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“OSMOLARIDAD”
Introducción: Dentro de la práctica clínica, muchos casos que pudieran parecer
realmente difíciles de diagnosticar, tienen un origen basado en algún desequilibrio
hidroelectrolitico, el cual, sea cual sea su etiología, debe de ser tratado rápidamente para
mejorar la salud del paciente y evitar problemas posteriores. Este capítulo pretende dar
una revisión a los mecanismos por los cuales se mantiene un equilibrio hidroelectrolitico
hid
adecuado, y mencionar los principales aspectos característicos de los estados hipo e
hiperosmolares.
Distribución de los líquidos corporales
El agua corporal constituye aproximadamente el 60% de la masa corporal en un
adulto varón sano. Estee valor cambia principalmente debido a la edad de la persona, y a la
cantidad de tejido adiposo que contenga. El agua corporal está dividida en dos
compartimentos: Liquido intracelular (LIC = 40%) y el liquido extracelular (LEC=20%), que a
su vez queda dividido
idido en plasma, liquido intersticial, y liquido transcelular. 1,3
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La osmolalidad se define como la concentración de solutos contenidos en un
líquido y esta es expresada en miliosmoles por kilo de agua (mosm/kg). La osmolaridad se
refiere a la cantidad de solutos en un litro de solución. El agua, debido a su solubilidad,
atraviesa las membranas celulares para alcanzar un estado de equilibrio osmótico, el cual
trata de igualar la osmolaridad del LIC con la del LEC. Por lo tanto, la osmolaridad está
determinada por lo diferentes concentraciones de solutos (iones, proteínas, moléculas) de
cada lado de la células. En el líquido intracelular, son más abundantes el K+ y los ésteres de
fosfatos orgánicos, mientras que en el líquido extracelular
extracelular son más numerosos el Na+, el
Cl- y el HCO3-. Los osmoles que están exclusivamente en el LIC o en El LEC son los que
determinan la osmolaridad efectiva de cada compartimento. Algunos osmoles como la
urea, no influyen en el desplazamiento de agua y se denominan como osmoles
ineficaces.1, 3
Valores normales de la
osmolaridad:
280±10 mosm/L
Fórmula para calcular la
osmolaridad en plasma:
2(Na+K) + (Glu/18) + (BUN/2.8)
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Existen numerosos mecanismos por los cuales está regulada la osmolaridad en el
cuerpo, habilitados para percibir cambios en la tonicidad del cuerpo del 1 al 2 %.
Funcionan ya sea por la ingestión o excreción de agua o por el aumento o la disminución
de algún catión o anión.1
Balance Hídrico: Ingestión y eliminación del agua.
Existen las llamadas perdidas forzosas de agua, las cuales se dan por la orina, heces
y la sudoración través de la piel, también se encuentran las perdidas insensibles, las cuales
se dan por difusión en la piel y el aparato respiratorio ascienden a unos 700 ml por día
aproximadamente. Para mantener la homeostasis, la ingestión de agua debe de ser igual a
la excreción de la misma. 3
El principal estimulo para la ingestión de agua es la sed, la cual se desencadena al
aumentar la osmolaridad o al disminuir el LEC o la presión arterial. Esto estimula a los
osmoreceptores, ubicados en la parte anterolateral del hipotálamo. El valor promedio
para que se produzca el mecanismo de la sed es aproximadamente una osmolaridad de
295 mosm/kg.1,3,4,5
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El principal factor para la eliminación de agua por medio de los riñones está
controlado por la liberación de la vasopresina de arginina (Hormona Antidiurética, ADH
por sus siglas en ingles), la cual es producida en los núcleos supraópticos y
paraventriculares
araventriculares del hipotálamo y almacenada y liberada en la hipófisis posterior
(neurohipófisis). Este nonapéptido posee una única acción fisiológica importante:
disminuir la excreción de agua al concentrar la orina. Este efecto se logra gracias a los
receptores V2, acoplados a proteína G, los cuales al unirse con la vasopresina de arginina,
incrementan la cantidad de monofosfato de adenosina cíclico intracelular (AMPc), lo cual
da como resultado la traslocación de los canales de agua aquaporina 2 (AQP2) en la
membrana apical de los túbulos colectores corticales y los conductos colectores
medulares.. Esto aumenta la permeabilidad al agua y estimula su resorción por gradiente
osmótico hacia la medula renal. 1, 2, 4, 5, 6,7
Cuando
se
encuentra
en
concentraciones
ciones elevadas, la vasopresina
de arginina también produce contracción
del musculo liso de los vasos sanguíneos y
del tubo digestivo, inicia la glucogenólisis
en el hígado y aumenta la secreción de la
hormona
adrenocorticotropa;
estas
acciones son mediadass por la acciones de
los receptores V1A y V1b. Existen otros
estímulos, aparte del desencadenado por
los osmoreceptores, para la liberación o
la disminución de los niveles de la
vasopresina de arginina.2,7
A comparación del umbral de los osmoreceptores, el umbral para la secreción de
AVP es de 280 a 290 mosm/kg, por lo cual es el primer mecanismo en tomar acción ante
un aumento de la osmolaridad. 1
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Regulación de los niveles de electrolitos
Balance del Sodio
Al igual que con el agua y los osmoles eficaces, el Na+ debe de tener un balance
entre la ingesta y excreción del mismo para mantener constante la concentración de la
osmolaridad y de los líquidos corporales. En una dieta típica occidental, se ingieren
aproximadamente 150 mmol de NaCl diarios. Para su eliminación, el principal encargado
es el riñón, en el cual, dos tercios del Na+ filtrados se reabsorben en el túbulo contorneado
proximal, y, en la porción gruesa de la rama ascendente del asa de Henle, se reabsorbe del
25 a 35 % del Na+ filtrado, por acción del cotransportador 2Cl-Na+K+. Por último, se
reabsorbe el 5% del Na+ en el túbulo contorneado distal por la acción del cotransportador
de Na+ Cl-.1,5
Además del control “normal” renal, existen diferentes mecanismos por los cuales
aumenta
nta o disminuye la excreción renal del sodio. Uno de ellos es el Sistema ReninaRenina
Angiotensina-Aldosterona,
Aldosterona, el cual se explica a continuación:
La renina es sintetizada y almacenada en las células yuxtaglomerulares del riñón,
las cuales están situadas en las paredes de las arteriolas aferentes en los glomérulos
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renales. La renina es secretada en respuesta a la disminución de la presión arterial. Una
vez en circulación, la renina cataliza la conversión del angiotensinógeno, el cual es una
proteína plasmática, en angiotensina I. Una vez formada la angiotensina I, se en
angiotensina II, por medio de la enzima convertidora de angiotensina, localizada
principalmente en el tejido pulmonar. La angiotensina II tiene diversas acciones las cuales
van a favorecer el incremento
remento de la presión arterial, pero solo una participa en la
regulación del sodio corporal: actúa sobre los riñones para provocar la retención de sal y
de agua. Una vez formada la angiotensina II, esta estimula a la zona glomerular de la
corteza suprarrenal
al para que libere aldosterona. La aldosterona por su parte, también
estimula la retención de sal y de agua, y la excreción de potasio.4,5
Además, otros mecanismos también actúan en el control de la presión arterial y por
consiguiente, en la regulación del sodio, censando cambios en el volumen sanguíneo y la
presión arterial, y efectuando cambios para corregir las diferencias:5
•
•
•
•
•
Receptores auriculares y el Péptido natriurético auricular
Receptores cardiopulmonares y descarga de estímulos nerviosos
Barorreceptores de alta presión y descarga de estímulos nerviosos
Prostaglandinas
Catecolaminas
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Hipernatremia:
La hipernatremia se define como una concentración de Na+ en plasma de más de 145
mmol/L. Generalmente, la hipernatremia se atribuye a 2 situaciones: al aumento de Na+ o al
déficit de agua. Dentro de la práctica clínica, la mayor parte de los casos de hipernatremia se
deben a perdida de agua. Generalmente, el mecanismo
mecanismo de la sed suele compensar la pérdida de
agua o el aumento de la concentración de Na+, por lo tanto, cuando este mecanismo esta alterado
o no exista el acceso para beber agua, es cuando se manifiestan los aspectos clínicos, por este
motivo se presenta más comúnmente en lactantes, minusválidos, pacientes con trastornos
mentales y enfermos intubados.1,5
La gravedad de las manifestaciones clínicas depende del periodo de instauración del
estado hiperosmolar y de su gravedad. Las manifestaciones clínicas más comunes en los pacientes
con hipernatremia son de tipo neurológico (debido a la disminución del volumen de las células
cerebrales) e incluyen desde alteración del estado de conciencia, debilidad hasta convulsiones y
coma. También
én se puede presentar poliuria y sed. Cuando hay antecedentes de pérdidas
excesivas de agua, se pueden presentar datos de hipovolemia y deshidratación.1
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Volumen del LEC
Aumento
No hubo aumento
Administración de soluciones
hipertónicas de NaCl o NaHCO3
Volumen minimo de orina
concentrada al maximo
Si
Pérdida insensible de agua
No
Pérdida de agua por vias
gastrointestinales
Velocidad de excrecion osmolal de
orina > 750 mosm/dia
Pérdida remota de agua por los
riñones
Diuréticos
DIuresis Osmotica
Respuesta renal a la
desmorpresina
Aumento de la osmolaridad en
orina
No hay cambios en la
osmolaridad de la orina
Disbetes Insípida Nefrógena
Diabetes insípida central
Figura 7. Algoritmo que muestra la estrategia clínica para la evaluación de la hiponatremia.
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El tratamiento de la hiponatremia tiene como objetivo el detener la pedida de agua y reponer el
déficit de agua. El volumen faltante de agua se puede calcular mediante la siguiente fórmula:
Déficit de agua= Concentración de Na+ en plasma – 140 x agua corporal total
140
Se debe de tener cuidado de no corregir el déficit de agua rápidamente, ya que esto puede dañar
a las células cerebrales previamente sometidas al proceso de adaptación y puede ocasionar daños
neurológicos. El periodo mínimo para la corrección de la osmolaridad debe de ser entre 48 y 72
hrs. Para evitar posible daño neurológico, la reducción del sodio no debe de ser mayor de .05
mmol/ lt/ hr, sin pasar de los 12 mmol/l en las primeras 24 hrs.1
Hiponatremia:
La concentración de Na+ menor de 135 mmol/L se define como hiponatremia. En estos casos, se
debe de determinar si la hiponatremia tiene una osmolaridad menor, igual o mayor de la normal.
La hiponatremia se presenta en el 1-2% de los pacientes hospitalizados.1,8
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Osmolaridad Plasmática
Alta
Normal
Hiperproteinemia
Hiperglucemia
Hiperlipidemia
Manitol
Irrigación de vejiga
Baja
Volumen máximo de orina
diluida al máximo (<100
mosm/kg)
No
Si
Volumen del LEC
Polidipsia Primaria
Reajuste del osmostato
Incremento
Insuficiencia Cardiaca
Cirrosis Hepática
Sindrome Nefrótico
Insuficiencia Renal
Normal
Decremento
SIADH
Descartar hipotiroidismo
Concentración de sodio en
orina
Descartar Insuficiencia
suprarrenal
<10 mmol/L
Perdida extrarrenal de sodio
Diuréticos
Vómito
>20 mmol/L
Nefropatía con perdida de
sodio
Hipoaldosteronismo
Diuréticos
Vómito
Figura 9. Algoritmo que muestra la estrategia clínica para la evaluación de la hiponatremia.
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Dentro de las causas de hiponatremia que cursan con un aumento en la osmolaridad podemos
mencionar la hiperglucemia o la administración de manitol. Esto se debe principalmente al
aumento de osmoles eficaces dentro del LEC, lo cual conlleva a un aumento de agua en este
espacio y a una dilución del sodio. Cabe mencionar que el
el nivel de sodio disminuye 1.4 mmol/L por
cada aumento de 100mg/dl de aumento de la glucosa en el plasma. En las causas de hiponatremia
hipotónica, las que están ocasionadas por perdida de sodio, se originan por el incremento hídrico
secundario por la disminución
inución de la osmolaridad en el LEC. En las causadas por incremento
primario de agua, una de las causas más comunes es el síndrome de secreción inadecuada de la
hormona Antidiuretica (SIADH). En este síndrome, existe una secreción aumentada de la
vasopresina
na de arginina (AVP). Esto se debe a una liberación anormal en el lóbulo posterior de la
hipófisis o a una producción ectópica, lo cual origina una reabsorción aumentada de agua y una
eliminación normal de Na+.1,7
Al igual que en la hipernatremia, las manifestaciones clínicas en la hiponatremia son de tipo
neurológico, ocasionadas por el desplazamiento de agua al LIC de las células cerebrales. Su
gravedad también depende del grado de disminución del Na+ y su periodo de instauración. Puede
aparecer nauseaa y malestar, cefalalgia, letargo y confusión mental. Los síntomas van apareciendo
en relación a la disminución del Na+.1,7
El tratamiento de la hiponatremia va enfocado principalmente a resolver el cuadro que causo la
hiponatremia y a restituir los valores
valores de sodio al restringir la ingestión de agua. Para los pacientes
que cursan con una hiponatremia y con reducción del volumen del LEC, el déficit de de Na+ se
puede reponer en forma de solución de NaCl isotónica. En los pacientes con síntomas
neurológicos, el Na+ debe reponerse, pero con una velocidad de .05 a 1 mmol/L/hr. La
hiponatremia que tiene un nivel menor de 110 mmol/L de Na+ debe de tratarse más
enérgicamente, con solución salina hipertónica. La cantidad de Na+ necesaria para alcanzar una
determinada
da concentración se puede medir con la siguiente fórmula:
(Cantidad de Na+ requerida - cantidad de Na+ real) x Agua corporal total
Existe el riesgo de que ocurra un síndrome de desmielinización osmótica (ODS) al corregir el Na+
de manera muy rápida, ya que
ue las células cerebrales han entrado en un proceso de adaptación y la
retracción del volumen de manera abrupta puede ocasionar daños irreparables. Las
manifestaciones clínicas más comunes de este cuadro comprenden en paralisis flácida, disartria y
disfagia. 1,7
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Bibliografía:
1.- Kasper D, Fauci A, Longo D, Braunwald E, Hauser S, Jameson J. Harrison principios de
medicina interna. 16a edición. México DF: McGraw-Hill,
McGraw Hill, 2005; vol. 1: 285-297.
285
2.- Kasper D, Fauci A, Longo D, Braunwald E, Hauser S, Jameson J. Harrison principios de
medicina interna. 16a edición. México DF: McGraw-Hill,
McGraw Hill, 2005; vol. 2: 2306-2314.
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Saunders
3.- Guyton A, Hall J. Tratado de fisiología médica.11ª edición. Madrid: Elsevier Saunders,
2006: 291-306.
4.- Guyton A, Hall J. Tratado de fisiología médica.11ª edición. Madrid: Elsevier Saunders,
2006: 348-364.
5.-Ayus
Ayus J, Tejedor A, Caramelo C. Agua, electrolitos y equilibrio acido-base.
acido base. Buenos Aires:
Medica Panamericana, 2007: 2-45.
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6. - Silbernagl S, Lang F. Color atlas of pathophisiology. Stuttgart. Thieme, 2000: 122-25.
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7. - Rosner H.Hyponatremia
Hyponatremia in heart failure: the role of arginine vasopressin and diuretics.
Cadiovasc Drug Ther [serie en internet] 2009 [consultado en 2009 agosto 10];
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Disponible en: http://www.springerlink.com/content/a842800nv81lx681/fulltext.pdf
8. - Bagshaw S, Townsend D, Mcdermid R. Disorders of sodium and water balance in
hospitalized patients. Can J Anesth [serie en internet] 2008 [consultado en 2009 agosto
10]; 56:151–167.
167. Disponible en:
http://www.springerlink.com/content/y0660p6125nvu182/fulltext.pdf
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“Trabajo Práctico Osmolaridad”
Material:
Sangre anticoagulada
Solución estándar (NaCl 18 gr) NaH2PO4 2.73 gr, NaHPO4 0.374 gr en 200 ml de H2O
H2O bidestilada
Solución glucosada al 50%
Solución glucosada al 5%
Solución Salina al 0.9%
Tubos de ensayo
Pipetas Gradillas
Centrifuga
Método:
Obtener sangre de un voluntario anticoagulada con heparina.
Separar los glóbulos rojos con la centrifuga
Marcar 7 tubos de la manera indicada en el siguiente cuadro
Sol. estándar
H2O bidestilada
TUBO 1
0.9 ml
9.1 ml
TUBO 2
0.75 ml
9.25 ml
TUBO 3
0.65 ml
9.35 ml
TUBO 4
0.55ml
9.45 ml
TUBO 5
0.45 ml
9.55 ml
TUBO 6
.35 ml
9.65 ml
TUBO 7
-
NaCl 0.9%
Glóbulos Rojos
.1ml
.1ml
.1ml
.1ml
.1ml
.1ml
5ml
.1ml
Osmolaridad calculada:
Resultados:
Marcar 6 tubos como indica el cuadro siguiente
Glucosa 50%
H2O bidestilada
TUBO 1
5ml
-
TUBO 2
4ml
1ml
TUBO 3
3ml
2ml
TUBO 4
2ml
3ml
TUBO 5
1ml
4ml
TUBO 6
-
Glucosa 5%
Glóbulos Rojos
.1ml
.1ml
.1ml
.1ml
.1ml
5ml
.1ml
Osmolaridad calculada:
Resultados:
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Cuestionario
1.- ¿Qué cambios observaste?
2.- ¿A que se deben los cambios?
3.- Al someterse una celular a un medio hipo-osmolar
hipo osmolar ¿Qué cambios sufre?
4.- Al someterse la célula a un medio hiper
hiper-osmolar
osmolar ¿Qué cambios sufre?
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Firma del instructor
Caso clínico:
Se trata de paciente masculino de 60 años el cual acude por presentar estado de coma.
Su padecimiento se remonta a 2 semanas previas cuando nota cefalea difusa de
intensidad moderada que impedía sus actividades, cursa así por espacio de una semana,
además presentar nausea y vomito; 7 días previos los familiares lo notan confuso en
pensamiento y que no coordinaba bien en sus actividades; 3 días antes tiende a quedar
dormido más de lo habitual y presenta convulsiones tónico-clónicas
tónico clónicas en 4 ocasiones para
un día después ya no poderlo despertar por lo cual es llevado al servicio médico.
Fue fumador de los 12 a 54 años a razón de una cajetilla diaria. Hace un año le
diagnosticaron cáncer de pulmón para la cual se le propuso quimioterapia la cual rechazo.
No es diabético, no ha tenido fiebre, ni déficit de movimientos corporales,
corporales, no
traumatismos cráneo-encefálicos,
encefálicos, el único fármaco que ingirió fue aspirina para la cefalea.
TA: 130/80 FC: 82
FR: 19
T: 37°C
A la exploración se encuentra en estado de cómo profundo, sin cambios en la piel,
mucosas orales húmedas, rin rigidez
rigidez de cuello, campos pulmonares con disminución de la
ventilación en la parte basal derecha, con matidez en dicha zona, área cardiaca norma al
igual que en abdomen. Reflejos ausentes en extremidades inferiores.
Laboratoriales:
Eritrocitos 4 000 000, Leuc
Leucocitos:
ocitos: 8000 Hb. 10.5 g/dl glucosa 70 mg/dl, K 4.5
mEq, Na 110 mEq, Ca 9 mEq. Volumen urinario en 24 horas de 700 ml, densidad urinaria
de 1.060
Preguntas a resolver:
1.- Determinar la osmolaridad del paciente.
2.- Explique la fisiopatología del coma.
3.- Realizar un esquema de las 5 causas más comunes de hiponatremia.
4.- Explique las causas de SIHAD.
5.- Explicar la fisiopatología del SIHAD.
6.- Comente el mecanismo de daño en un paciente en estado hiperosmolar.
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