METABOLISMO DEL AGUA

Dr. Piodecimo Alzate

Enero de 2009

AGUA

• Componente mas importante de todo el organismo.

• Permite el transporte de sustancias nutritivas y de desecho.

• Control térmico corporal

• Al nacimiento constituye el 79% del peso corporal

• Al año de edad 60% (mantendiendose esta proporción hasta la edad adulta.

• Del agua corporal total:

-Músculos….50%

-Piel………..20%

-Sangre……..10%

-Otros ……...20%

AGUA CORPORAL TOTAL

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55

AGUA EXTRACELULAR

AGUA INTERSTICIAL

AGUA INTRACELULAR

H

U

E

S

O

H

U

E

S

O

T

E

J

I

D

O

C

O

N

E

C

T

I

V

O

OTROS

LIQUIDOS

INTERSITICIALES

PLASMA

AGUA

TRANCELULAR

• AGUA INTRACELULAR

• 30-40% del peso corporal

total (330 ml/kg en el adulto)

• Sus limites están dados por

la membrana celular la cual

tiene permeabilidad selectiva.

• AGUA EXTRACELULAR 20-25%

AGUA DEL PLASMA 45.5-5%34-58ML/KG DE PESO

AGUA INTERSICIAL 15%120 ML/KG DE PESO

AGUA TRANSCELULAR 1-3% 15 ML/GG

Composición de los compartimientos hídricos

• LIQUIDO EXTRACELULAR Na (Catión) Cl y HCO3 ( Aniones)

• LIQUIDO INTRACELULAR K y Mg (Catión) Fosfatos orgánicos y proteínas (Aniones)

Equilibrio de Gibbd-Donnan

Na 210 +

Cl 138-

Alb 4 -18

Na 80 +

Cl 80 -

Na 170 +

Cl 98-

Alb 4 -18

Na 120 +

Cl 120-

•El compartimiento que contiene la albúmina tiene mayor osmolaridad por tanto tendrá mayor efecto osmótico que el compartimiento opuesto.

•A esta presión osmótica que se basa en la presencia de la proteína se denomina “presión oncótica o coloidosmotica”

Fuerzas de Starling

• Esta dada por la presión hidráulica presente en los capilares generada por la presión del impulso de la sangre por el corazón.

Q= Kf ( (Pc-Pi) – (πc-πi)

Pc.-Presión hidráulica al interior del capilar.Pi.-Presión hidráulica en el espacio intersticial.πc.-Presión Coloidosmotica del capilar.πi.- Presión hidráulica del espacio intersticial

CAPILARVENULAARTERIOLA

Vaso linfático

PH= 40 mm HgPO=25 mm Hg

PH=10mmHgPO= 25mmHg

PH=4 mm Hg

PO= 5mmHg

Espacio Intersticial

Agua

Transporte Pasivo

• Intercambio de solutos ocurre de manera espontánea y a favor de un gradiente de difusión electroquímico u osmótico.

Transporte Activo • Movimiento de partículas depende de energía.

Sucede en contra de un gradiente químico eléctrico u osmótico. Ejemp. Bomba Na-K-ATPasa

Regulación de volumen celular

• “Esta acción disminuye osmolaridad por lo tanto evita que se favorezca el ingreso de agua a la célula generado por la presión oncotica”.

Regulación del equilibrio hídrico

Dada fundamentalmente por : -La sed

-Liberación de hormona antidiurética o vasopresina.

*Estos mecanismos regulan la relación entre solutos y agua (osmolaridad de los líquidos)

HIPERTONICIDAD

Estimulo a osmoreceptores hipotalamicos

sedLiberación de

hormona antidiuretica

Retención renal

de agua

Ingestión de Agua

HIPOTONICIDAD

I inhibición de osmoreceptores hipotalamicos

Liberación de hormona

antidiureticaSed

Ingestión de agua

Excreción renal

De agua

ISOTONISINAD287 mmosm/Kg/H2O

Sed

• Deseo de ingerir agua

• Mediada por un grupo de neuronas osmosensibles localizadas en la parte ventromedial y anterior del hipotálamo (cerca de los núcleos supraoptico y paraventricular)

• Se estimula cuando la osmolaridad plasmática esta por arriba de 290 mmosm/kg. (intensidad mayor 300-305ºmmosm).

Hormona antidiurética

• Nona péptido sintetizado como pro hormona en neuronas del hipotálamo (núcleo supraoptico. Paraventricular y supraquiasmatico).

• Por axones neuronales llega a Hipófisis posterior (almacena hasta que exista estimulo).

• Es una de las principales defensas del organismo para ahorrar agua o deshacerse de ella.

• Actúa reabsorbiendo agua la porción Terminal de la nefrona.

• Elimina orina hipotónica si la hormona no esta presente.

• Es la única hormona que participa de manera directa en la regulación de la osmolaridad de los líquidos corporales.

• La precisión con la cual su secreción es osmoticamente regulada, la potencia de su efecto antidiurético y la rapidez con que sea depurada a la circulación la hacen adecuada para desempeñar su función.

• Actúa en el lado apical de la membrana de las células de tubo colector :

- Incrementando su permeabilidad al agua.

- Favoreciendo la mayor reabsorción de agua.

• Su efecto esta mediado a través del AMP cíclico intracelular

• AMPc (receptores específicos V2 se unen a la proteína G estimula la ciclasa adenilo y la membrana lo cual aumenta el AMPc que induce aumento de la permeabilidad de la membrana.

• Por cada 1% de aumento en la osmolaridad se prod 1Pg/ml . Aumentando la osmolaridad urinaria 250 mmosm/kg/H20

Mecanismo de formación de orina

• Filtración glomerular : -Esta se realiza por la presión hidráulica en los capilares glomerulares

que vence a la oncotica de las proteínas plasmáticas.

-La presión de la capsula de Bowman.

- Presión intra tubular.

• Se filtran 100 L/m2/día.

• Se reabsorbe el 99% de este volumen

-El 66% se reabsorbe en los túbulos proximales (isosmotica).

-El 80% se alcanza al llegar al final de la porción gruesa del asa descendente de Henle.

Excreción urinaria máxima del adulto 1.5 L/hr (20% filtrado glomerular)

-Osmolaridad de 40-50 mmOsm/Kg/H2O

-180 L de plasma filtrado al día -36 L x efecto de la HAD -144 L (80%) filtrado glomerular

• Privación hídrica osmolaridad de 1 300 mmosm/kg H2O.

• Agua obligatoria renal 500 ml de orina para excretar la carga osmolar (urea, sulfatos y fosfatos).

66%

80%

Mecanismos de concentración de orina

• Mecanismo para concentrar la orina con un gasto energético pequeño.

• Produce un medio hipertónico en el intersticio medular y bajo la acción de la hormona antidiurética es posible concentrar la orina en el túbulo colector de la nefrona por reabsorción pasiva de agua.

-Multiplicación contracorriente -Intercambio contracorriente

Horquilla de la rama ascendente y descendente del asa medular la cual es capaz de lograr por si sola cambios en la os molaridad de 300-1299 mmosm/Kg H2O.

La urea se acumula en la medula renal interna como resultado de la reabsorción activa de cloruro de sodio en el asa ascendente gruesa del asa de Henle, localizada en medula renal externa.

La alta concentración de urea en el intersticio medular induce salida de agua del asa descendente de henle produciendo a su un aumento progresivo del cloruro de Na en este segmento.

Se crea una gradiente de concentración que

a su vez induce la salida pasiva de cloruro de Na. De la luz del asa ascendente delgada de Henle hacia el intersticio de la medula interna incrementando aun mas la osmolaridad en este parte del riñón.

Multiplicación de contra corriente

• Intercambio contracorriente

• Mecanismo pasivo

• Depende de la difusión de agua y sodio en ambas direcciones a través de las paredes capilares.

• Conserva el gradiente de concentración creado por el mecanismo multiplicador de contracorriente.

Concentración de la orina

• Principal estimulo privación hídrica.

• Incremento de la osmolaridad extra e intracelular.

• Aumento osmolaridad de las neuronas del núcleo supraoptico y para ventricular.

• Generando estímulos por el tallo neurohipofisiario hasta la hipófisis posterior

• Generando liberación de la hormona antidiurética a la circulación.

• Hormona antidiurética liberada actúa en túbulos colectores de las nefronas en su sección cortical como medular haciéndolos permeables al agua.

• FG que alcanza estos segmentos de la nefrona es reabsorbido siguiendo el gradiente de concentración producido por el medio hipertónico de la medula renal.

• FG alcanza los tubulos colectores se ha reabsorbido 80-90% de agua y solutos.

• El liquido que ingresa a los túbulos colectores es isotónico o ligeramente hipotónico.

• Al pasar por los túbulos en presencia de hormona antidiuréticas se realiza una reabsorción de agua importante reduciendo el volumen filtrado y un aumento de la osmolaridad hasta niveles 1 200- 130 mmosm /Kg/agua.

• El resultado de esto es la producción de pequeños volúmenes de orina concentrada con densidad entra 1.037 y 1.040

Dilución de la orina

• Cuando hay ingreso importante de agua.

• Dilución de todos los líquidos corporales.

• Inhibición de la producción de hormona antidiurética.

• Túbulos colectores impermeables al agua

Excreción de agua

• Se excreta alrededor de 600 mmosm/día.• Con orina diluida al máximo de 60

mmosm/kg H2O.• Se requieren 10L de agua para excretarlo.• Si se excreta isotónica se requieren 2L de

agua.• Si se concentra al máximo solo se requieren

500ml.

• Depuración osmolal (Dosm) .- es la porción de orina que se excreta de maneta isotónica.

• Depuración de agua libre (DH2O).- es el volumen de orina que puede ser excretado libre de solutos.

• Formula para la depuración osmolal : UV/P

U.- Osmolaridad urinaria

V.-Volumen urinario por minuto

P.- Osmolaridad plasmática

“ La orina hipotónica solo indica la capacidad del riñón para diluir orina.”

• Si hay orina hipotónica . 1 fracción contiene solutos isosmolar (Dosm)

. 1 fracción H2O libre DH2O

V=Doms + DH2O

Depuración osmoles= Dosm

Doms= Oosm + Posm X V

• La formación de H2O libre:

• DH2O = V-Dosm

. Formación de orina hipotónica por reabsorción de Na en la sección cortical y medular del asa ascendente del asa de Henle.

. Se mantiene hipotónico al fluir por le tùbulos distal y colector donde es impermeable al agua.

• Una reducción en el volumen circulatorio efectivo.

.Disminuye la DH2O

. Por aumento de liberación de hormona antidiurética.

. Disminución en el FG e incremento en la reabsorción proximal de Na y agua.

Reabsorción tubular de agua• Volumen urinario constituido por: -Isotónico que contiene todos los solutos - Agua libre de solutos reabsorbida.

TcH2O:_ agua reabsorbida por unidad de tiempo.

TcH2O y aumenta la Oosm hasta hacerla hipertónica al plasma: V= Dosm + TcH2O

TcH2o - V = DosmLos factores que aumentan la formación TcH2O son :

• La presencia y conservación del intersticio medular hipertónico

• Equilibrio del liquido tubular con el intersticio medular.

• La hipertonicidad de la medula la establece la reabsorción de sodio sin agua a expensas del cotrasportador Na+ K+ -2 Cl localizado en la rama ascendente del asa de Henle.

• Al viajar el liquido proveniente del túbulo distal a través del túbulo colector, rodeado de intersticio hipertónico y epitelio muy permeable al agua por efecto de la hormona antidiurética.

• Se incrementa progresivamente su osmolaridad a expensas de la reabsorción de agua TcH20, que regresara al espacio intravascular por los vasos rectos para descender la Posm y aumentar el volumen intravascular efectivo.

Balance hídrico

Ingresos y Egresos Lactantes Lactantes y Niños mayores Adultos ml/kg24h ml/m2/24h ml/m2/24

INGRESOS

Vía oral 100 a 130 1000 a 1600 1700 a 2700

Agua de oxidación 10 a 12 200 300

Total 110 a 140 1200 a 1800 2000 a 3000

EGRESOS

Perdidas insensibles 45 a 55 600 900

Orina 50 a 80 600 a 1200 1200 a 2000

Heces 5 a 10 70 a 100 100 a 150

Total 110 a 140 1200 a 1800 2000 a 3000

Ingresos

• Agua ingerida como tal

• Dieta normal 1 100 ml.

• Agua de oxidación de los alimentos

• 1 grs de CH ….........0.55ml de agua.

• 1 grs de proteínas….0.41ml

• 1 grs de grasas……..1.07ml

Egresos

• Perdidas insensibles: .Pulmón y piel . (aumentan en caso de fiebre y taquipnea)

. 600 M2/dia• Orina .600 a 1200ml /m2/dia• Heces .lactantes 5 a 10 ml / Kg /24 hrs .Adultos de 70 a 100 ml/m2/dia

Requerimiento mínimos de agua

• Lactantes 100 a 130 ml/Kg/24• 1000 a 1600 ml/m2/24 hrs. A cualquier edad.

• Se obtiene de restar el agua de oxidación a los egresos totales estimados.

• Con este aporte debe excretar volúmenes urinarios normales.

• Volumen obligado de carga osmolal 350 mosm/m2/24 hrs.

• Agua obligatoria renal 300ml/m2/24hrs.

Balance hídrico en la practica clínica

• Obligatorio en todo paciente que reciba hidratación vía oral o intravenosa.

• En niños balance hídrico cada 6 hrs.

• Las perdidas insensibles es mas correcto calcularlas 400ml/m2/ (se le resta los 200 ml/m2/día.

• GRACIAS