05- Balance electrolítico

Integración del balance de agua y NaClg g y

- Regulación del Volumen del LEC

- Regulación de la Osmolaridad del LEC

ObjetivosObjetivos

1 Comprender y analizar el rol de los riñones en la1. Comprender y analizar el rol de los riñones en laregulación de la volemia y la presión arterial media.

2. Analizar las diferencias entre la regulación delgvolumen del líquido extracelular y de la osmolaridadplasmática.p

Regulación del Volumen del LEC

Regulación de la osmolaridad del LECdel LEC osmolaridad del LEC

Importancia Mantener la P sanguínea Mantener el volumen celular

Variable monitoreada

Contenido total de NaCl(V circulante efectivo)

Contenido total de agua(osmolaridad plasmática)

Sensores - Seno carotideo- Cayado aortico Baroreceptores- AA

At i

Osmoreceptores hipotalámicos

- AtrioTransductores(Vías eferentes)

Eje RAASNSAVP

AVPSED

AVPFNA

Efector Corto plazo: corazón, vasos í Af t l P í

Riñón: Afecta la excreción de agua C b M difi lsanguíneos. Afecta la P sanguínea

Largo plazo: riñón. Afecta la excreción de Na+

Cerebro: Modifica el comportamiento de beber

Variable Excreción urinaria de Na+ Excreción urinaria de aguaVariable modificada

Excreción urinaria de Na+ Excreción urinaria de agua

¿Porqué el contenido de Na+ del cuerpo es el principal determinante del VLEC?

1. Variable Monitoreada¿Porqué el contenido de Na del cuerpo es el principal determinante del VLEC?

Osm p ~ 2 Na+ ⇒ cuando se mueve Na+ se mueve agua

↑ Transitorio de la osmolaridad ⇒ ↑ ADH, ↑ SED ⇒ ↑ VLEC

“Pequeños cambios en la excreción de Na+ llevan a marcadas alteraciones en el volumen del LEC”

Ej: el agregado de 145 mmoles de Na+ al EC obliga a aumentar el VLEC en 1 l.

¿Porqué el contenido de agua del cuerpo es el principal determinante de la OsM

1. Variable Monitoreada

¿Porqué el contenido de agua del cuerpo es el principal determinante de la OsM del LEC?

Osm total = osmoles totales del cuerpo ⇒ no varían (excepto crecimiento o enfermedades)agua total del cuerpo

Osmoles totales = Osmoles EC + Osmoles ICOsmoles EC ⇒ regulada por el sistema de control del VLECOsmoles IC ⇒ mayoritarios y altamente reguladosIC y y g

“Solo controlando el agua en forma independiente del control del Na+ puede el cuerpo regular la osmolaridad corporal”





Contenido total de Na+

(V circulante efectivo)Contenido total de agua(osmolaridad plasmática)

SensoresBaroreceptores

de alta y baja presiónOsmoreceptores hipotalámicos

T d Ej RAA AVPTransductores(Vías eferentes)

Eje RAASNSAVPFNA

AVPSED

FNAEfectores Corto plazo: corazón, vasos

sanguíneos. Afecta la P sanguíneaLargo plazo: riñón: Afecta la

Riñón: Afecta la excreción de agua Cerebro: Modifica elLargo plazo: riñón: Afecta la

excreción de Na+Cerebro: Modifica el comportamiento de beber

Variable modificada

Excreción urinaria de Na+ Excreción urinaria de aguamodificada

Entrada de Na+ = Salida de Na+

Control del VLEC = Balance de Na+

Entrada de Na Salida de Na

Entrada de Na+oral = (Salida de Na+)renal+ (Salida de Na+) otras vías

La excreción renal de Na+ depende de la “cantidadLa excreción renal de Na depende de la cantidadtotal de Na+” en el cuerpo y NO de su [Na+]EC.

[Na+]EC= m (cantidad total de Na+)V EC

cantidad total de Na+ = [Na+]EC .VLEC

En gral es cte Señal para la Homeostasis del Na+

Los riñones aumentan la excreción de Na+ en respuestaLos riñones aumentan la excreción de Na en respuestaa un aumento del VLEC

Efecto de cambios abruptos en la ingesta de Na+

Peso(kg)(kg)

Na+

(mmol/día)Balancenegativo(mmol/día) Balance

positivo

Na+Entrada > Na+

salida Na+Entrada < Na+

salida

Días

La [Na]EC no varió durante este período ⇒ no puede ser la variable monitoreada

Efecto de cambios abruptos en la ingesta de Na+

Peso(kg)(kg)

1

Na+

(mmol/día)Balancenegativo(mmol/día) Balance

positivo 2

Días

Na+Entrada > Na+

salida Na+Entrada < Na+

salida

1‐ Balance positivo 2‐ Balance negativo

↓ SRAA↓ catecolaminas↑FNA

↓ retención de Na+

↑ natriuresis

↑ SRAA↑ catecolaminas↓ FNA

↑ Transitorio de la osmolaridad ⇒ ↑ ADH, ↑ SED ⇒ ↑ VLE ↑ peso ↓ ADH

Efecto del balance positivo de Na+ en la excreción de Na+

CE Na+( l/dí )(mmol/día)

A EC d (l)Agua EC ganada (l)

Cantidad de Na+ retenida por el cuerpop p(mmoles)

Dieta rica en sodio: Aumento de VEC y de la excreción de sodioDieta rica en sodio: Aumento de VEC y de la excreción de sodioDieta baja en sodio: Descenso de VEC y de la excreción de sodio

Lo que regula la excreción de Na+ NO es el VLEC sino el “volumen circulante efectivo

• Es un volumen sanguíneo funcional que causa una perfusión eficaz delos tejidos donde se encuentran los sensores del VLEC (vasos torácicos)j LEC ( )

• El volumen circulante efectivo generalmente varía directamente conel VLEC y ambos parámetros son proporcionales a los depósitoscorporales totales de sodio.

Ejemplos de Excepción:Ejemplos de Excepción:

En ciertas patologías como la falla cardiaca congestiva que provoca bajo output

cardíaco lo cual no permite expandir los vasos torácicos, pero hay edemas que

implican que el VLEC esta ↑. Sin embargo el volumen circulante efectivo esta ↓ por

lo cual hay retención de Na+ agravando la situación.

VLEC no varia pero sí varía el VEC:Efecto de la gravedad en modular el retorno venosoEfecto de la gravedad en modular el retorno venoso

Parado Recostado Sumergido

Disminuye la perfusión torácica

CE Na+: ↓ CE Na+: ↑ CE Na+: ↑↑Aumenta el volumen de sangre central

La CE de Na+ varia ampliamente a pesar de que el VLEC es el mismo ∴ no es el V el estimulo para la excreción de Na+ sino el volumen circulante efectivoVLEC el estimulo para la excreción de Na sino el volumen circulante efectivo .







Sensores Baroreceptores de alta y baja presión


Transductores Eje RAA AVPTransductores(Vías eferentes)

Eje RAASNSAVPFNA

AVPSED

Efectores Corto plazo: corazón, vasos sanguíneos. Afecta la P sanguíneaLargo plazo: riñón: Afecta la

Riñón: Afecta la excreción de agua Cerebro: Modifica el g p

excreción de Na+ comportamiento de beberVariable modificada


La mayor parte de los receptores de volumen renal y extrarenal detectan

2. Sensores de volumen

La mayor parte de los receptores de volumen renal y extrarenal detectan cambios de presión o distensión (baroreceptores) más que cambios de VEC.

Sensores vasculares “centrales” Receptores de baja presiónReceptores de baja presión

• Atrio cardiaco• Vasculatura pulmonar

Receptores de alta presión

• Seno carotideo• Seno carotideo• Cayado aortico• Aparato JGM (AA )

Sensores en el SNC

Sensores en el hígado

Una ↓ en el volumen circulante esfectivo activa 4 vías efectoras que actuaran en paralelo

↓ V circulante efectivoEl ↑ de la retención de Na+

contraresta la ↓ del V circulante efectivo

At iHígado Arco aórtico S carotideoBarorecep ↓ VFG

Receptores de alta P

Atrio

Miocitos

Hígado Arco aórtico S carotideo

Receptores de baja P SNC

prenales

↓ VFG

Aparato Miocitosatriales

Receptores de baja PAtrio Pulmón

SNC

cerebro

Aparatoyuxtaglomerular

FNASNS Hipófisis

Renina

Ang IIFNASNS posterior

AVPaldosterona

Cambios en la hemodinamia y el transporte tubular

↓ CE Na+

↓VC efectivo reducirá la excreción de Na+ (↑ el V LEC)

1 SRAA1- SRAA2- SNS3- AVP3- AVP4- FNA

↑VC efectivo promoverá la excreción de Na+(↓ el V LEC)1- SRAA2 SNS2- SNS3- AVP4- FNA4- FNA

Sistema redundante: - Varias vías eferentes actúan sobre un mismo efector dentro del riñón- Una vía eferente puede actuar en distintos sitios efectores

Aumento de la liberación de renina:

1- SRAA Control de la liberación de reninaAumento de la liberación de renina:1- Disminución de P sanguínea sistémica (efecto simpático en AJG)

Una ↓ del VCE es sensado por los baroreceptores en la circulación arteria central, estimulando SNS.

2- Disminución de la presión de perfusión renal (baroreceptor renal)Receptores de estiramiento en las células granulares de la AA sensan la ↓ de la distensióndebida a ↓ del VCE (↓ Ca++ ↑AMPc )debida a ↓ del VCE (↓ Ca , ↑AMPc )

3- Otros factores- prostaglandinas E2 y I2- endotelina

Disminución de la liberación de renina:

1- Aumento de P sanguínea sistémica2- Aumento de la presión de perfusión renal3- Otros factores

- angiotensina IIangiotensina II- AVP- NO

1- SRAA

↓ Volumen Circulante Efectivo

Control de la liberación de ANGII↓ Volumen Circulante Efectivo

AdrenalAngiotensina IIECA

El aumento en la retención de Nacontrarresta la ↓del V circulante efect

Hipotalamo

del V circulante efect

Riñonesaldosterona

Riñones

SED AVPAngiotensina I

renina

Angiotensinogeno

↓ excr. de Na+↓ excr. de agua

Hígado

g

Funciones de la Angiotensina II1- SRAACorteza Adrenal:1- Estimula la secreción de aldosterona

Renal:2- Vasoconstricción de AE y AA

(modifica la hemodinamia renal)3- Aumenta la reabsorción de Na+

↓FSR

en TP y AHG (activa Na+/H+)en TC (activa ENaC)

Resistencia arteriolar:

↑ AA

↓FSR

↑ FF↑ Π capilar

it b l↑↑ AE↑ FF peritubular

↑ Reabsor.proximal de

Na+↓ Ph capilar

↓ Ex de Na+

↓ Ex de agua

ANG II

↑ R b d

peritubular

↓ FSR ↑ G di t l↑ [ ] ↑ Reab de Na+ en el

AHA

↓ Lavado medular

↓ FSR en Vasa recta

↑ Gradiente para lareabsorción pasiva de NaCl en AADH

↑ [urea] ↑ [Na+]

Intersticiomedular

Funciones de la Angiotensina II1- SRAA

Corteza Adrenal:1- Estimula la secreción de aldosterona

Renal:2- Vasoconstricción de AE y AA

(modifica la hemodinamia renal)3- Aumenta la reabsorción de Na+

en TP y AHG (activa Na+/H+)en TC (activa ENaC)

Hi tálHipotálamo:5- Estimula la secreción de AVP y sed

- Mineralocorticoide - se sintetiza en corteza suprarrenalAldosterona

1- SRAA

A-MR ⇒ transcripNúmero

de canalesde Na+

abiertos

[aldosterona]p(ng/dl)(ng/dl)

Control de la liberación:1 ↑ Angitensina II

Funciones:1 ↑ reabsorción de Na+1- ↑ Angitensina II

2- ↑ K+ plasma3- ↓ Na+ plasma

1- ↑ reabsorción de Na2- ↑ secreción de K+

3- ↑ secreción de H+



At iHígado Arco aortico S carotideoBarorecep ↓ VFG Atrio

Miocitos

Hígado Arco aortico S carotideo


prenales

↓ VFG



SNC

cerebro


FNASNS Hipófisis

Renina


AVPaldosterona


↓ CE Na+

2- SNS

Actividad del Sistema Nervioso Simpático:

- ↑ Resistencia vascular renal

Actividad del Sistema Nervioso Simpático:

↓ FPR, ↓ VFG, ↑ FF ⇒ + reab de agua y Na+ Tprox

- ↑ Reabsorción tubular de Na+ (Efecto directo)Activa NHE3 apical y la bomba de Na+/K+

- ↑ Secreción de renina (noradrenalina)

↑↑ Reabsorción NaCl y agua




Miocitos



prenales

↓ VFG



SNC

cerebro


FNASNS Hipófisis

Renina


AVPaldosterona


↓ CE Na+

Control de la liberación de HAD (AVP):

3- AVP

Control de la liberación de HAD (AVP):1- ↑ osmolaridad (Osmoreceptores Hipotalámicos y Hepáticos)2- ↓ Volumen3 ↓ P ió (R t d lt b j ió d l á b l l3- ↓ Presión (Receptores de alta y baja presión del árbol vascular

F iFunciones:1- ↑ P agua (TC) 2- ↑ P Na+ (AHG y TC)2 ↑ P Na (AHG y TC) 3- ↑ P urea (TC papilar) 4- vasoconstrictor




Miocitos



prenales

↓ VFG



SNC

cerebro


FNASNS Hipófisis

Renina


AVPaldosterona


↓ CE Na+

Péptido Natriurético Atrial4- FNA

Aumento del volumen

Cardiovascular Vasodilataciónsanguíneo Cardiovascular Vasodilatación

Aumento dePresión Atrial

Aumento del PNA ↓ Renina

Disminución del Tono

Aumento del PNA(miocitos de

auricula)

Endocrino↓ e a↓ Aldosterona↓ADH

del Tono Simpático

RenalVasodil AA↑ VFG - CFNaRenal ↑ VFG CFNa↓ Reab. de Na↑ FPR med y cort

NATRIURESIS

↑ VFG

Inhib de la reabd N +

↓ de la reabde Na+ estim

por aldosterona

↓ de la reabpor Na+ / Cl-

4- FNA

de Na+

↓ de la reab

por aldosterona

de Na+ estim por ANG II

↓ Secreción

↑ Carga de

de renina

↑ Carga deNa+ en IMCD

↑ Carga deNa+ en AH

↑ Carga deNa+ M densa

Na en IMCD

↓ de la reab

↓ Reab deagua

↓ de la reabde Na+ por

ENAC

g↓ de la reab.

pasiva deNa+

↓ Hipertonia delIntersticio medular

↑ Excreciónde Na+







Sensores - Seno carotideo- Cayado aortico Baroreceptores- AA

At i


- AtrioTransductores(Vías eferentes)

Eje RAASNSAVP

AVPSED

AVPFNA

Efectores Corto plazo: corazón, vasos í Af t l P í

Riñón: Afecta la excreción de sanguíneos. Afecta la P sanguíneaLargo plazo: riñón: Afecta la excreción de Na+

agua Cerebro: Modifica el comportamiento de beber

Variable Excreción urinaria de Na+ Excreción urinaria de aguaVariable modificada


Control de la Osmolaridad (contenido total de agua)

Agua corporal total (60% del peso corporal)Varón adulto Agua corporal total (60% del peso corporal)

42 litrosde 70 Kg de peso

IntracelularIntracelularIntersticial Plasma

Membrana plasmáticaEndotelio capilar

40% del peso corporal40% del peso corporal

28 litros28 litros(15% del

peso)

11,5 L

(5% del

Peso)

3 5 L

Extracelular

3,5 L

(20% del peso)

14 litros

Cambios del contenido total de agua ⇒ cambios de la osmolaridad


Balance de aguaBalance de aguaAire espirado: 300 mL/díaAire espirado: 300 mL/día

Ingreso: Ingreso: Bebida 1200 mL/díaBebida 1200 mL/díaAlimentos 1000 mL/díaAlimentos 1000 mL/díaMetabolismo 300 mL/díaMetabolismo 300 mL/día

O d 900 O /díO d 900 O /dí

Perspiración:Perspiración:600 mL/día600 mL/día

mOsm dieta 900 mOsm/díamOsm dieta 900 mOsm/día

Heces:Heces:200 mL/día200 mL/día Egreso: Egreso:

Orina 1400 mL/díaOrina 1400 mL/díamOsm orina 900 mOsm/díamOsm orina 900 mOsm/día900 900 mOsm/día x 1.4 l/día = 643 mOsm/día x 1.4 l/día = 643

200 mL/día200 mL/día

((∆∆ agua) agua) Ingreso de agua Ingreso de agua –– Egreso de agua = 0Egreso de agua = 0

mOsm/LmOsm/L

((∆∆ OsmOsm) ) OsmOsm dieta dieta -- OsmOsm orina = 0orina = 0


El SNC es muy sensible a cambios de la osmolaridad

Si Osmolaridad varia > del 15% los efectos son muy severosSi Osmolaridad varia > del 15% los efectos son muy severos∴ Regular la osmolaridad es fundamental

Mecanismos1- riñones: controlan la excreción de agua

2 Mecanismos de la Sed: controlan la ingesta de agua2- Mecanismos de la Sed: controlan la ingesta de agua

↑

↑ del agua libre de todo el cuerpo ↓ osmolaridad

Osmoreceptores SNC

↑ OsMDespolarizaciónAchicamiento

OVLT(Órgano vascular de

la lámina terminal)

OSFÓrgano subfornico

osmoRAVP

osmoRSED

SEDN SON PV

riñones

Excr. aguaIng. agua

Agua libre

Regulación de la secreción de HAD

Osmoreceptores

Núcleo Paraventricular

Baroreceptori tNú l ti Hipotálamo inputNúcleo supraoptico Hipotálamo

L anterior de la hipófisis

L posteriord l hi ófi ide la hipófisis

Estímulos no osmóticos que aumentan la secreción de AVP

Reducción del VCE y de la PA (5- 10 %)Se corre el umbral hacia la izq.Ej clínicos: Hemorragia severa, shock hipovolémico (cólera) j g , p ( )

Embarazo: corrimiento de umbral de AVP hacia derecha x hGC

Dolor, nauseas, drogas ( morfina, nicotina, barbitúricos)

Defender el VCE tiene prioridad sobre la osmolaridad

Contracciónde volumen

(Hemorragia y colera)(Hemorragia y colera)Normovolemia

[AVP]p(pg/ml)

Expansión

(pg/ml)

Expansiónde volumen

(hiperaldosteronismo)

Osmolaridad plasmática (mOsM)

- Hemorragia g- Shock hipovolémico (cólera)

Estímulos no osmóticos que aumentan la secreción de AVP

Reducción del VCE y de la PA (5- 10 %)Se corre el umbral hacia la izq.Ej clínicos: Hemorragia severa, shock hipovolémico (cólera) j g , p ( )

Embarazo: corrimiento de umbral de AVP hacia derecha x hGC

Dolor, nauseas, drogas ( morfina, nicotina, barbitúricos)

Estímulos no osmóticos que disminuyen la secreción de AVPEstímulos no osmóticos que disminuyen la secreción de AVP

Expansión de volumen y aumento de la PASe corre el umbral hacia la derechaEj clínicos: hiperaldosteronismo

AlcoholOtros estímulos de la sed

Reducción del VCE (5- 10 %)( )Reducción de la PA

Defender el VCE tiene prioridad sobre la osmolaridad

Contracciónde volumen

(Hemorragia y colera)(Hemorragia y colera)Normovolemia

[AVP]p(pg/ml)

Expansión

(pg/ml)

Expansiónde volumen

(hiperaldosteronismo)

Osmolaridad plasmática (mOsM)

• En cond fisiológicas el cuerpo regula el volumen y la OSM plasmática en forma independiente• Desarreglos importantes en el metabolismo de agua o sal pueden romper la regulación• Desarreglos importantes en el metabolismo de agua o sal pueden romper la regulaciónindependiente.

• En gral el cuerpo prioriza volumen a osmolaridad

Actividad 6:a) Analice el equilibrio osmótico entre los compartimientos intra y extracelular en las siguientes situaciones. b) S ñ l l i i t d t b ti i tb) Señale el movimiento de agua entre ambos compartimientos.c) Indique en cada caso qué tipo de deshidratación se produce.

Normal

EC= 14 L300 mosm/L

IC= 28 L300 mosm/L

Actividad 6:a) Analice el equilibrio osmótico entre los compartimientos intra y extracelular en las siguientes situaciones. b) S ñ l l i i t d t b ti i t

Normal

b) Señale el movimiento de agua entre ambos compartimientos.c) Indique en cada caso qué tipo de deshidratación se produce.

EC= 14 L300 mosm/L

IC= 28 L300 mosm/L

Pérdida de 3 L de agua Deshidratación Hipertónica

- Se pierde mas agua que sal (se pierde liquido hipo)EC= 11 L

382 mosm/LIC= 28 L300 mosm/L

p g q ( p q p )- [Na+]p > 150 mEq/l- Ejemplos:1- Diabetes insípida2 G t t iti l d l t l lt l2- Gastroenteritis y se les da oralmente sol muy alta en sal

Actividad 6:a) Analice el equilibrio osmótico entre los compartimientos intra y extracelular en las siguientes situaciones. b) Señale el movimiento de agua entre ambos compartimientos

Normal

b) Señale el movimiento de agua entre ambos compartimientos.c) Indique en cada caso qué tipo de deshidratación se produce.

EC= 14 L300 mosm/L

IC= 28 L300 mosm/L

Pérdida de 3 L de agua Deshidratación Hipertónica

- Se pierde mas agua que sal (se pierde liquido hipo)EC= 11 L

382 mosm/LIC= 28 L300 mosm/L

p g q ( p q p )- [Na+]p > 150 mEq/l-Diabetes insípida- Gastroenteritis y se les da oralmente sn muy alta en sal

↓ VIC↓ VIC

Deshidratación Isotónica

Se pierde líquido iso

Pérdida de 2 L de ClNa 140 mmol/L

Se pierde líquido iso- [Na+]p = [130 – 150 mEq/l]- Hemorragias

EC= 12 L300 mosm/L

IC= 28 L300 mosm/L

mmol/L

300 mosm/L 300 mosm/L





EC= 12 L300 mosm/L

IC= 28 L300 mosm/L

mmol/L


↔ VIC





EC= 12 L300 mosm/L

IC= 28 L300 mosm/L

mmol/L


↔ VIC


Deshidratación Hipotónica

Se pierde mas sodio que agua (se pierde líquido hiper)

EC= 12 L256 mosm/L

IC= 28 L300 mosm/L

mmol/L - Se pierde mas sodio que agua (se pierde líquido hiper).- [Na+]p < 130 mEq/l- Gastroenteritis y solo se remplaza con agua- fibrosis quistita (trastorno perdedor de sal)256 mosm/L 300 mosm/L q ( p )- IRC





EC= 12 L300 mosm/L

IC= 28 L300 mosm/L

mmol/L


↔ VIC


Deshidratación Hipotónica

Se pierde mas sodio que agua (se pierde líquido hiper)

EC= 12 L256 mosm/L

IC= 28 L300 mosm/L

mmol/L - Se pierde mas sodio que agua (se pierde líquido hiper).- [Na+]p < 130 mEq/l- Gastroenteritis y solo se remplaza con agua- fibrosis quistita (trastorno perdedor de sal)256 mosm/L 300 mosm/L q ( p )- IRC

↑ VIC↑ VIC

Cuantificación de la Concentración y Dil ió d l iDilución de la orina

CE = Uosm . V ⇒ 600 mosm/día

Volumen urinario: 0,5-20 l/díaOsmolaridad urinaria: 30-1200 mOsM

Flujo urinarioV = Viso + Vagua libre ⇒ Cosm + Cagua

Clearence osmolarCosm = Uosm . V

P

Clearence de agua libreCagua = V - CosmPosm

Cosm = 1 a 2 ml/minEs el flujo urinario hipotético que

agua osm

Representa la diferencia entre el flujo real y el hipotetico de la orina isotónicaj

debería medirse si la orina fueseisotónica con el plasma (Uosm =Posm).

p

Cagua ⇒ ADH

Cuantificación de la Concentración y Dilución de la orina

Clearence de agua libre

Dilución de la orina

Cagua = V - Cosm

Orina isotónica ⇒V = Cosm ⇒ Cagua = 0

Orina diluida ⇒V > Cosm ⇒ Cagua ⇒ +Representa el V de agua libre de st quedebería agregarse a la orina isotónicahipotética para construir la orina realhipotética para construir la orina real.(Se forma reabs st en AGA, TD en ausencia deADH))

Orina concentrada ⇒V < Cosm ⇒ Cagua ⇒ -(T )

05- Balance electrolítico

Health & Medicine

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