que puede ser mortal.

CASO 9. Se responde a una consulta por los siguientes exámenes:pH: 7,5; HCO3

—: 39 mEq/L; pCO2: 36; Na: 143; Cl: 90, brecha aniónica 14

Paso 1: ¿El paciente está acidótico o alcalótico?El paciente esta con alcalosis (pH > 7,4), su pH es 7,5Paso 2: ¿La alteración primaria o predominante es respiratoria o me-tabólica? Es una alcalosis metabólica porque el HCO3

— (> 25) es de 39 y además la pCO2 se encuentra en el rango normal. Paso 3: ¿Si hay una alteración respiratoria predominante, es aguda o es crónica y la compensación es adecuada?

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Como no hay alteración respiratoria predominante nos saltamos este paso. Paso 4: ¿Si la alteración predominante es metabólica, la compensa-ción respiratoria es adecuada?-Alcalosis metabólicaEcuación 6 pCO2 esperada = 0,9 x [HCO3

—] + 9 (± 2) pCO2 esperada = 0,9 x [39] + 9 = 43,2 (± 2)La pCO2 medida es inferior a la esperada, luego el paciente tiene una alcalosis respiratoria asociada.Paso 5: ¿Si hay acidosis metabólica, hay brecha aniónica aumentada?Paso 6: ¿Adicionalmente a la acidosis metabólica con brecha aniónica hay otra alteración metabólica?No hay acidosis metabólica, nos saltamos estos pasos

Conclusión:El paciente tiene una alcalosis metabólica, con una alcalosis respira-toria.

CASO 10. Paciente de 63 años de edad con disnea por 3 semanas, pro-gresiva.Laboratorios: pH: 7,36; HCO3

—: 37; pCO2: 65; sodio: 142; cloro: 102.Paso 1: ¿El paciente está acidótico o alcalótico?El paciente esta con acidosis (pH < 7,4) pues tiene 7,36 (aunque sus va-lores caen en el rango considerado normal).Paso 2: ¿la alteración primaria o predominante es respiratoria o me-tabólica? La acidosis es respiratoria, su pCO2 (> 40) es de 65 (además el HCO3

— se encuentra aumentado lo que llevaría a alcalosis). Paso 3: ¿Si hay una alteración respiratoria predominante, es aguda o es crónica y la compensación es adecuada?En este caso la alteración predominante es respiratoria. Dado que el proceso lleva tres semanas podemos decir que es un proceso crónico. Sin embargo aunque desconociéramos este hecho, lo podemos inferir de los mismos valores; acordémonos que el organismo tiene muy poca capaci-dad de compensar una acidosis respiratoria aguda y en éste caso vemos como hay un aumento importante de la pCO2, solo un mínimo impacto en el pH y además un aumento importante también en el HCO3

—, con esto podemos decir que el paciente debe tener de base algo crónico, aunque desconocemos si hay un proceso agudo sobreagregado. En ese caso debe-ríamos proceder a realizar los cálculos de ambas formas, pero dado este caso comenzaremos por lo crónico:-Acidosis respiratoria crónica:Ecuación 2: [HCO3

—] esperado = 24 + 4 [(pCO2 medida - 40) / 10] [HCO3

—] esperado = 24 + 4 [(65 - 40) / 10] = 34El HCO3

— medido (38 mEq/L) es superior al esperado en un proceso cró-nico. Dado que el bicarbonato es más elevado en los procesos crónicos que en los agudos, y que el valor encontrado en este paciente supera el valor esperado para un proceso crónico, podemos ya concluir que este paciente tiene una alcalosis metabólica sobreagregada. De todas mane-ras por ilustración hagamos el cálculo del HCO3

— esperado si el proceso respiratorio fuera agudo:

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Ecuación 1: [HCO3—] esperado = 24 + [(pCO2 medida - 40) / 10]

[HCO3—] esperado = 24 + [(65 - 40) / 10] = 28,1

Paso 4: ¿Si la alteración predominante es metabólica, la compensa-ción respiratoria es adecuada?Como la alteración predominante no es metabólica nos saltamos este paso.Paso 5: ¿Si hay acidosis metabólica, hay brecha aniónica aumentada?Paso 6: ¿Adicionalmente a la acidosis metabólica con brecha aniónica hay otra alteración metabólica?No hay acidosis metabólica, nos saltamos estos pasos (5 y 6)

Conclusión:El paciente tiene una acidosis respiratoria crónica, con una alcalosis me-tabólica sobreagregada. CASO 11. Un paciente con historia de episodios recurrentes de obstrucción intestinal parcial llega a urgencias con dolor abdominal severo y vómito. Al examen con presión arterial 80/60, frecuencia cardíaca de 120. Los labo-ratorios: pH: 7,30; pCO2: 33; HCO3

—: 16; sodio: 134; cloro: 85; BA: 33. Paso 1: ¿El paciente está acidótico o alcalótico?El paciente está con acidosis pues tiene 7,30 Paso 2: ¿la alteración primaria o predominante es respiratoria o me-tabólica? La acidosis es metabólica, su HCO3

— es de 16 Paso 3: ¿Si hay una alteración respiratoria predominante, es aguda o es crónica y la compensación es adecuada?Como la alteración predominante no es respiratoria, nos saltamos este pasoPaso 4: ¿Si la alteración predominante es metabólica, la compensa-ción respiratoria es adecuada?-Acidosis metabólica:Ecuación 5: pCO2 esperada = 1,5 x [HCO3

—] + 8 (± 2) pCO2 esperada = 1,5 x [16] + 8 = 36 (± 2)La CO2 esta en el límite de una adecuada compensación respiratoria.Paso 5: ¿Si hay acidosis metabólica, hay brecha aniónica aumentada? Aunque el valor no lo dan realizamos el ejercicioEcuación 7 BA = [Na+] – ([Cl—] + [HCO3

—]) BA = [134] – ([85] + [16]) = 33Hay una acidosis metabólica importante con brecha aniónica elevada.Paso 6: ¿Adicionalmente a la acidosis metabólica con brecha aniónica hay otra alteración metabólica?Ecuación 8: HCO3

— corregido = HCO3— medido + (brecha aniónica medida -11)

HCO3— corregido = 16 + (33 -11) = 38

Sin la acidosis metabólica con brecha aniónica elevada el HCO3— de este

paciente sería de 38, lo cual corresponde a una alcalosis metabólica.

Conclusión:Paciente con una acidosis metabólica de brecha aniónica elevada y una alcalosis metabólica sobreagregada.

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CASO 12. Paciente admitido con cetoacidosis severa e hiperventilación. Pulso 114/min, PA 90/75 pH: 6,90; pCO2: 27; HCO3

—: 7; sodio: 148; cloro: 101 Paso 1: ¿El paciente está acidótico o alcalótico?Paciente con acidosis por un pH de 6,9 Paso 2: ¿la alteración primaria o predominante es respiratoria o me-tabólica? La acidosis es metabólica, su HCO3

— es 7 Paso 3: ¿Si hay una alteración respiratoria predominante, es aguda o es crónica y la compensación es adecuada?No hay alteración respiratoria predominante, nos saltamos este paso.Paso 4: ¿Si la alteración predominante es metabólica, la compensa-ción respiratoria es adecuada?-Acidosis metabólica:Ecuación 5: pCO2 esperada = 1,5 x [HCO3

—] + 8 (± 2) pCO2 esperada = 1,5 x [7] + 8 = 22,5 (± 2)La pCO2 medida es superior a lo esperado, lo que indica una acidosis respiratoria leve sobreagregada.Paso 5: ¿Si hay acidosis metabólica, hay brecha aniónica aumentada?Ecuación 7: BA = [Na+] – ([Cl—] + [HCO3

—]) BA = [148] – ([101] + [7]) = 40 Hay una importante acidosis metabólica con brecha aniónica aumentada.Paso 6: ¿Adicionalmente a la acidosis metabólica con brecha aniónica hay otra alteración metabólica?Ecuación 8: HCO3

— corregido = HCO3—

medido + (brecha aniónica medida -11) HCO3

— corregido = 7 + (40 -11) = 36

Conclusión:El paciente tiene una alteración triple: una importante acidosis metabó-lica con brecha aniónica elevada (cetoacidosis), una acidosis respiratoria secundaria (quizás por cansancio de los músculos respiratorios) y una alcalosis metabólica oculta.

CASO 13. Paciente en la década de los 50, admitido con historia de di-suria y nicturia, ardor epigástrico y vómitos incoercibles las últimas 48 horas; quien presenta al examen temperatura de 39º C, diaforesis e hipo-tensión. En orina recién emitida leucocituria y hematuria. Con diagnós-tico de shock séptico evidente se solicitan laboratorios: Na: 149 mEq/L; Cl: 85 mEq/L; K: 3 mEq/L; HCO3

—: 33; pCO2: 28; pH: 7,59; BA: 31.Paso 1: ¿El paciente está acidótico o alcalótico?El paciente está alcalótico, su pH es 7,59Paso 2: ¿la alteración primaria o predominante es respiratoria o me-tabólica? La alcalosis es mixta, pero dado un HCO3

— de 33 y una pCO2 de 28, el grado de alteración del HCO3

— es mayor, por ello la consideraremos como predominante.Paso 3: ¿Si hay una alteración respiratoria predominante, es aguda o es crónica y la compensación es adecuada?Como consideramos la alteración metabólica como la predominante, nos saltamos este paso.Paso 4: ¿Si la alteración predominante es metabólica, la compensa-ción respiratoria es adecuada?

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-Alcalosis metabólicaEcuación 6: pCO2 esperada = 0,9 x [HCO3

—] + 9 (± 2) pCO2 esperada = 0,9 x [33] + 9 = 37,8 (± 2)La pCO2 medida es muy inferior a lo esperado lo cual indica, como ya sabíamos, una alcalosis respiratoria. Paso 5: ¿Si hay acidosis metabólica, hay brecha aniónica aumentado?Paso 6: ¿Adicionalmente a la acidosis metabólica con brecha aniónica hay otra alteración metabólica?No hay acidosis metabólica, nos saltamos estos pasos (5 y 6)

Conclusión:Paciente con una alteración mixta: una alcalosis metabólica (explicable por el vómito y la hipopotasemia) y una alcalosis respiratoria (posible-mente hipoxemia y por la sepsis.

En este caso nos quedan muchas dudas, ya que dado el cuadro del paciente esperaríamos encontrar una acidosis metabólica. Se hace nece-sario realizar otros estudios de laboratorio, y necesariamente recurrir a otro análisis complementario como el mostrado en el capítulo 19.

NOTA: anteriormente se usaba la brecha aniónica también en las alcalo-sis, la cual en este caso sería de 31 y nos indicaría una acidosis metabóli-ca, pero da lugar a muchas equivocaciones en presencia de alcalosis me-tabólica, por ello en la actualidad solo se usa en acidosis metabólica.

CASO 14. Joven diabética de 15 años con vómitos incoercibles, pulso 112, PA 95/65 y los siguientes laboratorios: pH: 7,72; HCO3

—: 31; pCO2: 25; Na: 147; Cl: 89, orina positiva para cetoácidos.Paso 1: ¿El paciente está acidótico o alcalótico?El paciente está alcalótico, su pH es 7,72Paso 2: ¿la alteración primaria o predominante es respiratoria o me-tabólica? Hay alcalosis mixta por cuanto hay aumento tanto en el HCO3

— (31 mEq/L) y una disminución de la pCO2 (25 mmHg), ambas de magnitud importante. Paso 3: ¿Si hay una alteración respiratoria predominante, es aguda o es crónica y la compensación es adecuada?La alteración predominante es metabólica.Paso 4: ¿Si la alteración predominante es metabólica, la compensa-ción respiratoria es adecuada?Alcalosis metabólicaEcuación 6: pCO2 esperada = 0,9 x [HCO3

—] + 9 (± 2) pCO2 esperada = 0,9 x [31] + 9 = 36 (± 2)Nuestro paciente tiene una alcalosis respiratoria, lo cual ya habíamos deducido por el descenso importante de la pCO2 visto.Paso 5: ¿Si hay acidosis metabólica, hay brecha aniónica aumentado?Paso 6: ¿Adicionalmente a la acidosis metabólica con brecha aniónica hay otra alteración metabólica?No hay acidosis metabólica, nos saltamos estos pasos (5 y 6)

Conclusión:Paciente con alcalosis mixta severa.Igual que en el caso anterior nos quedan muchas dudas, ya que espera-ríamos también encontrar una acidosis metabólica. Nuevamente se hace

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necesario realizar otros exámenes de laboratorio, y recurrir a análisis complementarios, como el mostrado en el capítulo 19.

NOTA: También en este caso la brecha aniónica daría un valor elevado de 27 mEq/L, que sería de utilidad y nos hablaría de una acidosis meta-bólica, pero dado que da lugar a muchas equivocaciones en la alcalosis metabólica, en la actualidad no se usa.

CASO 15. Paciente de 68 años admitido por anemia, se le encuentra un carcinoma de colon y se le practica una hemicolectomía. En el post operatorio se le instala una sonda nasogástrica con drenajes diarios de 1.500 a 1.700 mL. A los 5 días desarrolla una neumonía basal e induración alrededor de la herida. El volumen urinario desciende de un promedio de 1.400/día a 420 mL/día. Se le cultiva en la sangre un gramnegativo y se le practican exámenes.Labs preoperatorios: BUN: 10 mg/dL; creatinina: 1,2 mg/dL; Na: 142 mEq; K: 4,3 mEq; Cl: 100 mEq.Día 6: BUN: 88 mg/dL; creatinina: 8,3 mg/dL; Na: 140; Cl: 92; pH: 7,44; pCO2: 31 mmHg; HCO3

—: 20.Paso 1: ¿El paciente está acidótico o alcalótico?Paciente con alcalosis por un pH de 7,44 Paso 2: ¿la alteración primaria o predominante es respiratoria o me-tabólica? Hay alcalosis respiratoria dado una pCO2 de 31Paso 3: ¿Si hay una alteración respiratoria predominante, es aguda o es crónica y la compensación es adecuada?-Alcalosis respiratoria aguda:Ecuación 3: [HCO3

—] esperado = 24 - 2 [(40- pCO2 medida) / 10] [HCO3

—] esperado = 24 - 2 [(40- 31) / 10] = 22,2El HCO3

— se encuentra ligeramente disminuido, dado que consideramos que el paciente tiene un cuadro agudo.Paso 4: ¿Si la alteración predominante es metabólica, la compensa-ción respiratoria es adecuada?Como consideramos que es predominante la alteración respiratoria, nos saltamos este paso.Paso 5: ¿Si hay acidosis metabólica, hay brecha aniónica aumentado?Ecuación 7: BA = [Na+] – ([Cl—] + [HCO3

—]) BA = [140] – ([92] + [20]) = 28Hay acidosis metabólica con brecha aniónica aumentada.Paso 6: ¿Adicionalmente a la acidosis metabólica con brecha aniónica hay otra alteración metabólica?Ecuación 8: HCO3

— corregido = HCO3— medido + (brecha aniónica medida -11)

HCO3— corregido = 20 + (28 -11) = 37

Conclusión:Paciente con pH en rango normal, pero con una alteración mixta triple, alcalosis respiratoria, acidosis metabólica con brecha aniónica aumenta-da y alcalosis respiratoria.

NOTA: En la evolución de este paciente, desde el punto de vista de equilibrio ácido-básico, se pueden hacer las siguientes consideraciones: la neumonía puede producir al comienzo hiperventilación y alcalosis respiratoria; solo posteriormente hipoxemia y acidosis respiratoria. El

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drenaje nasogástrico inadecuadamente reemplazado conlleva el riesgo de alcalosis metabólica. El descenso en el volumen urinario y el ascen-so en las cifras de los nitrogenados, evidencian una insuficiencia renal aguda que debe ocasionar una acidosis metabólica con brecha aniónica, favorecida por el descenso en el HCO3

— y la pCO2, compensada, ya que el pH es normal.

4. Mecanismos de acción de los diuréticos

Los diuréticos osmóticos tipo manitol se filtran en el glomérulo y perma-necen en la luz tubular afectando la reabsorción de líquido donde el agua penetra libremente (túbulo proximal y rama descendente delgada del asa de Henle). Su concentración aumenta progresivamente por la reabsorción de NaCl y H2O, generando un gradiente osmótico opuesto al gradiente normal ejercido por la reabsorción de NaCl, cuya reabsorción disminuye, para reabsorberse en la rama gruesa ascendente del asa de Henle, por lo que la natriuresis final es sólo de un 20% de la carga filtrada.

Los inhibidores de la anhidrasa carbónica, como la acetazolamida, son poco usados, Reducen la reabsorción de Na+ al obrar sobre la enzi-ma, que abunda en el túbulo proximal, lugar en donde ocurre el efecto principal.

La anhidrasa carbónica intracelular activa la formación de H+ y HCO3

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a partir del CO2 y el H2O. El HCO3— sale de la célula a través de la mem-

brana basolateral y regresa a la sangre, mientras el H+ se secreta hacia el líquido tubular, donde se combina con el HCO3

— filtrado, para formar H2CO3 que se hidroliza rápidamente a CO2 y H2O por la anhidrasa carbó-nica presente en la membrana apical, donde facilita la reabsorción del CO2 y del H2O.

Los inhibidores de la anhidrasa carbónica disminuyen la actividad de la enzima intracelular y en la membrana apical, reduciendo signi-ficativamente la reabsorción de HCO3

—. Una porción significativa de la secreción de H+ y de la reabsorción de HCO3

— por la célula tubular proxi-mal, depende del transportador contrario NA+ H+ de la membrana apical; la inhibición de la anhidrasa carbónica ocasiona una disminución en la reabsorción de Na+, lo cual debiera provocar un aumento de la pérdida de Na+ en la orina de un 20% de la carga filtrada, pero sólo se elimina de un 5% a un 10%, gracias a la capacidad de reabsorción de la rama gruesa ascendente del asa de Henle.

Entre los diuréticos de asa son prototipos la furosemida y la bume-tanida. Son aniones orgánicos que llegan a la luz tubular por filtración glomerular y se secretan por el sistema de aniones orgánicos del túbulo proximal. Inhiben la reabsorción de sodio a nivel de la porción gruesa ascendente del asa de Henle, bloqueando el transportador sincrónico 1 Na+/1 K+/2 Cl, localizado en la membrana apical o tubular de las células.A más de este efecto, también alteran el proceso de multiplicación de contracorriente, que afecta la capacidad de dilución y concentración del riñón y disminuyen la osmolalidad del líquido intersticial de la medula renal, lo que afecta la reabsorción de agua por el túbulo colector y dis-minuye la capacidad de concentración.

También se afecta la reabsorción de agua por la rama descendente

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del asa de Henle, lo que contribuye a la diuresis acuosa de estos diuré-ticos. La natriuresis llega al 25% de la carga filtrada de sodio, ya que los segmentos distales sólo tienen una capacidad limitada de reabsorción.

Los diuréticos tiazídicos como la clorotiazida y la hidroclorotiazida son también aniones orgánicos que inhiben la reabsorción de sodio en la porción inicial del túbulo distal al bloquear el transportador sincrónico Na+Cl— de la membrana apical celular, lugar donde la orina es diluida. La natriuresis es del orden del 5% al 10%.

Los diuréticos ahorradores de potasio como la espironolactona o al-dactona y la amilorida actúan en la porción final del túbulo distal y en el tubulo colector cortical, lugar de secreción del K+, a cuyo nivel la natriu-resis es sólo del 3%. La reabsorción de sodio y la secreción de potasio por las células principales del túbulo colector, se estimulan por la aldostero-na, que actúa aumentando el número de canales funcionales de Na+ y K+ y los niveles de Na+-K+-ATPasa en la membrana baso-lateral de las células, lo que permite la entrada de Na+ a través de la membrana luminal a la cé-lula y su salida a través de la membrana baso-lateral. En forma similar se aumenta el tráfico del K+ de la sangre a la luz tubular. La espironolactona reversa estos efectos y se reduce la reabsorción de Na+ y K+.

Los bloqueadores de los canales de sodio, el amiloride y el triamtere-ne, actúan directamente sobre el canal selectivo de Na+ en la membrana apical de la célula principal y bloquean la entrada de sodio, lo que hace que disminuya la extracción del ión, vía bombas activas de Na+-K+-ATPasa a través de la membrana baso-lateral, lo que que a su vez reduce la cap-tación celular de K+ y lógicamente su secreción hacia el líquido tubular. El bloqueo de los canales de Na+ de la membrana apical altera también el gradiente eléctrico a través de la membrana luminal, que aumenta de magnitud, reduciendo el gradiente electro–químico para la salida del K+ de la célula, lo que contribuye a inhibir la secreción de K+.

Existen algunos efectos colaterales de los diuréticos. Por ejemplo:• Hipersensibilidad a la furosemida o a las tiazidas.• Exantemas, púrpura vascular, leucopenia y trombocitopenia.• Nefritis intersticial, e insuficiencia renal aguda sobre todo si se hace

uso simultáneo de antiinflamatorios.• Pancreatitis.• Alteraciones metabólicas como la contracción volumétrica y la azo-

hemia; la acidosis metabólica con el uso de la acetazolamida, por bloquear la secreción de H+; la alcalosis metabólica e hipopotasemia con los diuréticos de asa y la hidroclorotiazida; la intolerancia a los hidratos de carbono, lo que es más frecuente en los pacientes pre-dispuestos; por lo demás, la hipopotasemia bloquea parcialmente la respuesta insulínica a cargas de glucosa.

• Hipomagnesemia e hiperuricemia, más frecuente con la furosemida y los tiazídicos que disminuyen su depuración.

• Hipercalcemia. Los diuréticos tiazídicos aumentan la reabsorción de Ca++ a nivel del túbulo distal al facilitar la apertura de canales especí-ficos de Ca++ a nivel de la membrana apical y su ingreso a las células; su salida de la célula a la sangre se hace a través de la membrana ba-solateral, por efecto de la Ca++ ATPasa y un transportador contrario 3 Na+/ 1 Ca++. Este efecto farmacológico, productor de hipocalciuria, se

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emplea en el tratamiento de la litiasis urinaria. La furosemida, por el contrario, aumenta la excreción del calcio y se utiliza con infusiones salinas para tratar hipercalcemias severas.

Resistencia a los diuréticosLa causa mas frecuente es el incumplimiento del enfermo en sus com-promisos con el médico y su resistencia al régimen hiposódico. También lo es la administración inadecuada en el caso de la furosemida, ya que su efecto dura sólo 6 horas. En pacientes descompensados, es preferible el uso de la vía intravenosa.

La depleción volumétrica inducida por los diuréticos, que reduce la filtración glomerular y aumenta la reabsorción proximal de sodio, afecta la respuesta a los diuréticos que actúan en el nefrón distal; adicionalmen-te, la contracción volumétrica activa el sistema nervioso simpático y el sistema renina-angiotensina-aldosterona y la disminución de los niveles plasmáticos del péptido natriurético atrial, contribuyen a la resistencia, por lo que es recomendable la asociación al diurético, de un inhibidor de la enzima de conversión, IECA, en los síndromes edematosos.

La contracción volumétrica puede evitarse iniciando el tratamiento con uno de los diuréticos menos potentes, titulando gradualmente el incremento en las dosis y el cambio a diuréticos más potentes, o bien administrando el diurético en forma intermitente o combinando el diu-rético de asa con un inhibidor de la aldosterona. El uso concomitante de los AINE puede bloquear parcialmente la acción del diurético.

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A

Abordaje fisicoquímico, 217Acidez titulable, 51Ácidos, 40Acidosis, 124 láctica, 142 metabólica, 138-148 compensación, 146 definición, 138 diagnóstico, 146 etiología, 142 tratamiento, 147 respiratoria, 156-161 compensación, 160 definición, 156 diagnóstico, 160 efectos, 158 etiología, 159 fisiopatología, 156 tratamiento, 161 tubular, distal secretora, 241proximal, 242renal, 143urémica, 142Agua, 1, 243 autoionización, 41 balance, 5 corporal, 2, 3 distribución, 3 en el paciente pediátrico, 243 estructura molecular, 1 reabsorción renal, 34, 247 requerimientos, 4 Alcalosis, 124 metabólica, 149-155 diagnóstico, 152 etiología, 153 exceso de corticoides, 151 por contracción de volumen, 150 tratamiento, 154 respiratoria, 162-167 definición, 162 fisiopatología, 162Aldosterona, 65Alteraciones acidobásicas, enfoque práctico, 168mixtas, 175

ÍNDICE ALFABÉTICO

primarias, 125, 136 respuesta compensadora, 126Amiloride, 321Amonio, 51 excreción, 147Anatomía renal, 16Anfotericina B, acidosis tubular por, 241Angiotensina, 26Anhidrasa carbónica, 320Anion gap, 126, 131Aniones intracelulares y potasio, 62Antidiurética, hormona, 56Aparato yuxtaglomerular, 18Arginina-vasopresina, 57Arterias arcuatas, 16Arteriola, aferente, 25eferente, 25Ascitis, tratamiento, 91Autorregulación renal, 24

B

Balance, acidobásico, 220 hídrico, 3Bartter, síndrome, 153, 259 clásico, 260neonatal, 259Base exceso, 128, 223 corregida, 225Bicarbonato, cálculo, 127estándar, 128fórmulas, 132reabsorción, 48-50Bohr, efecto, 164Bowman, cápsula, 19Brecha aniónica, 126, 131 corregida, 222Búfer, 46Bumetanida, 320

C

Calcio, dieta, 69

324

distribución, 67 eliminación, 70 homeostasis, 67 hueso, 69 paciente pediátrico, 278Calcitonina, 69, 73, 283Calicreína-quinina, 27Canal epitelial de sodio, mutaciones, 256Canales de cloro, mutaciones, 255Capilar glomerular, estructura, 19Catecolaminas y potasio, 60Célula, intercalada, 65 principal, 64Cetoacidosis diabética, 179-193 bicarbonato, 193 complicaciones, 189 controversias, 187 cuadro clínico, 182 definición, 179 diagnóstico, 182 factores precipitantes, 183 fisiopatología, 180 insulina, 186 tratamiento, 184Cirrosis hepática, 85Cloruro de sodio, soluciones, 88Compartimientos, composición iónica, 12Compensación, renal, 47 respiratoria, 47Composición hidroelectrolítica, 5Concentración y dilución, 35Contracorriente, multiplicador, 36Cotransporte de glucosa, 29Cushing, síndrome, 153

D

Dent, enfermedad, 255Depuración, 19Deshidratación, 194, 199, 264Desmielinización osmótica, síndrome, 86Dextrosa al 5%, 302Diabetes insípida, 79, 214 central, 79 nefrogénica, 80Diferencia de iones fuertes, 221Diuréticos,

mecanismo de acción, 320resistencia, 322uso, 91DuBose, nomograma, 134

E

ECA, 26Ejercicio y potasio, 62Elementos, químicos, 7 traza, 212Endotelina, 27Equilibrio acidobásico, 40-53 alteraciones, 124 ruta diagnóstica, 305, 307Equivalencia electroquímica, 6Espironolactona, 321Estado hiperglucémico hiperosmolar, 179Estenosis pilórica, 213

F

Fiebre prolongada, 214Filtración y reabsorción, 22Fisiología renal, 16-39 evolutiva, 236Fístulas gastrointestinales, 143Fístulas intestinales, 213Flujo plasmático renal, 20Fósforo, absorción, 71 distribución, 70 excreción renal, 71 homeostasis, 71 paciente pediátrico, 291Furosemida, 320

G

Gas alveolar, ecuación, 158Gases arteriales, 126Gibbs-Donnan, equilibrio, 9Gitelman, síndrome, 153, 261Glomérulo normal, 18Gradiente transtubular de potasio, 101GTTK, 101

325

H

Haldane, efecto, 128Hartmann, 200, 302Henderson-Hasselbalch, ecuación, 42, 126Henle, asa, 31, 32Hidroclorotiazida, 321Hidrógeno, concentración, 41Hipercalcemia, 111, 208, 284 causas, 112 cuadro clínico, 112 diagnóstico, 113 paciente pediátrico, 284 tratamiento, 112Hipercalciuria, 143Hipercapnia, 156Hiperfosfatemia, 116, 209, 298 tratamiento, 117Hipermagnesemia, 19, 209Hipernatremias, 74-80, 198, 205 clasificación, 74 hipervolémica, 78 hipovolémica, 77 normovolémica, 76 tratamiento, 75Hiperosmolares, síndromes, 74-80Hiperosmolaridad, 61Hiperpotasemia, 104, 207 en acidosis metabólica, 106 etiología, 104 ficticia, 105 tratamiento, 109Hipertensión portal, 213Hipoaldosteronismo, 107, 145Hipocalcemia, 115, 207, 286 causas, 115 cuadro clínico, 115 hipocalciúrica familiar, 258 paciente pediátrico, 286 tratamiento, 116Hipocapnia, 162Hipofosfatemia, 117, 208, 295 tratamiento, 118Hipomagnesemia, 119, 209, 275 causas, 120 clínica, 121 tratamiento, 122Hiponatremias, 81-93, 198, 204 con hipotonicidad, 81 hipervolémica, 84

hipovolémica, 82 normovolémica, 83 tratamiento, 87Hipoparatiroidismo, 287Hipopotasemia, 94, 206 clínica, 99 desviación intracelular, 97 diagnóstico, 100 ECG, 100 etiología, 94Hipoxia, 165Homeostasis y función renal, 23 acidobásica, 40

I

Íleo adinámico, 213Insuficiencia, adrenal primaria, 108 cardiaca congestiva, 85Insulina y potasio, 60Iones fuertes, brecha, 226

J

Jugo biliar, composición hidroelectro-lítica, 5

L

Lactato de Ringer (Hartmann), 302Leche-álcali, síndrome, 153Liddle, síndrome, 153, 256Líquidos, electrolitos y equilibrio aci-dobásico, 1-15

M

Macula densa, 18, 26Magnesio, absorción, 72 alteraciones, 120 distribución, 72 excreción renal, 73 homeostasis, 72 paciente pediátrico, 274Mantenimiento diario, 202

326

Marfán, síndrome, 143Mielinolisis póntica central, 86Mieloma múltiple, 144Mineralocorticoides, deficiencia, 82Modelo fisicoquímico, 134Molaridad, 8

N

Na/K ATPasa, 13Nefrón, 16Nefrótico, síndrome, 85Nervios simpáticos renales, 55Nutrición parenteral total, 211

O

Obstrucción intestinal, 213Orina, composición, 39 concentración, 35Osmolalidad, 8 plasmática, 13Osmolaridad, 8Osmolares, trastornos, 198Osmorreceptores, 56Óxido nítrico, 27

P

Paciente, crítico, alteraciones acidobásicas, 216-235 abordaje fisicoquímico, 217 alteraciones más comunes, 229 balance acidobásico, 220 brecha aniónica, 222 brecha de iones fuertes, 226 enfoque, 234 quirúrgico, manejo de líquidos, 194-215 hiperpotasemia, 207 hipocalcemia, 207 hipomagnesemia, 209hiponatremia, 204 hipopotasemia, 206mantenimiento diario, 202 pérdidas patológicas, 202

trauma, 210pediátrico, 236-301 agua, 243 balance acidobásico, 238 calcio, 278deshidratación, 264 fisiología renal, 236 fósforo, 291 hipercalcemia, 284 hidratación parenteral, 272 hipernatremia, 268 hipocalcemia, 286hiponatremia, 266magnesio, 274raquitismo, 289regulación hídrica, 245 requerimientos, 246 sodio, 250 volumen urinario, 237Parálisis periódica hiperpotasémica, 107Parathormona, 69, 282Péptido natriurético atrial, 28Pérdidas preexistentes, 197Permeabilidad capilar, 11Peso, atómico, 6 molecular, 6, 8pH, 41 determinantes, 135Pickwick, síndrome, 159Pizarro, solución, 273Podocito, 19Postoperatorio, 211Potasio, aldosterona, 65 alimentos, 99 cambios acidobásicos, 61 desviación transcelular, 61 distribución, 59 excreción, 60, 62 homeostasis, 59-66 plasmático, 66 reemplazo, 102Presión, coloidoosmótica, 10 hidrostática, 10 oncótica, 11 osmótica, 10Prostaglandinas, 27Pseudohiponatremia, 81

327

R

Raquitismo hipofosfatémico, 254Reabsorción-secreción tubular, 22Receptor-sensor de calcio, mutacio-nes, 257Relación cloro/sodio, 229Renina, 26Renina-angiotensina-aldosterona, 25, 56Ringer, lactato, 200Ruta diagnóstica, 305

S

Saliva, composición hidroelectrolítica, 5Secreción inadecuada de hormona an-tidiurética, síndrome, 83 fármacos asociados, 84Secreciones digestivas, 5Síndromes, hiperosmolares, 74 hipoosmolares, 81Sjögren, síndrome, 144Sobrehidratación, 196Sodio, 54-58 en pediatría, 250Solución, Pizarro, 273salina hipertónica, 303salina normal, 302 Starling, ley, 13

Stewart, modelo, 45, 134Succinilcolina e hiperpotasemia, 107Suero oral, 271

T

Tampones, 46Tasa de filtración glomerular, 21Teoría fisicoquímica, 45Tonicidad, 9Transoperatorio, 211Transporte, de solutos, 11 renal, 28Trauma, 210Túbulo, distal, 33 proximal, 30

V

Van Slyke, fórmula, 129Vasopresina, 28Vitamina D, deficiencia, 290Volumen circulatorio efectivo, 54Volumen extracelular, anomalías, 55, 197

W

Wilson, síndrome, 144

330

INSTRUCCIONES PARA EL USO DEL MINICD-ROM

El miniCD incluido con este libro, trae un programa para asistente digi-tal. Introdúzcalo en el lector de CD-ROM y siga las instrucciones.

Si no se lanza la pantalla con instrucciones, vaya al botón Inicio de Win-dows, luego escoja Ejecutar y escriba:

X:\autorun.exe, donde X es la letra de la unidad de CD-ROM (general-mente, D o E)

Luego siga las instrucciones.

Requerimientos mínimos del sistema

Del computador de base:

Sistema operativo Windows XP ProfessionalActiveSync 3.5 (es el software de sincronización de la Pocket PC)Procesador de 1 GHz128 MB en RAMUnidad de CD-ROM

Del asistente digital:

Pocket PC con sistema operativo Windows Mobile 2003 Second Edition (para conocer el sistema operativo de su asistente, refiérase al manual de instrucciones)500 KB de memoria RAM disponibles

Soporte

El sotfware se distribuye con caracter gratuito, tal como es, como par-te del Manual de Líquidos y Electrolitos y no incluye soporte técnico ni garantía alguna. Sin embargo, puede escribir sus comentarios a: <soporte@cib.org.co>

Visite <http://www.cib.org.co/software> para posibles actualizaciones.

Este CD-ROM ha sido controlado en todas sus fases de producción para verificar que no contenga virus. Sin embargo, recomendamos mantener activo su programa antivirus. Los editores no se hacen responsables por cualquier interrupción, daños o pérdida de información o de sistema informático mientras esté utilizando este CD-ROM, los programas o los datos en él contenidos.