ELECTROLITOS SU DISTRIBUCIÓN EN EL ORGANISMO

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2. OBJETIVOS Cuando se establecen los valores normales de los electrollitos, se acepta una concentración de sodio de 140 mEq/l y de potasio de 4 mEq/l. Debe añadirse que ello es cierto para condiciones normales en plasma pero debe recordarse que hay otros espacios líquidos en el organismo, como el intersticial y el intracelular. Además todos están en permanente intercambio entre sí. En esta clase se describen también cloruro, bicarbonato. Los hidrogeniones se analizan como pH ( lg 1 / H+). La suma del volumen plasmático y del líquido intersticial se llama líquido extracelular y es la fracción que tiene intercambio con el espacio intracelular, pero también con el medio exterior al organismo a través de pulmón, aparato digestivo, aparato renal, piel. El líquido intracelularaunque en las referencias fisiológicas y patológicas suele ser analizado como una unidad, está constituido por fracciones de distinto contenido electrolítico, diferente al extracelular ( músculo, hígado, glóbulo rojo) Además existen otros volúmenes líquidos de diferente composición, como las secreciones de estómago, páncreas, intestino, vesícula biliar, glándulas salivales, túbulos renales . Se analizan en esta clase pues son la causa de la mayor parte de las alteraciones electrolíticas. Vea las clases CELULA y ELECTROLITOS: DISOCIACIÓN

3. COMPOSICION IONICA PLASMA INTERSTICIO LIQUIDO INTRACELULAR DIFERENCIAS GENERALES EXCESO ANIONICO LIQUIDOS DEL ORGANISMO Menú general ,

4. Se han descrito diferentes mecanismos que conducen a una........desigual distribución de electrolitos. El esquema clásico de Gamble.... se refiere a PLASMA INTERSTICIO CELULA COMPOSICION mEq /l 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 HCO3- IONICA Na+ Na+ Cl- Cl- K+ Cl - PO43- HCO3- HCO3- Pr- K+ A- K+ Na+ Pr- Pr- A- A- Plasma Intersticio Célula Menú 1 de 1 Vea el desarrollo en las próximas pantallas

5. COMPOSICION de mEq / l 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 clic clic PLASMA En el plasma el catión fundamental es el sodio con una concentra..... ción normal de 140 mEq/l; existe potasio con 5 mEq/l, calcio, magnesio, manganeso. El anión fundamental es el cloruro con una concentración normal de 103 mEq/l, el bicarbonato con 24 mEq/l, y una serie de sustancias de carga negativa que no se miden habitualmente. . . Na+ La presencia de proteínas en el plasma, a través del efecto Gibbs-Donnan es la responsable de una desigual distribución de iones cargados o de iones que son libremente difusibles a través de la membrana. A mayor cantidad de proteínas, mayor desigualdad entre los espacios vascular e intersticial. C l - HCO3- K+ A- Pr - Plasma Las proteínas atraen a los iones sodio y esta desigual distribución se compensa con ingreso de cloruro al capilar. La concentración de cationes es mayor en el plasma que. en elintersticio. Menú 1 de 1

6. COMPOSICION de l mEq / l 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 INTERSTICIO clic clic P C La composición del líquido intersticial está determinada por las características del plasma y de la célula, En condiciones de estado estacionario la diferencia fundamental es la concentración de proteínas intravascular e intracelular. . La presencia de proteínas en el plasma, a través del efecto Gibbs-Donnan es la responsable de una desigual distribución de iones cargados o de iones que sean libremente difusibles en la membrana. A mayor cantidad de proteínas, mayor desigualdad entre los espacios. Na+ Cl - K+ HCO3- Pr - A- Intersticio La existencia de una concentración baja de proteínas en el intersticio produce una menor atracción de cargas positivas provistas por el sodio y disminuye la concentración de cloruro. Menú 1 de 1

7. El catión fundamental intracelular es el potasio. con una concentración normal de aproximadamente 150 mEq/l; existe sodio con 10 mEq/l y calcio con 5 mEq/l, magnesio, manganeso. COMPOSICION de la mEq / l 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 clic clic clic CELULA P El anión fundamental es el fosfato con una concentra ción normal de 50 mEq/l, el bicarbonato con 10 mEq/l, los proteinatos y una serie de sustancias de carga negativa que no se miden habitualmente. PO43 - K+ HCO3- La alta concentración de proteínas intracelular aumenta el efecto Gibbs-Donnan y se mantiene una alta concentración de potasio, por transporte activo del ión sodio desde el intersticioala célula. Pr- Na+ A- Célula La concentración iónica intracelular es mayor que la del intersticio o el plasma, pero en condiciones normales o de estado estacionario, se mantiene sin variación Menú 1 de 1

8. Vea las pantallas siguientes LIQUIDO EXTRACELULAR INTRACELULAR PLASMA INTERSTICIO MUSCULO G. ROJO HIGADO 153.2 145.1 4.5 4.1 3.8 3.4 1.4 1.3 7.4 7.35 162.7 157.9 12 29 19 150 165 136 29 6 4 2 0 ...7 7.23 7.28 200 226 161 Sodio Potasio Magnesio Calcio pH Total mEq/l Cloruro Bicarbonato Fosfato Aniones Proteinatos Total mEq/l 4 19 78 12 16 18 40 4 90 25 54 36 200 226 161 111.5 118 25.7 27 2.2 2.3 6.3 6.6 17 0 162.7 157.9 Menú 1 de 5 e mv -1 0 -90 -60 -10

9. PLASMA INTERSTICIO MUSCULO G. ROJO HIGADO 153.2 145.1 4.5 4.1 3.8 3.4 1.4 1.3 7.4 7.35 162.7 157.9 12 29 19 150 165 136 29 6 4 2 0 ...7 7.23 7.28 200 226 161 Sodio Potasio Magnesio Calcio pH Total mEq/l clic LIQUIDO EXTRACELULAR INTRACELULAR Al analizar la composición de los distintos espacios en cuanto a su contenido en cationes se observan diferencias que ya se han señalado. Si se consideran las cantidades totales existentes se observa que hay alrededor de 160 mEq/l en el espacio extracelular (plasma e intersticio) y alrededor de 200 mEq/l en el intracelular. El sodio es el principal en plasma e intersticio y el potasio en células. Menú Las células difieren en sus composiciones iónicas y en su pH. El glóbulo rojo es atípico como célula. El ión hidrógeno expresado como pH tiene valores diferentes. 2 de 5

10. PLASMA INTERSTICIO MUSCULO G. ROJO HIGADO INTRACELULAR LIQUIDO EXTRACELULAR Con respecto a los aniones en el líquido extracelular predominan cloruro y bicarbonato. En el líquido intracelular, como el músculo esquelético, predomina el fosfato, aniones orgánicos y proteinatos. La suma de todos ellos iguala la suma de los cationes ya presentada. 4 19 78 12 16 18 40 4 90 25 54 36 200 226 161 111.5 118 25.7 27 2.2 2.3 6.3 6.6 17 0 162.7 157.9 Cloruro Bicarbonato Fosfato Aniones Proteinatos Total mEq/l Menú 3 de 5

11. LIQUIDO EXTRACELULAR INTRACELULAR PLASMA INTERSTICIO MUSCULO G. ROJO HIGADO Con respecto a los aniones en el líquido extracelular predominan cloruro y bicarbonato. En el líquido intracelular, como el músculo esquelético, predomina el fosfato, aniones orgánicos y proteinatos. clic La suma de todos ellos iguala la suma de los cationes ya presentada. Cloruro Bicarbonato Fosfato Aniones Proteinatos Total mEq/l 4 19 78 12 16 18 40 4 90 25 54 36 200 226 161 111.5 118 25.7 27 2.2 2.3 6.3 6.6 17 0 162.7 157.9 El potencial eléctrico de las membranas de los capilares que contienen el plasma tienen un valor bajo generado por el efecto Gibbs-Donnan. En las membranas celulares los potenciales eléctricos negativos son altos por su transporte activo. Menú 5 de 5 e mv -1 0 -90 -60 -10

12. LIQUIDO EXTRACELULAR INTRACELULAR PLASMA INTERSTICIO MUSCULO G. ROJO HIGADO 153.2 145.1 4.5 4.1 3.8 3.4 1.4 1.3 7.4 7.35 162.7 157.9 12 29 19 150 165 136 29 6 4 2 0 ...7 7.23 7.28 200 226 161 Sodio Potasio Magnesio Calcio pH Total mEq/l En los análisis de líquidos del organismo en clínica la medición habitual para los cationes es de sodio y potasio, lo que suma en este ejemplo 157.7 mEq/l . 4 19 78 12 16 18 40 4 90 25 54 36 200 226 161 111.5 118 25.7 27 2.2 2.3 6.3 6.6 17 0 162.7 157.9 Cloruro Bicarbonato Fosfato Aniones Proteinatos Total mEq/l En los análisis de líquidos del organismo en clínica la medición habitual para los aniones es de cloruro y bicarbonato, lo que suma en este ejemplo 137.2 mEq/l. Se llama diferencia aniónica a la diferencia de 21.5 mEq/l (158,7 – 137,2) que corresponde a aniones no medidos. Menú 1 de 2 e mv -1 0 -90 -60 -10

13. clic clic DA- Por el principio de electroneutralidad, en todo sistema químico. el número de cargas negativas y positivas es igual. Por ello la suma de cationes (Na+ + K+) debe ser igual a la suma de aniones (Cl- + HCO3- + A-) Se define como diferencia aniónica (DA) a una cantidad de aniones no medidos químicamente, pero cuyo valor se puede conocer de forma aproximada sabiendo la concentración de los iones fundamentales de plasma. ( Na+ + K+ ) – ( Cl-+ HCO3- ) = DA- De acuerdo al ejemplo que se ha usado anteriormente, los aniones no medidos o la diferencia aniónica (DA-) corresponde a fosfatos, proteinatos y aniones, de radicales orgánicos. Estos radicales orgánicos suelen ser ácidos producto del metabolismo celular. . El valor aumentado en diabetes corresponde a los ácidos producidos por el metabolismo de glúcidos hasta el producto final de cetoácidos. El valor aumentado en esfuerzo intenso, hipoxia, infarto de miocardio, corresponde fundamen talmente al ácido láctico. En la insuficiencia renal, la inadecuada..................... eliminación de ácidos de producción ....................... exógeno y endógena conduce a una........................ diferencia aniónica aumentado. Na+ C l - Menú HCO3- K+ A- 2 de 2 Pr - Plasma

14. LIQUIDOS DEL ORGANISMO Es necesario tener en cuenta las relaciones fisicoquímicas que determinan diferentes composiciones en los espacios líquidos en el organismo . Cada sistema tiene diferencias en las propiedades de las membranas celulares y generan diferentes concentraciones iónicas en los espacios líquidos.(Se presentan datos en humanos de Physiology and Biophysics, Ruch y Patton, W.E.Saunders, 1974) LIQUIDO SODIO POTASIO CLORURO BICARBONATO pH ORINA 10 a 1200 5 a 1000 10 a 1200 0 4.5 a 8 SALIVA 30 20 34 5 a 30 7 a 8 ESTOMAGO 60 9 84 0 1 a 5 PANCREAS 150 5 77 92 7.5 a 8 INTESTINO 130 10 115 29 SUDOR 45 5 58 0 PLASMA 140 5 103 24 7.4 Menú 1 de 4

15. LIQUIDOS DEL ORGANISMO LIQUIDO SODIO POTASIO CLORURO BICARBONATO pH ORINA 10 a 1200 5 a 1000 10 a 1200 0 4.5 a 8 SALIVA 30 20 34 5 a 30 7 a 8 ESTOMAGO 60 9 84 0 1 a 5 PANCREAS 150 5 77 92 7.5 a 8 INTESTINO 130 10 115 29 SUDOR 45 5 58 0 PLASMA 140 5 103 24 7.4 clic Al comparar la composición iónica del plasma y de la orina de un individuo normal se observan diferencias fundamentales : en el primer caso con comportamiento estable y en el segundo variable. Laorina puede acidificarse hasta pH 4.5 o alcalinizarse hasta pH 8 dependiendo de los volúmenes y de la excreción de iones hidrógeno que aseguren un estado estacionario en el organismo como un todo, Para un plasma normal que tiene 140 mEq de sodio, 5 mEq/l de potasio y 103 mEq/l de cloruro un individuo normal puede producir unaorinaque contenga entre 10 y 1200 mEq / l de esos iones en función de los volúmenes y de la excreción que mantenga un medio interno estable. regulando un pH 7.4 de un plasma normal Menú 2 de 4

16. LIQUIDOS DEL ORGANISMO LIQUIDO SODIO POTASIO CLORURO BICARBONATO pH ORINA 10 a 1200 5 a 1000 10 a 1200 0 4.5 a 8 SALIVA 30 20 34 5 a 30 7 a 8 ESTOMAGO 60 9 84 0 1 a 5 PANCREAS 150 5 77 92 7.5 a 8 INTESTINO 130 10 115 29 SUDOR 45 5 58 0 PLASMA 140 5 103 24 7.4 clic clic El sistema digestivo es complejo y produce Cuando hay pérdidas y se realizan reposiciones, debe considerarse,por ejemplo, que enestómago no se encuentra bicarbonato saliva jugo gástrico en estómago jugos pancreáticoeintestinal, y en el páncreasese iónalcanza el cuádruplo del contenido en plasma . con grandes diferencias entre ellos, lo cual es lógico dadas sus variadas funciones. El intestino y páncreas contienen mas sodio que . el jugo gástrico. Menú 3 de 4

17. LIQUIDOS DEL ORGANISMO LIQUIDO SODIO POTASIO CLORURO BICARBONATO pH ORINA 10 a 1200 5 a 1000 10 a 1200 0 4.5 a 8 SALIVA 30 20 34 5 a 30 7 a 8 ESTOMAGO 60 9 84 0 1 a 5 PANCREAS 150 5 77 92 7.5 a 8 INTESTINO 130 10 115 29 SUDOR 45 5 58 0 PLASMA 140 5 103 24 7.4 clic Cuando hay pérdidas y se realizan reposiciones, debe considerarse, el tipo de líquidos a reponer, que es específico para cada pérdida. La pérdida de líquidos a través de la transpiración determina que se elimine una baja cantidad de sodio y de cloruro en relación al volumen de agua Además de considerar el volumen deben reponerse de manera específica los iones perdidos. La concentración de sodio y cloruro aumentará en los líquidos corporales , pero no el potasio. Menú RESUMEN FINAL 4 de 4

18. CONCLUSIONES Se ha analizado la diferente composición de los espacios líquidos, extracelular (plasma e intersticio) e intracelular ( contenido por las membranas celulares ). Los análisis habituales se realizan en plasma extraído de una vena periférica, pero también se recogen muestras de orina, saliva, líquido estomacal, según las necesidades de hacer un diagnóstico diferencial o un cálculo para reposición de soluciones. El plasma tiene una concentración de sodio de 140 mEq/l, pero la orina puede variar entre 0 y 1200 mEq/l, lo que indica la importancia del riñón en las pérdidas que puede generar o en la regulación que puede producir en los volúmenes de agua y electrolitos corporales. También es necesario reconocer la importancia de sustancias que no se miden habitualmente pero que se pueden calcular en forma aproximada, como la diferencia aniónica, usada en el estudio del equilibrio ácido base. Se ha descrito la composición iónica de diferentes espacios líquidos cuya contenido aproximado debe conocerse, pero en patología deben medirse en volumen y composición para hacer una adecuada reposición. FIN