España ch27 LIQUIDOS

27 LIQUIDOS, ELECTROLITOS Y HOMEOSTASIS ACIDOBÁSICA Págs.965-983

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. En este capítulo se estudian los sistemas que regulan el volumen total de agua corporal y su distribución en los compartimientos de líquidos en el cuerpo. Además, se analizan los factores que determinan las concentraciones de solutos y el pH de los líquidos corporales.

COMPARTIMIENTOS Y EQUILIBRIO LIQUIDOS

OBJETIVOS

.Comparar las ubicaciones de los líquidos intracelular (LIC) y extracelular (LEC) y describir los diversos compartimientos de líquidos del organismo.

.Describir las fuentes de agua y la pérdida y ganancia de solutos, así como explicar la forma en que se regula cada una.

En adultos delgados, el líquido corporal constituye alrededor de 55% y 60% de la masa corporal total en mujeres y varones, respectivamente; se divide en dos compartimientos principales: el intracelular y el extracelular (fig. 27.1). Aproximadamente dos terceras partes del líquido del cuerpo se halla dentro de las células y es conocido como líquido intracelular (LIC). La otra tercera parte llamada líquido extracelular (LEC) se encuentra fuera de las células y se compone de todos los demás fluidos corporales. Cerca de 80% del LEC es intersticial, y ocupa los espacios microscópicos entre las células de los tejidos, y 20% es plasma, o sea la porción líquida de la sangre. Además de ellos, el LEC también incluye linfa y vasos linfáticos; líquido cefalorraquídeo en el sistema nervioso; gastrointestinal en el aparato digestivo; sinovial en las articulaciones; humor acuoso y cuerpo vítreo en los ojos; endolinfa y perilinfa en los oídos; líquidos pleural, pericárdico y peritoneal entre las membranas serosas, y filtrado glomerular en los riñones.

La membrana plasmática de cada célula separa su líquido intracelular del intersticial, en tanto que las paredes de los vasos sanguíneos lo separan del plasma. Únicamente en los vasos sanguíneos más pequeños, los capilares, las paredes son lo suficientemente delgadas y permeables para que sea posible el intercambio de agua y solutos entre el plasma y el líquido intersticial.

El cuerpo se mantiene en equilibrio hídrico o de líquidos; esto significa que tiene las cantidades requeridas de agua y solutos y que éstas se hallan en proporción correcta en los diversos compartimientos. Hay un continuo intercambio de agua y solutos entre los compartimientos de líquidos, el cual se realiza por filtración, reabsorción, difusión y ósmosis; sin embargo, el volumen del líquido en cada compartimiento permanece bastante estable. En la figura 21.7 es posible apreciar las presiones que promueven la filtración y la reabsorción. La ósmosis constituye el medio primario para el desplazamiento del agua entre el líquido intracelular y el intersticial, y la concentración de solutos en ellos determina la dirección del desplazamiento de agua. La mayoría de los solutos que se encuentran en los líquidos corporales son electrólitos, o sea, compuestos inorgánicos que se disocian en iones. El equilibrio de líquidos depende del electrolítico; es decir, ambos están interrelacionados. Dado que raras veces una persona ingiere agua y electrólitos exactamente en las mismas proporciones que éstos tienen en los líquidos corporales, resulta de primordial importancia la capacidad de los riñones para excretar el exceso de agua mediante la producción de orina diluida, o eliminar el exceso de electrólitos al producir orina concentrada.

P ¿Cuál es el volumen aproximado de plasma en un varón delgado que pesa 60 kg Y cuál en una mujer delgada del mismo peso? (NOTA: Un litro de líquido corporal tiene una masa de 1 kg.)

Vías corporales para ganancia y pérdida de agua

El agua es, por mucho, el mayor componente del organismo, pues constituye de 45 a 75% del total de la masa corporal, según la edad y el género de la persona. Los lactantes tienen el más alto porcentaje de H₂0 (hasta 75% de la masa corporal); el porcentaje disminuye al avanzar la edad hasta alrededor de los dos años. A partir de esta etapa y hasta la pubertad, tanto en los adolescentes como en las jovencitas, el agua constituye alrededor de 60%. El tejido adiposo casi no tiene agua, de modo que las personas obesas poseen menor proporción de este líquido que las delgadas. En varones adultos esbeltos, el agua comprende 60% de la masa corporal. En promedio, hasta las mujeres delgadas tienen más grasa subcutánea que los varones, por lo que su contenido total de H₂0 en el cuerpo es menor, pues representa alrededor de 55 por ciento.

El cuerpo puede obtener agua por dos medios: ingestión y síntesis metabólica (fig. 27.2). Las principales fuentes hídricas del cuerpo son los líquidos ingeridos (1 60crmL) y las comidas con alto contenido de humedad (700 ml), de las cuales se extrae agua en el aparato gastrointestinal en una cantidad aproximada de 2 300 ml/día. La otra fuente es la del agua metabólica (alrededor de 200 ml/día) que se producen en el cuerpo principalmente cuando el oxígeno capta electrones durante la respiración celular aeróbica (véase fig. 25.7) y un poco menos, durante las reacciones sintéticas de deshidratación (véase fig. 2.16). La ganancia total de agua al día es de aproximadamente 2 500 mililitros.

P ¿Cómo afectan el equilibrio de líquidos corporales las siguientes alteraciones: hiperventilación, vómito, fiebre, diuréticos?

Normalmente, se pierde y gana agua en igual proporción, de modo que el volumen de líquido corporal permanece constante. La eliminación del líquido se realiza por cuatro días (véase la fig. 27.2). Los riñones excretan diariamente alrededor de 1 500 ml en la orina, la piel evapora unos 600 ml (400mL por transpiración insensible y 200 ml en sudor), los pulmones exhalan alrededor de 300 ml como vapor de agua y el aparato gastrointestinal excreta más o menos 100 ml en las heces. Con el flujo menstrual, las mujeres en edad reproductora tienen una vía adicional de pérdida de agua. En promedio, el cuerpo elimina unos 2 500 ml al día. La cantidad de agua que se excreta por una vía determinada puede variar mucho con el tiempo. Por ejemplo, durante el ejercicio muy intenso el H₂0 puede literalmente escurrir por la piel en forma de sudor; en otras circunstancias, hay pérdida de líquido en la diarrea durante infecciones gastrointestinales.

P ¿Se mantiene el control de estos mecanismos por retroalimentación negativa o positiva? ¿Por qué razón?

Regulación de la ganancia de agua

La velocidad con que se forma agua metabólica no está regulada para mantener la homeostasis del agua corporal. Más bien su volumen es principalmente una función del nivel respiración celular aeróbica, y refleja el grado de demanda de ATP en las células corporales. La ganancia de agua se regula principalmente mediante ajustes del volumen de agua ingerida, principalmente por el consumo de mayor o menor cantidad de líquido. El hipotálamo tiene un área conocida como centro de la sed que regula la necesidad de beber.

Cuando la pérdida de agua es mayor que la ganancia, la deshidratación (una disminución del volumen y un aumento en la osmolaridad de los líquidos corporales) estimula la sed (fig. 27.3). Se dice que la deshidratación es leve cuando la masa corporal disminuye en 2% a causa de pérdida de líquidos. La reducción del volumen de sangre ocasiona que baje la presión arterial. Este cambio estimula los riñones que liberan renina, lo cual promueve la formación de angiotensina . El incremento de impulsos nerviosos de los osmorreceptores hipotalámicos se activa por el aumento de la osmolaridad sanguínea, y la mayor cantidad de anngiotensina II en la sangre estimula el centro de la sed en el hipotálamo. Otras señales que la provocan son las que se originan en las neuronas de la boca, las cuales detectan sequedad debido a menor flujo de saliva y las que generan los barorreceptores y detectan presión reducida en el corazón y los vasos sanguíneos. Con todo esto, aumenta la sensación de sed, lo que normalmente promueve mayor consumo de líquidos (cuando se dispone de ellos), con lo que se restaura su volumen normal. El efecto neto de este ciclo es que la ganancia de líquidos equilibra las pérdidas. Sin embargo, hay ocasiones en que la sensación de sed no se produce con la suficiente rapidez o el acceso al agua está restringido, con lo cual ocurre deshidratación importante. Este problema se observa con mayor frecuencia en ancianos, lactantes y quienes sufren alteraciones mentales. Cuando hay pérdida de líquidos por sudación intensa, diarrea o vómito, es conveniente iniciar el reemplazo de líquidos corporales mediante consumo de agua, aun antes de que se sienta sed.

Regulación de las pérdidas de agua y solutos

Las pérdidas de agua y solutos a través de la sudación y exhalación aumentan durante el ejercicio; sin embargo, los excesos de agua o solutos corporales se eliminan principalmente por la orina. Como se verá más adelante, el grado de pérdidas urinarias de NaCl son el principal determinante del volumen de líquido corporal. Por su parte, el nivel de pérdidas urinarias de agua constituye el principal factor de la osmolaridad de líquidos corporales.

El contenido de NaCl (sal común) en la dieta diaria es muy variable, de modo que la secreción urinaria de Na ⁺ y Cl^- también debe cambiar para que se mantenga la homeostasis. Ciertas modificaciones hormonales regulan las pérdidas urinarias de estos iones, que a su vez afectan el volumen de sangre. En la figura 27.4 se ilustra la secuencia de cambios que se producen después de ingerir alimentos con sal. La mayor cantidad de NaCl consumida ocasiona incrementos en la concentración plasmática de Na + y CI- (que son los principales determinantes de la osmolaridad del líquido extracelular) y la consiguiente elevación de la osmolaridad del líquido intersticial ocasiona la ósmosis del agua del líquido intracelular al intersticial, y de ahí, al plasma, con lo que aumenta el volumen de sangre.

P ¿Por qué las soluciones utilizadas en radioterapia bucal contienen una pequeña cantidad de sal de mesa (NaCl)?

Las tres hormonas de mayor importancia en el control del grado de reabsorción renal de Na ⁺ y Cl^- (y, por tanto, de las cantidades que se pierden en la orina) son la angiotensina II, la aldosterona y el péptido natriurético auricular (PNA). Las primeras dos promueven la reabsorción (reducen las pérdidas urinarias) de Na ⁺ y Cl^- con lo que aumentan el volumen de líquidos corporales. El PNA promueve la natriuresis, que es la excreción urinaria aumentada de Na ⁺ y Cl^-, que hace disminuir el volumen sanguíneo. El incremento de la volemia causa distensión de las aurículas del corazón y promueve la liberación de péptido natriurético auricular, el cual estimula la natriuresis. Al aumentar el volumen de sangre también se vuelve más lenta la liberación de renina de las células yuxtaglomerulares renales. Cuando disminuye la concentración de renina se forma menor cantidad de angiotensina II. Por tanto, esta última desciende de una concentración moderada a una baja, lo que reduce la rapidez de la filtración glomerular y aminora la reabsorción de Na ⁺, Cl^- y agua en los túbulos renales. La menor concentración de angiotensina II también hace que descienda la secreción de aldosterona y, a medida que baja el nivel de ésta, la reabsorción de Na ⁺ y Cl^- se torna más lenta en los conductos colectores; en consecuencia, el líquido tubular retiene mayor cantidad de filtrado de estos iones, los cuales se excretan en la orina. La mayor eliminación de so dio y cloro cambia la presión osmótica de tal manera que se pierde más agua en la orina, con lo que disminuye el volumen de sangre

La hormona antidiurética (HAD) es el principal factor en el control de las pérdidas de agua; esta hormona se produce en células neurosecretoras que se extienden del hipotálamo al lóbulo posterior de la hipófisis. Además de estimular el mecanismo de la sed, el aumento en la osmolaridad del plasma y el líquido intersticial estimula la liberación de HAD (véase fig. 26.18), que promueve la inserción de proteínas de canales acuosos (acuaporina-2) en las membranas apicales de las principales células de los conductos colectores renales. Debido a lo anterior, en estas células aumenta la permeabilidad al agua, cuyas moléculas se desplazan por ósmosis del líquido tubular renal al interior de la célula y de ahí al torrente sanguíneo; la consecuencia de lo anterior es que se produce una pequeña cantidad de orina muy concentrada. Por el contrario, el consumo de agua sola reduce la osmolaridad de la sangre y el líquido intersticial. En lapso de minutos se interrumpe la secreción de HAD y poco después la concentración sanguínea de esta hormona baja casi hasta cero. Cuando la HAD no estimula las células principales, las moléculas de acuaporina-2 son extraídas de la membrana apical por endocitosis. Por consiguiente, disminuye la permeabilidad al agua en las células principales y aumenta la pérdida de este líquido en la orina.

Bajo ciertas circunstancias, algunos otros factores, además de la osmolaridad de la sangre, influyen en la pérdida urinaria de agua. Así, cualquier gran disminución en el volumen de sangre se detecta en los barorreceptores (receptores de presión) de la aurícula izquierda y de vasos sanguíneos, lo que también estimula la liberación de hormona antidiurética. En casos de deshidratación intensa, la velocidad de filtración glomerular disminuye a causa de la caída en la presión arterial, con lo que se reducen las pérdidas de líquido en la orina. A la inversa, con el consumo de demasiada agua aumenta la presión arterial, se eleva la velocidad de filtración glomerular y las pérdidas hídricas en la orina son mayores. Con la hiperventilación (respiración anormalmente rápida y profunda) aumentan las pérdidas de líquido mediante la exhalación de más vapor de agua. También el vómito y la diarrea ocasionan pérdidas de agua del conducto gastrointestinal. Por último, con la fiebre, el sudor intenso y la destrucción de extensas áreas de piel por quemaduras se produce eliminación excesiva de agua a través de la piel.

Desplazamiento de agua entre compartimentos de líquidos.

Normalmente, los líquidos intracelular e intersticial tienen la misma osmolaridad, de modo que las células no se encogen ni se hinchan, pero una variación en su osmolaridad puede causar desequilibrio de líquidos entre estos dos compartimentos. La elevación en la osmolaridad de líquido intersticial ocasiona que el agua salga de las células, que se encogen ligeramente; en cambio, cuando disminuye, la célula se hincha. Casi siempre, las modificaciones en la osmolaridad se deben a cambios en la concentración de Na⁺. Por lo regular, su descenso en el líquido intersticial inhibe la secreción de hormona antidiurética. Entonces, si funcionan normalmente, los riñones excretan los excesos de agua en la orina, lo cual incrementa la presión osmótica de los líquidos corporales hasta su nivel normal. Por tanto, las células del cuerpo se hinchan ligeramente y nada más por un tiempo breve. Sin embargo cuando una persona persiste en consumir agua con una rapidez mayor a la que sus riñones pueden excretarla (la velocidad máxima de flujo orinario es de aproximadamente 15 mL/min), o cuando su función renal es deficiente, podrá padecer intoxicación por agua, un estado en el que el agua corporal excesiva, ocasiona que las células se vuelvan hipotónicas y se hinchen de manera peligrosa (fig. 27.5). Cuando hay pérdida de agua corporal y Na⁺ por hemorragia, sudor excesivo, vómito o diarrea y se reemplaza la pérdida con agua simple, los líquidos corporales se diluyen más. Esto puede ocasionar que la concentración de sodio plasmática y, por ende, la del líquido intersticial, disminuyan por debajo de los límites normales (hiponatremia). Al reducirse el nivel de este ion en el líquido intersticial también desciende la osmolaridad de éste, lo que ocasionará desplazamiento osmótico del agua hacia el líquido intracelular. Cuando el H₂O entra a las células las vuelve hipotónicas y hace que se hinchen, con lo que ocasiona convulsiones, coma y a veces la muerte. Para evitar esta consecuencia indeseable de eventos en casos de pérdida grave de agua y electrólitos, es necesario administrar soluciones por vía intravenosa o ar tratamiento de rehidratación oral (TRO) que incluya una pequeña cantidad de sal de mesa (NaCl).

APLICACIÓN CLÍNICA

Enemas y equilibrio de líquidos

Un enema consiste en introducir una solución en el recto y el colon a fin de estimular el intestino para que evacúe las heces. La aplicación repetida de enemas sobre todo en niños de corta edad, incrementan el riesgo de desequilibrio de líquido y electrólitos. Es preferible utilizar soluciones isotónicas porque el agua de llave (que es hipotónica) y las soluciones hipertónicas que se venden en el comercio pueden causar desplazamiento rápido de líquidos entre compartimientos.

ELECTRÓLITOS EN LOS LÍQUIDOS CORPORALES

OBJETIVOS

.Compare la composición electrolítica de los tres principales compartimientos de líquidos: plasma, líquido intersticial e intracelular.

.Exponga las funciones de los iones sodio, cloruro, potasio, bicarbonato, calcio, fosfato y magnesio; explique cómo se regula la concentración de dichos iones.

Los iones que se forman cuando se disuelven los electrólitos cumplen cuatro funciones generales en el cuerpo: 1) Los electrólitos están confinados en gran parte a compartimentos particulares de líquido y son más numerosos que los no electrólitos; debido a ello, ciertos iones controlan el desplazamiento osmótico de agua entre compartimentos de líquidos. 2) Los iones ayudan a mantener el equilibrio ácidobásico que se requiere para las actividades celulares normales. 3) Los iones conducen la corriente eléctrica, lo que permite la formación de potenciales de acción y graduales para regular la secreción de algunas hormonas y neurotransmisores. 4) Varios iones sirven como cofactores que son necesarios para la actividad óptima de las enzimas.

Concentraciones de electrólitos en los líquidos corporales

Cuando se requiere comparar la carga de iones en diferentes soluciones, generalmente se expresa la concentración de aquellos en miliequivalentes /litro (meg/litro), lo que indica la concentración de cationes o aniones en un volumen determinado de solución. Un equivalente es la carga negativa o positiva igual a la que tiene un mol de H⁺; un mili equivalente es la milésima parte de un equivalente. Recuérdese que un mol de sustancia es su peso molecular expresado en gramos. En el caso de iones como el sodio (Na⁺), el potasio (K⁺) y el bicarbonato (HCO₃^-), que tienen una sola carga negativa o positiva, el número de meq/litro es igual al número de mol/litro. Con iones como el calcio (Ca²⁺) o el fosfato (HPO₄^2-), que tienen dos cargas positivas o negativas, el número de meq/litro es igual al doble del correspondiente a mol/litro.

En la fig. 27.6 se comparan las concentraciones de los principales electrólitos y aniones proteínicos en el plasma, líquido intersticial e intracelular. La mayor diferencia entre los dos líquidos extracelulares, plasma y líquido intersticial, es que el primero contiene muchos aniones proteínicos, mientras que el segundo tiene muy pocos. Las membranas capilares normales son prácticamente impermeables a las proteínas, de modo que sólo algunas proteínas plasmáticas escapan de los vasos sanguíneos hacia el líquido intersticial. Esta diferencia en la concentración de proteínas es el principal factor causal de la presión osmótica coloidal de la sangra ejercida por el plasma. En otros aspectos ambos líquidos son similares.

A pesar de lo anterior, el contenido de electrólitos en el líquido intracelular difiere mucho del que tiene el extracelular. En éste último el catión más abundante es Na⁺, en tanto que el anión que se halla en mayor cantidad es el Cl^-. En el líquido intracelular el catión más abundante es el K⁺, mientras que los aniones que se hallan en menor cantidad son proteínas y fosfatos (HPO₄^2-). Con el transporte activo de Na⁺ hacia el exterior de las células y de K⁺ al interior de ellas, las bombas de sodio (NA⁺/K⁺ ATPasa) cumplen una función principal ene el mantenimiento de elevada concentración intracelular de K⁺ y altos niveles extracelulares de Na⁺.

P ¿Cuáles son el principal catión y los dos aniones más importantes en el LEC y en el LIC?

Sodio

Los iones sodio (Na⁺) son los que más abundan fuera de la célula, y constituyen alrededor del 90% de los cationes extracelulares. La concentración plasmática normal de Na⁺ es de 136 a 148 meq/litro. Como ya se vio, el sodio tiene una función primordial en el equilibrio de líquidos y electrólitos, ya que a él se debe casi la mitad de la osmolaridad (142 de alrededor de 290mosm/litro) del líquido extracelular (LEC). El flujo de iones Na⁺ a través de canales activados por voltaje en la membrana plasmática también es necesario para la generación y conducción de potenciales de acción en neuronas y fibras musculares. En Estados Unidos de América, el consumo diario de sodio excede por mucho los requerimientos diarios normales del cuerpo, debido en gran parte al exceso de sal en la dieta. Los riñones excretan dicho exceso, pero también pueden conservarlo durante periodos en que escasea dicho ion. La concentración sanguínea de Na⁺, depende de la de aldosterona, la hormona antidiurética (HAD) y el péptido natriurético auricular (PNA). La aldosterona incrementa la reabsorción normal de sodio. Cuando la concentración plasmática de éste ion disminuya a menos de 135 meq/litro, se interrumpe la liberación de HAD. A su vez, la falta de ésta hormona permite mayor excreción de agua en la orina para recuperar el nivel normal de Na⁺ en el LEC. El péptido natriurético auricular hace aumentar la excreción de sodio y agua por vía renal cuando el nivel de Na⁺ es demasiado alto.

APLICACIÓN CLÍNICA

Edema e hipovolemia como indicadores de desequilibrio de Na⁺

Cuando el exceso de iones sodio permanece en el cuerpo debido a que los riñones no logran excretarlos en cantidad suficiente, también hay retención osmótica de agua. Esto provoca formación de edema, que es una acumulación anormal de líquido intersticial. Dos causas de retención de Na⁺ son la insuficiencia renal y el hiperaldosteronismo (secreción excesiva de aldosterona). Por el contrario, las pérdidas urinarias de Na+ producen el efecto osmótico de causar pérdida excesiva de agua, lo cual ocasiona hipovolemia, un volumen de sangre anormalmente bajo. La hipovolemia relacionada con pérdida de Na⁺ casi siempre se debe a secreción insuficiente de aldosterona, acompañada de insuficiencia renal o tratamiento demasiado enérgico con diuréticos.

Cloruro

Los iones cloruro (Cl^-) son los aniones más abundantes fuera de la célula. Su concentración plasmática normal es de 95 a 105 meq/litro y se difunde con relativa facilidad entre los compartimientos extracelular e intracelular, ya que casi todas las membranas plasmáticas contienen numerosos canales que permiten su paso. Por tanto, el Cl^- puede contribuir al equilibrio de las concentraciones de aniones en distintos compartimientos de líquidos. Un ejemplo de ello es el desplazamiento de cloruro que se produce entre los eritrocitos y el plasma cuando el dióxido de carbono en la sangre aumenta o disminuye (véase la fig. 23.24). En este caso, el intercambio de Cl^- en lugar de HC0₃^- mantiene el equilibrio correcto de aniones en el LEC y el LIC. Los iones cloruro también forman parte del ácido clorhídrico que se secreta en los jugos gástricos. La hormona antidiurética ayuda a regular el equilibrio de Cl^- en los líquidos corporales, ya que controla la cantidad de agua que se pierde en la orina. Los procesos que aumentan o reducen la reabsorción renal de iones sodio también modifican la reabsorción de iones cloruro, que siguen a los iones sodio de manera pasiva por atracción eléctrica (la partícula Cl^- cargada negativamente, es atraída por las partículas Na⁺, que tienen carga positiva).

Potasio

Los iones potasio (K⁺) son los cationes que más abundan en el líquido intracelular (140 meq/litro). El K⁺ desempeña una función clave para establecer los potenciales de reposo en la membrana y en la fase de repolarización de potenciales de acción en neuronas y fibras musculares; además, ayuda a mantener un volumen normal de líquido intracelular. Cuando el K⁺ entra a las células o sale de ellas, es común que se intercambie con H⁺. Este desplazamiento de iones hidrógeno contribuye a regular el pH.

La concentración plasmática normal de K⁺ es de 3.5 a 5.0 meq/litro. La aldosterona constituye el principal factor de control del nivel de K⁺ en el plasma. Cuando la concentración plasmática de este catión es elevada, aumenta la secreción de aldosterona hacia la sangre y, posteriormente, la hormona estimula las células principales de los conductos colectores renales para que secreten más K⁺, de modo que hay mayores pérdidas de este catión en la orina. A la inversa, cuando la concentración plasmática de K⁺ es baja, disminuye la secreción de aldosterona y se excreta menos K⁺ en la orina. Las anormalidades en los niveles de este catión en el plasma afectan de manera adversa las funciones neuromusculares y cardiacas.

Bicarbonato

Los iones bicarbonato (HC0₃ ^-) son el segundo anión más común en los líquidos extracelulares. Su concentración plasmática normal es de 22 a 26 meq/litro en la sangre arterial sistémica y de 23 a 27 meq/litro en la sangre venosa general. La concentración de este anión aumenta a medida que la sangre fluye a través de los capilares sistémicos porque el dióxido de carbono que liberan las células metabólicamente activas se combina con el agua para formar ácido carbónico, el cual se disocia en H⁺y HC0₃^-. Sin embargo, cuando la sangre fluye por los capilares pulmonares, la concentración de HC0₃^- vuelve a disminuir a medida que se exhala dióxido de carbono (en la fig. 23.24 se ilustran estas reacciones). El líquido intracelular también contiene una pequeña cantidad deHC0₃^-. Como ya se dijo, el intercambio de Cl^- por HCO₃^- permite mantener el equilibrio correcto de aniones en el líquido extracelular y en el intracelular. Los riñones principales reguladores de la concentración sanguínea de HC0₃^-. Las células intercaladas de los túbulos renales pueden formar HC0₃^- y liberarlo en el torrente sanguíneo cuando el nivel de este anión en la sangre es bajo (véase fig. 26.17), o bien, excretar su exceso en la orina si la concentración sanguínea es demasiado alta. Más adelante, en la sección sobre equilibrio acidobásico de este mismo capítulo, se estudiarán las variaciones en los niveles sanguíneos de HCO₃^-.

Calcio

Una gran cantidad de calcio se almacena en los huesos, de modo que constituye el mineral más abundante en el cuerpo. Alrededor de 98% de calcio en adultos se halla en el esqueleto y los dientes, donde está combinado con fosfato y forma una red cristalina de sales minerales. En los líquidos del cuerpo, se halla principalmente como catión extracelular (Ca²⁺). La concentración plasmática normal de este ion libre o no fijado es de 4.5 a 5.5 meq/litro; una cantidad más o menos igual de este catión se halla unida a diversas proteínas del plasma. Además de contribuir a la dureza de huesos y dientes, el Ca²⁺ desempeña importantes funciones en la coagulación sanguínea, la liberación de neurotransmisores, el mantenimiento del tono muscular y la excitabilidad de tejidos nerviosos y musculares.

Los dos principales reguladores de la concentración plasmática de Ca²⁺ son la hormona paratiroidea (HPT) y el calcitriol (1,25-dihidroxivitamina D₃), que es la forma de la vitamina D que actúa como hormona (véase la fig. 18.14). Los niveles plasmáticos bajos de Ca²⁺ promueven la liberación de más hormona paratiroidea, la cual estimula los: osteoclastos del tejido óseo para que liberen calcio (y fosfato) de las sales minerales que forman la matriz de los huesos. Por tanto, la hormona paratiroidea incrementa la resorción ósea; además, eleva la producción de calcitriol (que a su vez incrementa la absorción de Ca²⁺ por el aparato gastrointestinal) y aumenta la reabsorción de calcio por filtrado glomerular a través de las células tubulares renales que lo devuelven a la sangre.

DEFICIENCIA

EXCESO

ELECTRÓLITOS*

NOMBRE Y CAUSAS

SÍNTOMAS

NOMBRE Y CAUSAS

SÍNTOMAS

Sodio (Na⁺)

136 a 148 meq/litro

Hiponatremia; puede deberse a consumo reducido de sodio; pérdidas elevadas de sodio por vómito, diarrea, deficiencia de aldosterona o por tomar ciertos diuréticos yagua en exceso.

Debilidad muscular, vértigos, cefalea e hipotensión; taquicardia y choque; confusión mental, estupor y coma.

Hipernatremia; suele ocurrir con deshidratación, falta de agua o contenido excesivo de sodio en la dieta o en soluciones intravenosas; causa hipertonicidad del LEC, lo que ocasiona deshidratación celular (el agua intracelular sale al LEC).

Sed intensa, hipertensión, edema, agitación y convullsiones.

Cloruro (Cl^-)

95 a 105 meq/litro

Hipocloremia; sus causas probables son: vómito excesivo, hiperhidratación, deficiencia de aldosterona, insuficiencia cardiaca congestiva y tratamiento con diuréticos como la furosemida (Lasix).

Espasmos musculares, alcalosis metabólica, respiración poco profunda, hipotensión y tetania.

Hipercloremia; puede deberse a: deshidratación por pérdida o privación de agua; ingesta excesiva de cloruro; insuficiencia renal grave, hiperaldosteronismo, algunos tipos de acidosis y ciertos fármacos.

Letargo, debilidad, acidosis metabólica, así como resspiración profunda y rápida.

Potasio (K⁺)

3.5 a 5.0 meq/litro

Hipopotasemia; se debe a la pérdida excesiva de pootasio por vómito o diarrea, consumo reducido de este elemento, hiperaldosteronismo, enfermedad renal o tratamiento con algunos diuréticos.

Fatiga muscular, parálisis fláccida, confusión mental, diuresis aumentada, respiración poco profunda y cambios electrocardiográficos, como aplanamiento de las ondas T.

Hiperpotasemia; se debe a la ingesta excesiva de este elemento, insuficiencia renal, deficiencia de aldosterona, lesiones por aplastamiento en los tejidos del cuerpo o transfusión de sangre hemolizada.

Irritabilidad, náusea, vóómito, diarrea, debilidad muscular; puede causar la muerte mediante inducción de fibrilación ventricular.

Calcio (Ca²⁺⁾

total = 9 a 10.5 mg/dL

ionizado = 4.5 a 5.5 meq/litro

Hipocalcemia; sus posibles causas son: pérdida elevada o consumo reducido de calcio, concentraciones elevadas de fosfato o hipoparatiroidismo.

Entumecimiento y hormigueo en los dedos de la mano, reflejos hiperactivos, calambres musculares, tetania y convulsiones, fractura de huesos, espasmos musculares en la laringe que pueden ocasionar la muerte por asfixia.

Hipercalcemia; sus causas probables son: hiperparatiroidismo, algunos cánceres, consumo excesivo de vitamina D o enfermedad de Paget de los huesos.

Letargo, debilidad, anorexia, náusea, vómito, poliuria, prurito, dolor de huesos, depresión, confusión, parestesias, estupor y coma.

Fosfato (HP0₄^2-) 1. 7 a 2.6 meq/litro

Hipofosfatemia: surge por incremento de la pérdida urinaria, absorción intestinal disminuida o consumo elevado de fosfatos.

Confusión, convulsiones, coma, dolor muscular y torácico, entumecimiento y hormigueo en los dedos de la mano, falta de coordinación, pérdida de memoria y letargo.

Hiperfosfatemia; surge cuando los riñones no pueden excretar el exceso de fosfato, como sucede en caasos de insuficiencia renal; otras causas posibles son el consumo elevado de fosfatos o la destrucción de células corporales que liberan fosfato en la sangre

Anorexia, náusea, vómito, debilidad muscular, refleejos hiperactivos, tetania y taquicardia.

Magnesio (Mg2+) 1.3 a 2.1 meq/litro

Hipomagnesemia: suele deberse a consumo inadecuado o pérdida excesiva de magnesio en orina o heces; también ocurre por alcoholismo, desnutrición, diabetes mellitus o tratamiento con diuréticos

Debilidad, irritabilidad, tetania, delirios, convulsiones, confusión, anorexia, náusea, vómito, parestesias y arritmias cardiacas.

Hipermagnesemia; puede deberse a insuficiencia renal o al incremento en el consumo de magnesio, por ejemplo, en antiácidos que lo contienen; también ocurre en personas con deficiencia de aldosterona o

Hipotiroidismo.

Hipotensión, debilidad o parálisis muscular, náusea, vómito y alteración de las funciones mentales.

Cuadro 27.1 Desequilibrios de electrólitos en la sangre.

·Valores correspondientes a los rangos normales de concentraciones plasmáticas en adultos.

Fosfato

Aproximadamente 85% del fosfato que hay en los adulotos se encuentra en forma de fosfatos de calcio, que son los componentes estructurales de huesos y dientes; el restante 15% se halla ionizado. Tres iones fosfato (H₂P0₄^-, HP0₄^2- y PO₄^3-) son aniones intracelulares importantes, pero en los líquidos corporales de pH normal, el HPO₄^2-, constituye la forma en que más prevalece. El fosfato contribuye con alrededor de 100 meq/litro de aniones del líquido intracelular. Además, es un importante amortiguador de H⁺, tanto en los líquidos del cuerpo como en la orina. Aunque una parte de este anión está "libre", la mayoría de los iones fosfatos se hallan unidos por enlaces covalentes a moléculas orgánicas, como lípidos (fosfolípidos, proteínas, carbohidratos, ácidos nucléicos [ADN y ARN] y adenosina trifosfato [ATP]).

La concentración plasmática normal de fosfato ionizado es de sólo 1.7 a 2.6 meq/litro. Las mismas dos hormonas que controlan la homeostasis del calcio (hormona paratiroidea [HPT] y calcitriol) también regulan el nivel de HP0₄^2- en el plasma sanguíneo. La HPT estimula la reabsorción de la matriz ósea que realizan los osteoclastos, los cuales liberan iones fosfato y calcio al torrente sanguíneo. Sin embargo, en los riñones, esa misma hormona inhibe la reabsorción de iones fosfato, en tanto que estimula la de iones calcio en las células tubulares renales. Por tanto, la HPT hace aumentar la excreción urinaria de fosfatos y reduce la concentración sanguínea de estos aniones. El calcitriol promueve la absorción tanto de fosfatos como de calcio en el aparato digestivo.

Magnesio

En los adultos, alrededor de 54% del magnesio corporal total se halla depositado en la matriz ósea en forma de sales de magnesio. El restante 46% se encuentra en forma de iones (Mg²⁺) en los líquidos intracelular (45%) Y extracelular (1 %). Estos iones son los segundos más comunes entre los cationes intracelulares (35 meq/litro). En el aspecto funcional, el Mg²⁺ es un cofactor de las enzimas que participan en el metabolismo de carbohidratos y proteínas y de la bomba Na ⁺ /K⁺ATPasa (la bomba enzimática de sodio). Además, también desempeña importantes funciones en la actividad neuromuscular, la transmisión de impulsos nerviosos y el funcionamiento del miocardio, aparte de ser necesario para la secreción de hormona paratiroidea.

La concentración plasmática normal de Mg²⁺ es de sólo 1.3 a 2.1 meq/litro. Muchos factores regulan el nivel de magnesio en el plasma al modificar la velocidad a la cual se eliminan estos iones en la orina. Los riñones aumentan la excreción urinaria de magnesio cuando hay hipercalcemia, hipermagnesemia, incrementos en el volumen del líquido extracelular, disminución en la concentración de hormona paratiroidea y acidosis. En condiciones opuestas disminuye la excreción renal de Mg²⁺.

En el cuadro 27.1 se describen los desequilibrios que ocasiona la deficiencia o el exceso de diversos electrólitos.

APLICACIÓN CLÍNICA

Personas en riesgo de sufrir desequilibrios de líquidos y electrólitos

Diversos individuos están en riesgo debido a numerosas circunstancias. Por ejemplo, están en riesgo quienes dependen de otros para su alimentación e ingestión de líquidos (como lactantes, ancianos y enfermos hospitalizados y pacientes en tratamiento médico que requieren infusiones intravenosas, procedimientos de drenaje o succión y catéteres urinarios. También se hallan en riesgo quienes consumen diuréticos, quienes padecen pérdidas excesivas de líquidos y requieren mayor consumo de ellos, y las personas que retienen y se les restringe líquidos. Por último, están en peligro las personas durante el tratamiento postoperatorio, quienes sufren quemaduras o traumatismos graves, los que padecen enfermedades crónicas (insuficiencia cardíaca congestiva, diabetes, enfermedad pulmonar obstructiva crónica o cáncer), gente confinada y personas con trastornos mentales que no pueden manifestar sus necesidades ni responder al estímulo de la sed.

EQUILIBRIO ACIDO BÁSICO OBJETIVOS

OBJETIVOS

• Comparar las funciones de los amortiguadores, la exhalación de bióxido de carbono y la excreción renal de H ⁺para mantener el pH de los líquidos corporales.

• Definir qué es el desequilibrio acido básico, describir sus efectos en el cuerpo y explicar en qué consiste su tratamiento.

De conformidad con lo antes expuesto resulta claro que diversos iones desempeñan diferentes funciones para ayudar a mantener la homeostasis. Uno de los principales problemas homeostásicos consiste en mantener la concentración de iones H⁺ (pH) de los líquidos corporales en un nivel adecuado. El mantenimiento del equilibrio acidobásico es fundamental debido a que la forma tridimensional de todas las proteínas del cuerpo, que le permite a éste llevar a cabo funciones específicas, es muy sensible a los cambios de acidez. Cuando la dieta contiene una gran cantidad de proteína (como es característico en Estados Unidos), el metabolismo celular produce más ácidos que bases y, por tanto, tiende a acidificar la sangre. (Es conveniente que el lector consulte las secciones sobre ácidos, bases y pH que aparecen en el capítulo 2.)

En personas sanas, el pH de la sangre arterial sistémica se mantiene entre 7.35 y 7.45. (El pH de 7.4 corresponde una concentración de H⁺ de 0.00004 meq/litro =40 neq/litro.) Dado que las reacciones metabólicas con frecuencia producen grandes excesos de H+ se requiere un mecanismo que disponga de estos iones, ya que si aumenta su nivel en los líquidos corporales puede causar con rapidez la muerte de la persona. Por consiguiente, es necesario que la homeostasis de la concentración de H⁺ se mantenga dentro de límites estrechos de pH para la supervivencia. La extracción de iones hidrógeno de los líquidos corporales y, posteriormente, su eliminación del cuerpo depende principalmente de los tres mecanismos siguientes:

1.- Sistemas amortiguadores. Actúan con rapidez para fijar temporalmente el H⁺ y eliminar su exceso, que es muy reactivo, de las soluciones, aunque no del cuerpo.

2.- Exhalación de dióxido de carbono. Se puede exhalar mayor cantidad de dióxido de carbono cuando se aumentan la rapidez y la profundidad de la respiración. En pocos minutos, esta acción reduce los niveles de ácido carbónico en la sangre, lo cual eleva su pH (reduce la concentración de H⁺ en el líquido hemático).

3.-Excreción renal de H⁺. La excreción en la orina es el más nto de estos mecanismos, pero constituye la única vía ira eliminar otros ácidos, además del carbónico.

A continuación se estudia cada uno de estos mecanismos.

Acciones de los sistemas amortiguadores

La mayoría de estos sistemas en el cuerpo constan de un ácido débil y su sal, la cual funciona como base débil. Los amortiguadores evitan cambios drásticos y rápidos en el pH de un líquido corporal mediante la conversión de ácidos y bases fuertes en ácidos y bases débiles. Este efecto se produce fracciones de segundo. Los ácidos fuertes reducen el pH en mayor cantidad que los débiles porque liberan H⁺ con mayor facilidad y, por tanto, contribuyen más a la concentración de iones hidrógeno libres. De manera similar, las bases fuertes elevan más el pH que las débiles. Los principales sistemas de amortiguación de los líquidos corporales son el proteínico, el del ácido carbónico bicarbonato y el de fosfato.

Sistema amortiguador proteínico

Constituye el amortiguador más abundante en el líquido intracelular y el plasma. La hemoglobina es una proteína que resulta especialmente eficaz como amortiguador dentro de los eritrocitos, en tanto que la albúmina constituye la principal proteína amortiguadora en el plasma. Las proteínas se componen de aminoácidos, es decir, moléculas orgánicas que contienen al menos un grupo carboxilo (-COOH) ti menos un grupo amino (-NH₂); estos grupos son los elementos funcionales del sistema amortiguador proteínico. El grupo carboxilo libre en un extremo de la proteína actúa como ácido al liberar H⁺ cuando se eleva el pH Y se puede descomponer de la siguiente manera:

		R
		l
NH₂	-	C	-	COOH
		l
		H

		R
		l
NH₂	-	C	-	COO^- + H⁺
		l
		H

En esta forma el H⁺ puede reaccionar con cualquier exceso de OH^- que haya en la solución para formar agua. El grupo amino libre que se encuentra en el otro extremo de la proteína puede actuar como base y combinarse con H+ cuando disminuye el pH, de la manera siguiente:

		R							R
		l							l
NH₂	-	C	-	COOH	+	H⁺	⁺NH₃	-	C	-	COOH
		l							l
		H							H

Por consiguiente, las proteínas pueden amortiguar tanto los ácidos como las bases. Además de los grupos terminales carboxilo y amino, siete de los 20 aminoácidos tienen cadenas laterales que pueden amortiguar el H⁺.

La hemoglobina amortigua de manera eficaz el H⁺ en los eritrocitos de la siguiente manera: cuando la sangre fluye a través de los capilares sistémicos, hay paso de dióxido de carbono (CO₂) de las células tisulares hacia los glóbulos rojos, donde se combina con agua (H₂O) para formar ácido carbónico que al formarse, se disocia en iones hidrógeno y bicarbonato HC0₃^-. Al mismo tiempo que el CO₂entra en los eritrocitos, la oxihemoglobina (Hb·O₂) cede su oxígeno a las células de los tejidos. La hemoglobina reducida (desoxihemoglobina) es un excelente amortiguador de H⁺, ya que capta la mayoría de estos iones. Por esta razón, es común que se represente la hemoglobina reducida con la fórmula Hb· H. Las reacciones que aparecen a continuación resumen dichas relaciones:

H₂O	+	CO₂		H₂CO₃
Agua		Dióxido de carbono (que entra en los eritrocitos)		Ácido carbónico

H₂CO₃		H⁺		HCO₃^-
Ácido carbónico		Ion hidrógeno		Ion bicarbonato

Hb.O₂	+	H⁺		Hb.H	+	O₂
Oxihemoglobina (en eritrocitos)		Ion Hidrógeno (del ácido carbónico)		Hemoglobina reducida		Oxígeno (liberado a las células)

Sistema amortiguador de ácido carbónico-bicarbonato

Este sistema se basa en el ion bicarbonato (HC0₃^-), que puede actuar como base débil, y en el ácido carbónico (H₂C0₃) el cual funciona como ácido débil. El ion bicarbonato es un anión importante tanto en el líquido intracelular como en e extracelular (véase la fig. 27.6) y su reacción con el CO₂, que se libera continuamente durante la respiración celular, pro duce H₂C0_3. Cuando hay exceso de H⁺, el HC0₃^- puede, funcionar como base débil y eliminar el exceso de estos iones, de la manera siguiente:

H⁺	+	HCO₃^-		H₂CO₃
Ion Hidrógeno		Ion bicarbonato (base débil)		Ácido carbónico

Después, el H₂C0₃ se disocia en agua y dióxido de carbono en los pulmones, y se exhala el CO₂.

A la inversa, si hay escasez de H⁺, el H₂C0₃ puede actuar como ácido débil y liberar H+, como sigue:

H₂CO₃		H⁺	+	HCO₃^-
Ácido carbónico (ácido débil)		Ion hidrógeno		Ion bicarbonato

A un pH de 7.4, la concentración de HC0₃ - es aproximadamente de 24 meq/litro, mientras que la de H₂C0₃ es de más o menos 1.2 mol/llitro: es decir, el número de iones bicarbonato supera el de moléculas de ácido carbónico en un factor de 20. El CO₂ y el H₂0 se combinan para formar H₂C0₃, de modo que este sistema amortiguador no brinda protección contra cambios de pH debidos a problemas respiratorios en los que hay exceso o deficiencia de CO₂.

Sistema amortiguador de fosfato

En esencia, el mecanismo de acción de este sistema es igual al del sistema anterior. Sus componentes son iones de fosfato di básico (H₂P0₄^-) y fosfato monobásico (H₂P0₄^2-). Se debe recordar que los fosfatos son aniones de gran importancia en el líquido intracelular pero no así en el extra celular (véase la fig. 27.6). El fosfato dibásico actúa como ácido débil y puede amortiguar bases fuertes que liberan gran cantidad de iones (OH^-), como sigue:

OH^-	+	HPO₄^-		H₂O	+	HPO₄^2-
Ion Hidróxido (base fuerte)		Fosfato dibásico (ácido débil)		Agua		Fosfato monobásico (base débil)

Por el contrario, el fosfato monobásico actúa como base débil y puede amortiguar el H⁺ que liberan ácidos fuertes como el clorhídrico (HCl):

H⁺	+	HPO₄^2-		H₂PO₄^-
Ion hidrógeno (ácido fuerte)		Fosfato monobásico (base débil)		Fosfato dibásico (ácido débil)

La concentración de fosfatos es más alta en el líquido intracelular, de modo que el sistema amortiguador que constituyen es un importante regulador del pH en el citas al. También actúa en menor grado sobre el líquido extracelular y, además, amortigua ácidos en la orina. El fosfato di básico se forma con el exceso de H+ en el líquido tubular renal, que se combina con HP042- (véase la fig. 26.17). Los iones hidrógeno que se integran al H2P04- pasan a la orina. Esta reacción es uno de los medios con que los riñones ayudan a mantener el pH sanguíneo al excretar H+ en la orina.

Exhalación de dióxido de carbono

La respiración también participa en el mantenimiento del pH de los líquidos corporales. Los aumentos en la concentración de dióxido de carbono (C0₂) en los líquidos corporales hace aumentar el nivel de H⁺ y, en consecuencia, disminuye el pH (los vuelve más ácidos). Se dice que el H₂C0₃ es un ácido volátil porque se puede eliminar mediante exhalación de CO₂. A la inversa, si disminuye la concentración de CO₂ en los líquidos corporales se eleva el pH ( se vuelven más alcalinos). Las siguientes reacciones reversibles ilustran esta interacción química:

CO₂	+	H₂O		H₂CO₃		H⁺	+	HCO₃^-
Dióxido de carbono		Agua		Ácido carbónico		Ion hidrógeno		Ion bicarbonato

P Si el lector contiene el aliento por 30 segundos, ¿qué es lo más probable que suceda con su pH sanguíneo?

7.2 Mecanismos que mantienen el pH de los líquidos corporales.

Sistemas amortiguadores.- Casi todos se componen de un ácido débil y una sal de dicho ácido, la cual actúa como base débil. Evitan cambios drásticos en el pH de los líquidos corporales.

Proteínas.- Son los amortiguadores que más abundan en la sangre y los líquidos corporales. La histidina y la cisteína son los dos aminoácidos que más contribuyen a la capacidad amortiguadora de las proteínas. Dentro de los eritrocitos, la hemoglobina constituye un buen amortiguador.

Ácido carbónico- bicarbonato.- Regulador importante del pH sanguíneo. Es el amortiguador más común en el líquido extracelular (LEC).

Fosfatos.- Son amortiguadores importantes que se hallan en el líquido intracelular y en la orina.

Exhalación de CO².- El pH de la sangre aumenta (menos H⁺) cuando se incrementa la inhalación de CO₂, pero disminuye (más H⁺) cuando se reduce la exhalación de bióxido de carbono.

Riñones.- Los túbulos renales secretan H⁺ hacia la orina y reabsorben HC0₃^-, de modo que éste no se pierde en la micción.

El pH de los líquidos corporales se puede ajustar, por lo regular, en uno a tres minutos, al cambiar la velocidad y la velocidad de la respiración. Con mayor ventilación, se exhala más con CO₂, de modo que la reacción anterior se realiza hacia la izquierda y la concentración de H⁺ disminuye y el pH sanguíneo se eleva. Al duplicarse la ventilación el aumento de acidez es de aproximadamente 0.23 unidades, de 7.4 a 7.63. Cuando se ventila con mayor lentitud, se exhala menos dióxido de carbono y el pH sanguíneo disminuye. Al reducirse la ventilación a una cuarta parte de lo normal el pH baja 0.4 unidades, de 7.4 a 7.0. Estos ejemplos demuestran el potente efecto que tienen las alteraciones respiratorias en el pH de los líquidos corporales.

La rapidez y la profundidad de la respiración interactúan con la acidez de los líquidos corporales mediante un asa de retroalimentación negativa (fig. 27.7). Por ejemplo, al aumentar la acidez de la sangre, los quimiorreceptores centrales de la médula oblonga y los periféricos de la aorta, así los cuerpos carotídeos detectan la disminución del pH (aumento en la concentración de H⁺) y estimulan el área inspiratoria de la médula. Esto hace que el diafragma y otros músculos que controlan la ventilación se contraigan con mayor fuerza y frecuencia, con lo que se exhala más cantidad de CO₂. Al disminuir la formación de H₂C0₃ Y la concentración de iones hidrógeno, el pH de la sangre se eleva. Cuando gracias a esta respuesta la acidez sanguínea (concentración de H⁺) se normaliza de nuevo, se restablece la homeostasis. Esta misma asa de retroalimentación negativa actúa cuando se incrementa la concentración sanguínea de CO₂. La ventilación aumenta, con lo que se elimina más CO₂ de la sangre y se reduce el nivel de H⁺ y así se eleva el pH sanguíneo.

En contraste, si el pH de la sangre aumenta, se inhibe el centro respiratorio y la ventilación disminuye. Las reducciones en la concentración de CO₂ en la sangre tienen el mismo efecto. Al bajar la ventilación, el CO₂ se acumula en la sangre y aumenta la concentración de H⁺. Este mecanismo de la respiración es un potente eliminador de ácido, pero sólo puede equilibrar los niveles del único ácido volátil, el carbónico.

Excreción renal de H⁺

Las reacciones metabólicas producen ácidos no volátiles, como el sulfúrico, a un ritmo de aproximadamente 1 meq de H⁺ al día por cada kilogramo de masa corporal. La única manera de eliminar esta enorme carga de ácido consiste en excretar H⁺ en la orina. Los riñones también sintetizan nuevo HC0₃ ^-y reabsorben el HC0₃ ^- filtrado, de modo que este importante amortiguador no se pierde con la micción. Dada la importancia de estas contribuciones al equilibrio acido básico, no es de sorprender que la insuficiencia renal pueda ocasionar la muerte en poco tiempo. En el capítulo 26 se expone la función de los riñones para mantener el pH; revise minuciosamente la figura 26.17 de dicho capítulo.

En la tabla 27.2 se resumen los mecanismos que mantienen el pH de los líquidos corporales.

Desequilibrios acido básicos

El rango normal del pH en la sangre arterial sistémica es de 7.35 (= 45 neq de H⁺/litro) a 7.45 (= 35 neq de H⁺/litro). La acidosis (o acidemia) es un trastorno en que el pH sanguíneo es menor a 7.35; en la alcalosis (o alcalemia) el pH sanguíneo es superior a 7.45.

El principal efecto fisiológico de la acidosis es que deprime el sistema nervioso central al reducir la transmisión sináptica. Si el pH de la sangre arterial sistémica disminuye a menos de 7, esta depresión es tan intensa que la persona quedará desorientada, después entrará en coma y finalmente puede morir. Los pacientes con acidosis intensa generalmente mueren en estado comatoso. Al contrario, el principal efecto fisiológico de la alcalosis consiste en hiperexcitabilidad del sistema nervioso central y los nervios periféricos. Las neuronas conducen impulsos de modo repetitivo, aunque no reciban estímulos normales; esto ocasiona nerviosismo, espasmos musculares y hasta convulsiones y la muerte. Es posible contrarrestar los cambios de pH sanguíneo que ocasionan acidosis o alcalosis; ello se logra mediante compensación, que es la reacción fisiológica a los desequilibrios acido básicos y actúa de manera que normaliza la acidez de la sangre arterial. La compensación puede ser completa (cuando regresa el pH a sus límites normales) o parcial (si el pH modificado de la sangre arterial aún es inferior a 7.35 o superior a 7.45). Cuando la persona tiene alteraciones del pH sanguíneo debidas a causas metabólicas, la hiperventilación o la hipovenntilación pueden ayudar a modificar la acidez de la sangre hasta recuperar su rango normal; esta forma de compensación, llamada compensación respiratoria, se realiza en plazo de minutos y alcanza su máximo en término de horas. Sin embargo, cuando una persona tiene alteraciones del pH sanguíneo debido a causas respiratorias, el cambio puede revertirse mediante compensación renal (modificaciones en la secreción de H⁺ y la reabsorción de HC0₃ ^- en los túbulos renales). La compensación renal se inicia en plazo de minutos, pero tarda días en alcanzar su eficacia máxima.

El lector debe advertir en los párrafos siguientes que la acidosis y la alcalosis respiratorias son trastornos debidos a cambios en la presión parcial de CO₂ (Pco₂) de la sangre arterial sistémica (el rango normal es de 35 a 45 mm Hg). Por el contrario, la acidosis y la al calosis metabólicas son trastornos ocasionados por cambios en la concentración de HC0₃^- (rango normal de 22 a 26 meq/litro en la sangre arterial sistémica).

Cuadro 27.3Resumen de las características de la acidosis y la alcalosis.

TRANSTORNO	DEFINICION	CAUSAS FRECUENTES	MECANISMO DE COMPENSACIÓN
Acidosis respiratoria	Aumento de Pco₂ (más de 45 mm Hg) y disminución de pH (menos de 7.35), cuando no hay compensación.	Hipoventilación a causa de enfisema, edema pulmonar, traumatismo en el centro respiratorio, obstrucción de vías respiratorias o disfunción de los músculos de la respiración.	Renal: mayor excreción de H⁺; reabsorción incrementada de COH₃^-. El pH se hallará dentro de los límites normales cuando hay compensación completa, pero habrá aumento de Pco₂.
Alcalosis respiratoria	Disminución de Pco₂ (menos de 35 mm Hg) y aumento de pH (más de 7.45), cuando no hay compensación.	Hiperventilación ocasionada por deficiencia de oxígeno, enfermedad pulmonar, accidente cerebrovascular, ansiedad o sobredosis de aspirina.	Renal: mejor excreción de H⁺; reabsorción disminuida de HCO₃^-. Cuando hay compensación completa el pH se mantiene dentro de límites normales, pero la Pco₂ desciende.
Acidosis metabólica	Disminución de HC0₃^- (menos de 22 meq/litro) y pH reducido (menos de 7.35), cuando no hay compensación.	Pérdida de iones bicarbonato por diarrea, acumulación de ácido (cetosis) o disfunción renal.	Respiración: hiperventilación que eleva las pérdidas de CO₂. Cuando hay compensación completa, el pH se mantiene dentro de los límites normales. Pero el HCO₃ disminuye.
Alcalosis metabólica	Aumento de HC0₃^- (más de 26 meq/litro) y pH elevado (más de 7.45), cuando no hay compensación.	Pérdidas de ácido por vómito, aspiración de jugos gástricos o consumo de ciertos diuréticos; ingesta excesiva de fármacos alcalinos.	Respiratorio: Hipoventilación, que hace más lenta la pérdida de CO₂. Cuando hay descompensación completa, el pH se mantiene dentro de los límites normales, pero aumenta la concentración de HCO₃^-.

Acidosis respiratoria

La característica distintiva de la acidosis respiratoria es una Pco₂ de la sangre arterial sistémica superior a 45 mm Hg. La exhalación insuficiente de CO₂ ocasiona que el pH sanguíneo disminuya; cualquier trastorno que reduzca el desplazamiento de CO₂ de la sangre a los alvéolos pulmonares y de ahí a la atmósfera ocasiona un aumento en las concentraciones de C0₂, H²C0³ Y H⁺. Las principales alteraciones de este tipo son: enfisema, edema pulmonar, lesiones del centro respiratorio en la médula oblonga, obstrucción de vías respiratorias y afecciones de los músculos que participan e respiración. Cuando el problema respiratorio no es demasiado grave, los riñones pueden hacer que el pH sanguíneo regrese a sus valores normales al aumentar la excreción de H⁺ y la reabsorción de HC0₃^- (compensación renal). La finalidad del tratamiento de la acidosis respiratoria consiste en aumentar la exhalación de C0₂, por ejemplo mediante terapéutica ventilatoria. Además, a veces resulta útil la administración de HC0₃^- por vía intravenosa.

Alcalosis respiratoria

En este trastorno, la Pco₂ de la sangre arterial desciende a menos de 35 mm Hg. Las reducciones de Pco₂ y los consiguientes aumentos en el pH se deben a hiperventilación, la cual se produce en trastornos que estimulan el área inspiratoria del tronco cerebral. Tales alteraciones comprenden deficiencia de oxígeno debida a grandes altitudes o enfermedad pulmonar, accidente cerebrovascular o ansiedad intensa. También en este caso, la compensación renal puede lograr que el pH sanguíneo vuelva a sus valores normales porque los riñones incrementan su excreción de H⁺ y su reabsorción de HC0₃^-. El objetivo que se sigue en el tratamiento de la alcalosis respiratoria es elevar la concentración de CO₂ en el cuerpo. Una terapéutica sencilla consiste en hacer que la persona inhale y exhale en una bolsa de papel durante un periodo breve; al hacerlo, inhalará aire que contiene una concentración de CO₂ superior a la normal.

Acidosis metabólica

En este trastorno, la concentración de HC0₃^- en plasma arterial sistémico disminuye a menos de 22 meq/litro. Tal descenso en este importante amortiguador ocasiona que disminuya el pH sanguíneo. La reducción de los niveles plasmáticos de HC0₃^- se debe a tres causas posibles: 1. pérdida real de HC0₃^-, como sucede en casos de diarrea intensa o disfunción renal; 2. acumulación de un ácido que no sea el carbónico, como sucede con la cetosis (descrita en el capítulo 25); 3. falla de los riñones para excretar el H⁺ que se produce en el metabolismo de las proteínas de la dieta. Cuando el problema no es muy grave, la hiperventilación ayuda a que el pH sanguíneo vuelva a su nivel normal (compensación respiratoria). El tratamiento de la acidosis metabólica consiste en la administración intravenosa de soluciones de bicarbonato de sodio y corrección de la causa de la acidosis.

Alcalosis metabólica

En este problema, la concentración sanguínea de HC0₃^- sube a más de 26 meq/litro. Las pérdidas no respiratorias de ácido o el consumo excesivo de fármacos alcalinos ocasiona: un aumento del pH a más de 7.45. Probablemente, la causa más frecuente de alcalosis metabólica es el vómito excesivo de contenidos gástricos, lo que ocasiona una pérdida importante de ácido clorhídrico. Otras causas son succión gástrica, empleo de ciertos diuréticos, trastornos endocrinos, consumo excesivo de fármacos alcalinos y deshidratación intensa. La compensación respiratoria mediante hipoventilación puede lograr que el pH sanguíneo vuelva a sus niveles normales. La alcalosis metabólica se trata por medio de fluidoterapia para corregir las deficiencias de cloruro, potasio y otros electrólitos, además de corregir la causa de la alcalosis.

En el cuadro 27.3 se resumen las características de las acidosis y alcalosis respiratorias y metabólicas.

APLICACIÓN CLÍNICA

Diagnóstico de desequilibrios ácido básicos

Con frecuencia es posible especificar la causa de un desequilibrio acidobásico mediante la evaluación de tres factores en una muestra de sangre arterial sistémica: pH, concentración de HC0₃^-, y Pco₂. El examen de estos tres parámetros de la química sanguínea se realiza en la siguiente secuencia de cuatro etapas:

1. Se observa si el pH es elevado (alcalosis) o bajo (acidosis).

2. Se determina cuál valor (Pco₂ o HC0₃^- está fuera del rango normal y puede ser la causa de la variación del pH. Por ejemplo, un pH elevado puede deberse a concentración baja de Pco₂ o alta de HCO₃^-.

3. Si la causa es un cambia en la Pco₂ el problema es respiratorio; si el origen es un cambio en el HCO₃^-, la alteración es metabólica.

4. A continuación se analiza el valor que no corresponde al cambio de pH observado. Cuando dicho valor se encuentra dentro de límites normales, no hay compensación. En cambio, si se halla fuera de ellos, significa que se está llevando a cabo la compensación y que se ha corregido parcialmente el desequilibrio de pH .

l. Explique cómo contribuye cada uno de los siguientes sistemas amortiguadores a mantener el pH de los líquidos corporales: proteínico, ácido carbónico bicarbonato y fosfatos.

2. Defina la acidosis y la alcalosis. Diferencie las acidosis y alcalosis respiratorias y metabólicas.

3. ¿Cuáles son los principales efectos fisiológicos de la acidosis y la alcalosis?

4. El médico conoce los niveles de pH, HC0₃^-, y Pco₂; explique de qué manera ayudará esta información a determinar la causa de un desequilibrio ácido básico .

EDAD Y DESEQUILIBRIOS DE LIQUIDQS, ELECTROLITOS y ACIDOBASICOS

OBJETIVO

• Describir los cambios de equilibrio de líquidos, electrólitos y ácido básicos que pueden ocurrir con el paso de los años.

Se observan importantes diferencias entre los adultos y los lactantes, sobre todo los prematuros, en relación con la distribución de líquidos, la regulación del equilibrio de líquidos y electrólitos y la homeostasis ácido básico. Así, los lactantes sufren más problemas de este tipo que los adultos. Las diferencias se relacionan con las siguientes condiciones:

· Proporción y distribución de agua. La masa corporal total de un neonato contiene alrededor de 75% de agua (que puede aumentar hasta 90% en lactantes prematuros), en tanto que la de un adulto es de aproximadamente 55 a 60% de agua. (Este porcentaje se alcanza hacia los dos años de edad.) Además, el agua del líquido intracelular en el adulto es casi el doble de la correspondiente al líquido extracelular; en lactantes prematuros esta relación es inversa. El líquido extracelular tiene más cambios que el intracelular, de modo que las pérdidas o aumentos rápidos de agua corporal son mucho más importantes en los lactantes. El índice de consumo y eliminación de líquidos en bebés es unas siete veces mayor al de los adultos, y por tanto, las más ligeras variaciones en el equilibrio de líquidos pueden ocasionar les graves anormalidades.

· Índice metabólico. En los lactantes es casi el doble que en los adultos. Por consiguiente, los pequeños producen mayor cantidad de desechos metabólicos y ácidos, lo que puede ocasionar acidosis.

· Desarrollo funcional de los riñones. En los lactantes, la capacidad de los riñones para concentrar orina es casi la mitad de la de los adultos. (El desarrollo funcional se completa hasta aproximadamente el fin del primer mes de vida extrauterina.) En consecuencia, los riñones de los neonatos no pueden concentrar la orina ni eliminar los excesos de ácidos debidos a índice metabólico elevado con tanta eficacia como lo hacen los adultos.

· Área de superficie corporal. La razón de área corporal superficial a volumen corporal de los lactantes es unas tres veces mayor que en los adultos. Debido a ello, las pérdidas de agua a través de la piel en los pequeños es mucho mayor.

· Frecuencia respiratoria. El ritmo de respiración más acelerado de los lactantes (alrededor de 30 a 80 respiraciones por minuto) es causa de mayores pérdidas de agua por vía pulmonar. Más aún, pueden sufrir alcalosis porque la mayor ventilación elimina más C0₂ y reduce la Pco₂.

· Concentraciones de iones. En los neonatos, el potasio y el cloro se hallan en mayores niveles que en los adultos. Esto los predispone a padecer acidosis metabólica.

A diferencia de los niños y los adultos más jóvenes, las personas de mayor edad con frecuencia tienen capacidad disminuida para mantener los equilibrios de líquidos, electrólitos y acidobásico. Al avanzar la edad, en muchas personas disminuye el volumen de líquido intracelular y la concentración corporal total de potasio, debido a la reducción en la masa musculoesquelética y el aumento en la masa de tejido adiposo (que contiene muy poca agua). La disminución de las funciones respiratoria y renal, relacionada con la edad puede afectar el equilibrio ácido básico al aminorar la cantidad de CO₂ exhalado y la excreción urinaria de excesos de ácido. Otros cambios renales, como la disminución de irrigación sanguínea, rapidez de filtración glomerular y sensibilidad a la hormona antidiurética producen un efecto adverso en la capacidad para mantener el equilibrio de líquidos y electrólitos. A causa de la reducción en el número y la eficacia de glándulas sudoríparas, las pérdidas de agua, tanto sensibles como insensibles, a través de la piel disminuyen al avanzar la edad. Estos cambios relacionados con el envejecimiento hacen que los adultos de mayor edad sean propensos a diversos trastornos de líquidos y electrólitos:

· Con frecuencia padecen deshidratación e hipernatremia debido a ingesta insuficiente de líquidos o mayor pérdida de agua que de sodio en vómito, heces y orina.

· A veces sufren hiponatremia por el consumo insuficiente de sodio; pérdida aumentada de sodio en orina, vómito o diarrea, o menor capacidad de los riñones para pro orina diluida.

· Muchos adultos de mayor edad padecen hipopotasemia porque han consumido laxantes por largos periodos para aliviar el estreñimiento o porque toman diuréticos que eliminar potasio para tratamiento de hipertensión o cardiopatía.

· Algunos sufren acidosis debido a la menor capacidad pulmonar y renal para compensar los desequilibrios ácido básicos. Una causa de acidosis es que las células tubulares renales producen menos amoniaco, el cual no alcanza para combinarse con todo el H⁺ para ser secretado en orina como NH₄⁺, otra causa posible es la menor exhalación de HC0₂.

GUÍA DE ESTUDIO

COMPARTIMENTOS Y EQUILIBRIO DE LÍQUIDOS (p. 965)

1. Los líquidos corporales se componen de agua y solutos disueltos.

2. Alrededor de dos terceras partes del líquido corporal se localiza dentro de las células y se llama líquido intracelular (LIC). La otra tercera parte, denominada líquido extracelular (LEC), la constituyen el líquido intersticial; plasma y linfa; los líquidos cefalorraquídeo, gastrointestinal, sinovial, de ojos y oídos, pleural pericárdico y peritoneal, así como filtrado glomerular.

3. El equilibrio de líquidos consiste en que los diversos compartimentos, corporales contengan las cantidades normales de agua.

4. Se llama electrólitos a las sustancias inorgánicas que se disocian en iones cuando están en solución. Los equilibrios de líquidos y electrólitos están interrelacionados.

5. El agua es el compuesto simple que constituye la mayor parte del cuerpo: de 45 a 75% de su masa total, según la edad y la cantidad de tejido adiposo.

6. El cuerpo pierde y gana cada día 2 500 mL de agua. Las fuentes que aportan agua son líquidos y alimentos ingeridos, así como la que se produce en la respiración celular y en las reacciones sintéticas de deshidratación (agua metabólica). El H₂0 se elimina a través de la micción, la evaporación desde la superficie cutánea, la exhalación de vapor de agua y la defecación. En las mujeres, el flujo menstrual constituye otro medio de pérdida de agua corporal.

7. La principal forma de regular el agua corporal consiste en ajustar el volumen que se bebe de este líquido. El centro de la sed en el hipotálamo controla la sed.

8. Durante el ejercicio aumenta la cantidad de agua y solutos que se pierden con el sudor y la exhalación, sin embargo, la eliminación de los excesos de agua corporal o de solutos depende principalmente del control de la excreción urinaria. La cantidad de NaCl que se pierde en la orina es el principal factor que determina el volumen del líquido corporal, en tanto que la osmolaridad de los líquidos corporales depende del grado de pérdida urinaria de agua.

9. La angiotensina II y la aldosterona reducen las pérdidas urinarias de Na ⁺ y Cl^- y de esta manera incrementan el volumen los líquidos corporales. El PNA promueve la natriuresis, la mayor excreción de Na ⁺ (y Cl), con lo que disminuye el volumen de sangre.

10. La hormona antidiurética (ADH) es la más importante en la regulación de las pérdidas de agua y, por tanto, de la osmolaridad de los líquidos corporales.

11. El aumento en la osmolaridad del líquido intersticial hace que salga agua de las células, de modo que éstas se contraen ligeramente. La disminución en la osmolaridad del líquido intersticial ocasiona que las células se hinchen. Casi siempre, los cambios de osmolaridad se deben a modificaciones en la concentración de Na⁺, que es el soluto más abundante en el líquido intersticial.

12. Cuando una persona consume agua con una rapidez mayor que la velocidad de excreción renal o cuando el funcionamiento los riñones es deficiente, puede haber intoxicación por agua un trastorno en el cual las células se hinchan de manera peligrosa.

ELECTRÓLITOS EN LOS LÍQUIDOS CORPORALES (p. 970)

1. Los iones que se forman cuando los electrólitos se disuelven los líquidos corporales regulan la ósmosis del agua entre los compartimentos que contienen líquidos, ayudan a mantener el equilibrio acidobásico y conducen la corriente eléctrica.

2. Las concentraciones de cationes y aniones se expresan unidades de mil equivalentes/litro (meq/litro).

3. El plasma y los líquidos intersticial e intracelular contienen distintas clases y cantidades de iones.

4. Los iones sodio (Na⁺) son los que más abundan fuera de las células. Participan en la transmisión de impulsos, la contracción muscular y el equilibrio de líquidos y electrólitos. La aldosterona, la hormona antidiurética y el péptido natriurético auricular (PNA) controlan la concentración de iones sodio.

5. Los iones cloruro (Cl^-) son los aniones extracelulares más abundantes. Participan en el control de la presión osmótica y en la formación de HCl de los jugos gástricos. La hormona antidiurética y los procesos que incrementan o disminuyen la reabsorción renal de Na ⁺ regulan de manera indirecta la concentración del ion cloruro.

6. Los iones potasio (K⁺) son los cationes más abundantes en el líquido intracelular. Participan en la formación de potenciales de membrana en reposo y potenciales de acción de neuronas y fibras musculares; ayudan a mantener el volumen de líquido intracelular y contribuyen al control del pH. La aldosterona regula la concentración de K⁺.

7. El ion bicarbonato (HC0₃^-) es el segundo anión más abundante en el líquido extracelular. Estos iones constituyen el amortiguador más importante en el plasma.

8. El calcio es el mineral que más abunda en el cuerpo. Sus sales son componentes estructurales de huesos y dientes. Los iones de calcio (Ca⁺), que son los principales cationes extracelulares, participan en la coagulación de la sangre, la liberación de neurotransmisores y la contracción muscular. La hormona paratiroidea y el calcitriol son los principales factores en el control de la concentración de iones calcio.

9. Los iones fosfato (H₂P0₄^-, HPO₄^2- y PO₄^3-) son los principales aniones intracelulares y sus sales son componentes estructurales de huesos y dientes. Estos iones también son necesarios para la síntesis de ácidos nucléicos y ATP, además de que participan en reacciones de amortiguación. La hormona paratiroidea y el calcitriol regulan la concentración de los iones fosfato.

10. Los iones magnesio (Mg²⁺) son principalmente cationes intracelulares. Actúan como cofactores en varios sistemas enzimáticos.

11. En el cuadro 27.1 se indica cuáles son los desequilibrios que se producen por deficiencia o exceso de los electrólitos corporales más importantes.

EQUILIBRIO ACIDOBÁ5ICO (p. 974)

1. El equilibrio ácido básico general del cuerpo se mantiene por el control de la concentración de H⁺ en los líquidos corporales, sobre todo en el extracelular.

2. El pH normal de la sangre arterial sistémica es de 7.35 a 7.45.

3. La homeostasis del pH se mantiene por medio de sistemas amortiguadores, exhalación de dióxido de carbono y excreción renal de H⁺ y reabsorción de HC0₃^-.

4. Los sistemas amortiguadores más importantes son el proteínico, el de ácido carbónico bicarbonato y el de fosfatos.

5. El incremento en la exhalación de dióxido de carbono hace aumentar el pH sanguíneo, su descenso ocasiona que la acidez de la sangre disminuya.

6. Los riñones excretan H⁺ y reabsorben HC0₃^-.

7. En el cuadro 27.2 se presenta un resumen de los mecanismos que mantienen el pH de los líquidos corporales.

8. La acidosis ocurre cuando el pH de la sangre arterial sistémica es menor de 7.35; su principal efecto es que deprime el sistema nervioso central (SNC). La alcalosis es un estado de pH de la sangre arterial sistémica por arriba de 7.45; causa principalmente hiperexcitación del SNC.

9. La acidosis y la alcalosis respiratorias son trastornos debidos a cambios en la Pco₂ de la sangre, en tanto que la acidosis y la alcalosis metabólicas dependen de cambios en la concentración sanguínea de HCO₃^-.

10. La acidosis y la alcalosis metabólicas se compensan por medio de mecanismos respiratorios; por su parte, la acidosis y la alcalosis respiratorias lo hacen por mecanismos renales.

11. En el cuadro 27.3 se presenta un resumen de las características que tienen las acidosis y alcalosis respiratorias y metabólicas.

12. Mediante el estudio de los niveles de pH, HC0₃^- y Pco₂, se puede establecer con precisión la causa de un desequilibrio acidobásico .

CUESTIONARIO DE AUTOEVALUACIÓN

Complete las siguientes oraciones:

1.- El compuesto simple que constituye la mayor parte de los líquidos corporales es _________________________.

2.- El principal efecto fisiológico de la acidosis es la __________________ del _____________ _ mediante la depresión de ______________. Uno de los principales efectos fisiológicos de la alcalosis es ______________ de _________________ y de _____________.

3.- La mayoría de los amortiguadores se componen de un ______________ y una ______________.

4.- Los principales sistemas amortiguadores del cuerpo son el _____________ , el de ___________ y el de ______________.

Falso o verdadero:

5.- El amortiguador más abundante en las células corporales y el plasma es el sistema proteínico.

6.-Normalmente, las pérdidas y ganancias de agua son iguales, de modo que el volumen de líquidos en el cuerpo se mantiene constante.

Escoja las respuestas adecuadas para las siguientes preguntas:

7.- El principal mecanismo de control de la ganancia de agua en el cuerpo consiste en ajustar: (a) el volumen de agua que se ingiere, (b) la velocidad de la respiración celular, (c) la formación de agua metabólica, (d) el volumen de agua metabólica, (e) el consumo metabólico de agua.

8. ¿Cuál de los siguientes mecanismos constituyen vías para que la deshidratación estimule la sed? 1) Reduce la producción de saliva. 2) Aumenta la producción de saliva. 3) Incrementa la osmolaridad de los líquidos corporales. 4) Disminuye la osmolaridad de los líquidos corporales. 5) Reduce el volumen de sangre. 6) Aumenta el volumen de sangre.

(a) 1,2,4y6, (b) 1,3, 5y6; (c) 1, 3y5; (d) 2,4y6; (e) 1,4, 5y6

9. ¿Cuáles de las siguientes hormonas regulan la pérdida de líquidos? 1) Hormona antidiurética. 2) Aldosterona. 3) Péptido natriurético auricular. 4) Tiroxina. 5) Cortisol.

(a) 1,3 Y 5; (b) 1,2 Y 3; (c) 2,4 Y 5; (d) 2, 3 Y 4; (e) 1,3 Y 4.

10. ¿Cuáles de las siguientes afirmaciones son verdaderas en relación con los iones corporales? 1) Controlan la ósmosis del agua entre los compartimentos de líquidos. 2) Ayudan a mantener el equilibrio acidobásico. 3) Conducen la corriente eléctrica. 4) Actúan como cofactores en las acciones enzimáticas. 5) Actúan como hormonas locales en ciertas circunstancias.

(a) 1, 3 Y 5; (b) 2,4 Y 5; (c) 1,4 Y 5; (d) 1,2 Y 4; (e) 1,2, 3 Y 4.

11. ¿Cuáles de los siguientes enunciados son verdaderos? 1) Los amortiguadores evitan cambios rápidos y drásticos en el pH de un líquido corporal. 2) Los amortiguadores actúan con lentitud. 3) En comparación con los ácidos débiles, los fuertes hacen reducir más el pH porque contribuyen con menos H⁺. 4) Las proteínas pueden amortiguar tanto ácidos como bases. 5) La hemoglobina constituye un amortiguador importante.

(a) 1,2, 3y5; (b) 1,3, 4y5; (c) 1, 3y5; (d) 1,4y 5; (e) 2, 3y5.

12. ¿Cuáles de los siguientes enunciados son verdaderos? 1) Los aumentos en la concentración de dióxido de carbono en los líquidos corporales ocasionan incrementos en niveles de H⁺ y, por tanto, reducen el pH. 2) Retener la respiración hace que disminuya el pH sanguíneo. 3) El mecanismo amortiguador respiratorio puede eliminar un sólo ácido volátil, el carbónico. 4) La única manera de eliminar ácidos fijos consiste en excretar H⁺ en la orina. 5) Cuando la dieta contiene gran cantidad de proteínas, el metabolismo normal produce más ácidos que bases.

(a) 1,2,3,4y5; (b) 1,3,4y5; (c) 1,2,3y4; (d) 1,2,4y5; (e) 1, 3 y4.

13. Relacione las siguientes columnas:

1. Después de la fiesta de anoche, Gerardo terminó en la sala de urgencias. De acuerdo con sus amigos, él dijo que tenía tanta sed que se tomaría toda una cubeta de agua, de modo que alguien lo retó a que lo hiciera. Gerardo lo intentó y sufrió una convulsión, por lo que sus amigos tuvieron que llamar a la ambulancia. ¿Qué le pasó? (AYUDA: Gerardo estaba intoxicado, no con alcohol.)

2. “Estoy muy enojada con Joaquín", le dijo Aída a su amiga. "Somos más o menos de la misma estatura y tenemos igual peso, pero cuando nos midieron la grasa corporal en el laboratorio él menos grasa que yo". ¿Cómo le explicaría usted a Aída tal resultado? (AYUDA: La grasa y el agua no se mezclan).

3. Carlos comió algo que su compañero de cuarto dejó en el plato y le pareció que sabía un poco mal; sin embargo, no tenía ganas de cocinar y lo ingirió de todas maneras. Más tarde, empezó a vomitar todo su contenido estomacal; entonces intentó asentar su revuelto estómago y tomó todo un frasco de antiácido. ¿Qué efecto tendrá este remedio en el equilibrio de líquidos y electrólitos de Carlos? (AYUDA: ¿Cuál es el pH del jugo gástrico?)

4. Enrique se halla en una unidad de cuidados intensivos porque hace tres días sufrió un intenso infarto del miocardio. El laboratorio obtuvo los siguientes resultados del análisis de una muestra de sangre arterial: pH = 7.30, HC0₃^-= 20 meq/litro; PCO₂ = 32 mm Hg. Diagnostique el estado acidobásico de Enrique y determine si su cuerpo tiene compensación o no. (AYUDA: Aplique el procedimiento de cuatro etapas descrito en este mismo capítulo)

27.1. El volumen del plasma es igual a la masa corporal X el porcentaje de líquido de la masa corporal X la proporción de LEC de los líquidos corporales, X la proporción de LEC en el plasma X un factor de conversión (litro/kg). Para varones:

27.2. La hiperventilación, el vómito, la fiebre y los diuréticos, sin excepción, incrementan la pérdida de líquidos.

27.3. Se produce retroalimentación negativa porque el resultado (aumento en el consumo de líquidos) es opuesto al estímulo inicial (deshidratación).

27.4. En concentraciones elevadas, la aldosterona promueve una reabsorción renal extremadamente alta de NaCI y agua, con lo cual se expande el volumen de sangre y aumenta la presión arterial. La mayor presión arterial hace que más líquido se filtre hacia el exterior de los capilares y se acumule en el líquido intersticial; a esto se le llama edema.

27.5. Cuando se absorben sal yagua en el tubo digestivo, el volumen de sangre aumenta sin que disminuya la osmolaridad, con lo que no se produce la intoxicación por agua.

27.6. En el LEC el principal catión es el Na ⁺ y los aniones más importantes son Cl^- y HC0₃ -. En el LIC, el principal catión es e! K⁺ Y los aniones más importantes son proteínas y fosfatos orgánicos (p. ej., ATP).

27.7. Retener la respiración ocasiona que el pH sanguíneo disminuya ligeramente a medida que se acumulan CO² y H⁺.