Líquidos corporales Compartimiento Equilibrio de líquidos Q.F. Adriana Cordero INTRODUCCIÒN El agua y los solutos disueltos en cada uno de los compartimentos corporales de fluidos constituyen los líquidos corporales. De todos ellos, el principal componente es el H20. Hay mecanismos reguladores cuya función consiste en mantener la homeostasis sana de dichos fluidos; los trastornos funcionales de estos mecanismos pueden provocar alteraciones graves en los órganos de todo el organismo, incluido el sistema nervioso. Cada célula del cuerpo está bañada en líquido tisular. El agua y la composición electrolítica de este líquido tiene una influencia vital sobre la actividad de la célula. AGUA CORPORAL TOTAL (ACT) Es la cantidad total de liquido o agua que se encuentra en el cuerpo humano otros ACT 40% del Peso Corporal 60% del Peso Corporal CALCULO DEL ACT Métodos Antropométricos: Método de FD Moore Método de Watson Método que usa edad y peso Regla de tres: Ej. Una persona pesa 79.6 Kg 100 Kg --------- 60 L 79.6 Kg -------- x L ACT: 60% del Peso Corporal x = 79.6 x 60 / 100 = 47.76 L de ACT * Util para el cálculo de otros compartimientos líquidos VOLEMIA O VOLUMEN DE SANGRE TOTAL “Un hombre de 1.72 m de talla y 86 Kg de peso tiene una volemia de 5.2 L” EDAD SEXO > ACT > ACT FACTORES FISIOLOGICOS QUE MODIFICAN EL AGUA CORPORAL TOTAL CONTENIDO GRASO > ACT EMBARAZO > ACT METABOLISMO GENERAL DEL ACT EL ACT ES UNA SOLUCION CON 2 COMPONENTES: 1. EL SOLVENTE: AGUA 2. LOS SOLUTOS: 1. ORGANICOS: Proteínas, lípidos, hidratos de carbono. 2. INORGANICOS: Electrolitos EL ACT ES UNA SOLUCION HIDROELECTROLITICA FUENTES DIARIAS DE ENTRADA Y SALIDA DE AGUA EN EL ORGANISMO FUENTES DE ENTRADA AGUA BEBIDA (1.200 ml/d) EXOGENA AGUA DE ALIMENTOS (1.000 ml/d) FUENTES DE SALIDA PULMON (400 ml/d) PIEL (400 ml/d) ORINA (1.400 ml/d) ENDOGENA METABOLISMO CELULAR (300 ml/d) HECES (100 ml/d) PERDIDAS INSENSIBLES (700-900 ml/d) BALANCE HIDRICO ES EL EQUILIBRIO QUE EXISTE ENTRE LAS FUENTES DE ENTRADA Y SALIDA DE AGUA EN EL ORGANISMO INGESTAS AGUA BEBIDA EXCRETAS 1.200 ml/dia ORINA 1.400 ml/dia AGUA DE ALIMENTOS 1.000 ml/dia HECES 100-200 ml/dia AGUA METABOLICA PULMONES 350-450 ml/dia PIEL 350-450 ml/dia TOTAL: 300 ml/dia 2.500 ml/d TOTAL: 2.500 ml/d DESBALANCE HIDRICO ES LA ALTERACION QUE SE PRODUCE EN EL EQUILIBRIO FISIOLOGICO QUE DEBE EXISTIR ENTRE LA INGESTA Y LAS PERDIDAS DE AGUA EN EL ORGANISMO BALANCE HIDRICO NEGATIVO INGESTAS < EXCRETAS EXCRETAS > INGESTAS BALANCE HIDRICO POSITIVO INGESTAS > EXCRETAS EXCRETAS < INGESTAS CASO CLINICO HIPOTETICO GASTROENTERITIS AGUDA INGESTA EXCRETA AGUA BEBIDA 800 ml/d ORINA 975 ml/d AGUA DE ALIMENTOS 600 ml/d HECES 800 ml/d AGUA METABOLICA 300 ml/d PERDIDAS INSENSIBLES 700 ml/d VOMITOS TOTAL: 1.700 ml/d TOTAL: BALANCE HIDRICO NEGATIVO = - 1.275 ml 400 ml/d 2.975 ml/d Secreciones de glándulas exocrinas y endocrinas Termorregulación Transporte de nutrientes y desechos FUNCIONES DEL AGUA CORPORAL TOTAL Mantenimiento de la concentración de electrolitos Mantenimiento de presión arterial y volemia Digestión y Absorción COMPOSICION DE LOS LIQUIDOS CORPORALES LIQUIDO EXTRACELULAR L. INTRAVASCULAR L. INTRACELULAR L. INSTERSTICIAL Na+: 135-145 mEq/L Na+ K+: 3,5 – 5,5 mEq/L K+ Ca++: 8,5 – 10,5 mg/dl Ca++ Mg++: 1,5 – 2 mEq/L Cl-: 100 – 108 mEq/L HCO3: 22-28 mEq/L P-: 2,6 – 4,5 mg/dl SO4-: 1 mEq/L Glucosa: 60-110 mg/dl Proteínas: 6-8 gr/dl Albúmina: 3,5 – 4,3 gr/dl Globulina: 2,5 – 4,0 gr/dl La misma composición que el líquido intravascular excepto porque tiene muy pocas proteínas Mg++ Cl- HCO3 P- SO4Glucosa Proteínas Los electrolitos realizan importantes funciones en el organismo: El Potasio participa en la función enzimática, el funcionamiento de las membranas celulares, la conducción del impulso nervioso, la actividad cardiaca, la función renal, el almacenamiento del glucógeno y la regulación del equilibrio hídrico. El Sodio es el principal regulador de la osmolaridad del plasma. Además también interviene en la transmisión de impulsos por las membranas celulares. El Calcio interviene en la activación nerviosa y muscular y como activador de multitud de enzimas. En forma insoluble es el principal componente de los huesos y dientes. El Magnesio participa en la activación enzimática, en el metabolismo de las proteínas y en la función muscular. El Fósforo actúa en el metabolismo energético, en la regulación del pH y en la estructura del tejido óseo. K Na Ca Mg P Equilibrio Acido Básico. Funciones del Sistema Buffer o de Amortiguación • El mantenimiento del pH del medio interno, es de vital importancia para los seres vivos. • pH normal 7.35-7.45 • El pH se mantiene debido a la acción de los amortiguadores fisiológicos y a los mecanismos de regulación pulmonar y renal, que son en última instancia los responsables del mantenimiento del pH. IMPORTANCIA BIOLOGICA DEL MANTENIMIENTO DEL EQUILIBRIO ACIDO BASICO • Permite conservación de vida celular • Mantiene pH intra y extracelular • Equilibra la incorporación y la regulación de metabolitos y minerales • Regula y controla la captación y liberación de O2 • Mantiene pH sanguíneo • Regulación pH enzimático 15 PRODUCCION DE ÁCIDOS Y BASES ACIDO VOLATIL (15-20 moles /DIA) CO2 ACIDOS NO VOLATILES (150-200 meq/dia): - LÁCTICO(metabolismo anaerobico) - CETOÁCIDOS - SULFURICO (metionina,cisteina) -CLORHIDRICO (lisina,arginina,histidina) - FOSFORICO (fosfoproteinas y acidos nucleicos) BASES (100 meq/dia) - HCO3- ALCALI (acido glutámico, acido aspartico) “EL ORGANISMO TIENDE A LA ACIDEZ” FUENTES: Metabolismo endógeno Exógeno:Dieta Los organismos vivos no soportan variaciones bruscas del pH • Los organismos vivos no soportan variaciones del pH mayores de unas décimas de unidad y por eso han desarrollado a lo largo de la evolución sistemas de tampón o buffer, que mantienen el pH constante mediante mecanismos homeostáticos. Los sistemas tampón consisten en un par ácido-base conjugada que actúan como dador y aceptor de protones respectivamente. Tres sistemas eliminan el exceso de carga : 1.- SISTEMAS BUFFER : Formados por un ácido débil y una sal de ese ácido. EN SANGRE : actúan sistemas tampón extracelulares y eritrocitarios de forma inmediata. TEJIDOS: contienen sistemas buffer que actuan en 2-4 horas. Proteinatos/ proteínas Fosfato bibásico/fosfato monobásico Bicarbonato/ácido carbónico De ellos, el principal es el bicarbonato/ácido carbónico.(extracelular) 2.- SISTEMA PULMONAR :Elimina CO2 ,actua en 10-30 minutos.,como el CO2 es estimulante del centro respiratorio, la ventilación se adecua a las necesidades de ahorro o eliminación del mismo. “COMPENSACION RESPIRATORIA” 3.- SISTEMA RENAL: Elimina ácidos y reabsorbe bicarbonato. Actúa durante • • • • horas y días. Es el sistema de ajuste definitivo, par ello dispone de 3 mecanismos: a) Reabsorción de bicarbonato sódico. b) Eliminación de fosfato monosódico hasta un pH de 4,8(acidez titulable) c) Formación de amoniaco “EXCRECION RENAL DE LA CARGA NETA DE ACIDO.” Soluciones amortiguadoras o buffers biológicos más importantes Intracelulares: • Fosfatos inorgânicos • Sistema tampón fosfato diácido –fosfato monoácido HPO4- - H2PO4-2 pKa alrededor de 7.0 • Fosfatos orgânicos (Glucosa 6-fosfato, ATP) Extracelulares: ( sangre y líq. Intersticiales) • El más importante: sistema tampón ácido carbónico bicarbonato. ( H2CO3-HCO3-) • También contribuyen proteínas extracelulares. Soluciones buffers ,tampones o “amortiguadoras”: Soluciones tampones: Formado por: • un par conjugado ácido débil y una sal de ese ácido débil , o • una base débil y la sal de esa base débil. Ej.: Par ácido acético-acetato,de sodio se puede preparar agregando acetato de sodio a una solución de ácido acético. Sistemas amortiguadores • Poseen capacidad de captar H+ ú OH- sin que se modifique mucho el pH • CONSTITUIDAS POR ACIDOS O BASES DEBILES Y SUS SALES CH3 COONa CH3 COOH NaHCO3 H2CO3 NaH2PO4 H3PO4 Hb (O2) oxidada Hb reducida (H+) 21 Funcionamiento de una solución tampón IÓN COMÚN Funcionamiento de una solución tampón Funcionamiento de una solución tampón Constante de disociación • Depende de la [ ] de la sustancia en relación con sus partes disociantes • HA H+ + A – K = [H+ ] + [A–] [HA ] • PARA H2C03 K = [H+ ] + [HCO3] [H2CO3 ] 25 Sorensen En 1909, el químico danés Sorensen definió el potencial hidrógeno ( pH ) como el logarítmo negativo de la concentración molar de los iones hidrógeno. Esto es: Hasselbalch La ecuación de Henderson-Hasselbalch es una fórmula química que se utiliza para calcular el pH, de una solución buffer, o tampón, a partir del pKa (la constante de disociación del ácido) y de las concentraciones de equilibrio del ácido o base, del ácido o la base conjugada. Log K = log [H+ ] + [HCO3] [H2CO3 ] Log K = log [H+ ] + log [HCO3] [H2CO3 ] pH = -log [ H+] - Log [H+ ] = Log K + log [HCO3] [H2CO3 ] 26 ECUACION DE HENDERSON HASSELBALCH • -log K = pK • pH = -log [ H+] - Log [H+ ] = Log K + log Si H2CO3 H2O + CO2 [H2CO3 ] = pCO2 ( ) [HCO3] [H2CO3 ] • pH = pK + log HCO3 [H2CO3 ] = cte de solubilidad pH = pK + log [HCO3] [pCO2 ( )] 27 • ALTERACIONES DEL EQUILIBRIO ACIDO BASE POR AFECTACION DE ACIDOS Y BASES VOLATILES ALTERACIONES RESPIRATORIAS • ALTERACIONES DEL EQUILIBRIO ACIDO BASE POR AFECTACION DE ACIDOS Y BASES NO VOLATILES ALTERACIONES METABOLICAS 28 ¿Cómo se producen H2CO3 y el HCO3¯ ? PRODUCTOS DE OXIDACION CELULAR PLASMA SANGUINEO Eritrocito CO2 CO2 En capilar sanguíneo CO2 + H2O H+ + O2 O2 H2CO3 HCO3 ¯ H+ + HbO2 Hb H+ HCO3 ¯ Cl ¯ Útil para oxidaciones celulares 29 INTERCAMBIO GASEOSO ALVEOLO PULMONAR PLASMA SANGUINEO Cl ¯ HCO3 ¯ Eritrocito O2 O2 Cl ¯ O2 + Hb H+ HbO2 + H+ H+ + HCO3 ¯ CO2 + H2O CO2 ANHIDRASA CARBONICA H2CO3 CO2 30 CONTROL RENAL CONSERVA BASES Y EXCRETA ACIDOS SANGRE CO2 H2O EPITELIO TUBULO RENAL H2CO3 H+ + HCO3 ¯ + Na+ HCO3 ¯ LUZ TUBULAR (ORINA) H+ Na+ NaHCO3 NaHCO3 CASI EL 90% DEL HCO3 ES REABSORBIDO POR TUBULOS RENALES 31 COMPENSACIONES Alteraciones metabólicas Alteraciones respiratorias Compensación respiratoria Compensación renal > o < retención de CO2 > o < excreción ácidos y bases fijos TRASTORNO ALTERACIÓN DEL LEC CONSECUENCIA COMPENSACIÓN CAUSA ACIDOSIS METABÓLICA Disminución de la concentración de bicarbonato Aumento de la concentración de iones H+ y disminución del pH Disminución de la Fracaso de los PCO2 por riñones en la hiperventilación excreción de ácidos metabólicos. Formación excesiva de ácidos metabólicos. ALCALOSIS METABÓLICA Aumento de la concentración de bicarbonato Disminución de la concentración de iones H+ y aumento del pH Retención de bicarbonatos ACIDOSIS RESPIRATORIA Aumento de PCO2 Aumento de la concentración de iones H+ y disminución del Ph Hipoventilación (disminución de la PCO2) y aumento de la excreción renal de bicarbonatos Aumento de la concentración de bicarbonato por mayor absorción renal ALCALOSIS RESPIRATORIA Disminución de la Disminución de la PCO2 (secundaria concentración de a hiperventilación) iones H+ y aumento del pH Reducción de bicarbonatos por mayor excreción renal Ventilación pulmonar excesiva) Cuadros respiratorios que disminuyen la capacidad para eliminar CO2 [H+] Aumento ↓ Acidosis Disminución ↓ alcalosis ↑ PaCO2: ↓HCO3: ↓PaCO2: ↑HCO3: Acidosis respiratoria Acidosis metabólica Alcalosis respiratoria Alcalosis metabólica