ASPECTOS ANATOMICOS Y FISIOLOGICOS - …. - Bioingeniería - Fisiopatología Capítulo IV SISTEMA...

U.N.E.R. - Bioingeniería - Fisiopatología

Capítulo IV SISTEMA RENAL

ASPECTOS

ANATOMICOS

Y FISIOLOGICOS

INTRODUCCION

De todos los órganos que intervienen en el mantenimiento de la homeostasis, el riñón es uno de los más importantes.

Mediante la filtración, la reabsorción, la secreción y la excreción, el riñón cumple con sus principales funciones de:

Regular el volumen de agua del organismo.

Regular el equilibrio osmótico y el balance iónico óptimo del líquido extra-celular en forma directa y del compartimento intracelular indirectamente (por medio del flujo continuo de agua y solutos que se produce a través de las membranas celulares). Contribuir a la regulación del equilibrio ácido-básico del organismo. Eliminar los residuos del metabolismo (nitrógeno, azufre, etc.) y sustancias tóxicas. Elaborar sustancias de secreción interna.

Para lograr su cometido, el riñón necesita un gran aporte sanguíneo. Debe filtrar la casi totalidad de la sangre, sustancias y electrolitos que le llegan para poder seleccionar lo que le es útil al organismo, evitando que pasen aquellas moléculas que no puede recuperar. Debe reabsorber los elementos filtrados que necesita para el mantenimiento de la homeostasis. Debe poder secretar lo que no puede filtrar y que debe ser eliminado. Por último, debe conducir al exterior en forma de orina a todos estos desechos perjudiciales para el funcionamiento óptimo de todos los órganos y sistemas de la economía.

ANATOMÍA El riñón es un órgano par situado entre la primera y la tercera vértebra lumbar, a ambos lados de la columna vertebral. Al corte presenta una zona periférica, cortical, de 1 cm. de espesor y una zona medular central (ver fig. 1). Su unidad funcional es el nefrón, constituido por el glomérulo y el túbulo que lo drena, en íntima relación con las arteriolas, capilares y vénulas. Existen aproximadamente 1.000.000 de nefrones en cada riñón humano, y se encuentran situados fundamentalmente en la zona cortical. Microscópicamente, el glomérulo está formado por la invaginación de un penacho de capilares en el extremo dilatado, ciego, del nefrón, la llamada cápsula de Bowman (ver fig. 2). Dichos capilares son la continuación de la arteriola aferente, la cual se reconstituye en arteriola eferente luego de esta división capilar.


De acuerdo con esta estructura, el plasma debe atravesar 3 capas para llegar al interior de la cápsula de Bowman como ultrafiltrado.

El túbulo está dividido en varios segmentos con funciones propias para cada uno de ellos: 1) Tubo contorneado proximal 2) Asa de Henle:

Porción descendente Porción delgada ascendente Porción gruesa ascendente

3) Tubo contorneado distal

4) Tubos colectores:

Corticales Medulares

El tubo contorneado proximal está formado por una sola hilera de células cúbicas (ver fig. 3) que se interdigitan. Su borde luminal presenta un borde en cepillo, estriado debido a múltiples microvellosidades. La porción descendente y la delgada ascendente del asa de Henle, presentan prácticamente el mismo tipo celular: planas, con pocas mitocondrias y escaso ribete en cepillo. En el segmento ascendente grueso, las células se tornan cúbicas nuevamente, pero con escaso reborde en cepillo y uniones estrechas mucho más largas.

Figura 1. Corte sagital de un riñón. Mitad superior: organización anatómica macroscópica general; inferior: irrigación renal. De Papper S. en Smith-Thier: Fisiopatología, Panamericana, B.Aires, 1987.


Cuando el segmento ascendente se aproxima al glomérulo, aparece un segmento de epitelio tubular con núcleos compactos, de aspecto más denso, la mácula densa. El tubo contorneado distal, muestra células cúbicas con escaso ribete en cepillo y numerosas invaginaciones basales. Finalmente, el tubo colector muestra células cúbicas con escaso ribete en cepillo y escasas invaginaciones basales. Los riñones reciben su irrigación a través de la arteria renal. Esta se va dividiendo dentro del riñón hasta formar las arteriolas aferentes. La arteriola aferente a su vez se divide en 4 a 8 asas capilares para formar el glomérulo, las que luego se vuelven a unir para originar la arteriola eferente. Hay diferencias entre las arteriolas eferentes de la zona cortical y de la yuxtamedular. En la zona cortical, la arteriola eferente se subdivide en los denominados capilares peritubulares (ver figura) que rodean a los túbulos, para continuarse finalmente con las vénulas y venas. En la zona yuxtamedular, la arteriola eferente da origen a los vasos rectos (vasa recta, ver fig. 4) que siguen el recorrido del asa de Henle hacia la médula y desde allí nuevamente a la corteza, para continuarse con las vénulas y constituir las venas.

Figura 2. Esquema de la anatomía microscópica del glomérulo renal, con los tipos celulares y las relaciones entre el túbulo contorneado distal y las arteriolas aferente y eferente. De Holley K. en Smith-Thier. Fisiopatología, Panamericana, B.Aires, 1987


Figura 3. Esquema de un nefrón con los tipos celulares de sus diferentes segmentos. De Berliner RW en Smith-Thier. Fisiopatología, Panamericana, B.Aires, 1987.


Figura 4. Esquema de la irrigación sanguínea de los nefrones cortical y yuxtamedular. De Pitts RF en Smith-Thier. Fisiopatología, Panamericana, B.Aires, 1987.


Las venas así formadas siguen un camino inverso a las arterias hasta formar la vena renal, que desagua en la vena cava inferior. La importancia de los vasos rectos está referida a su participación en los mecanismos utilizados por el riñón para concentrar o diluir la orina. En base a esta descripción podemos observar como en la irrigación renal se configura un verdadero sistema porta (las arteriolas eferentes, que se originan de capilares {capilares glomerulares} y finalizan en capilares {capilares peritubula-res}). El riñón recibe aproximadamente el 25% del volumen minuto cardíaco en condi-ciones de reposo. En condiciones fisiológicas normales, el flujo sanguíneo renal permanece estable a pesar de variaciones en la presión arterial, gracias a la capacidad de autorregulación renal. Las arteriolas aferentes y eferentes pueden aumentar o disminuir su tono en respuesta a variaciones similares de la presión de filtración.

FISIOLOGIA El riñón cumple con sus funciones primordiales mediante 5 mecanismos funda-mentales: a) Filtración b) Reabsorción c) Secreción d) Excreción e) Endosecreción

a) Filtración:

Tiene lugar en el glomérulo renal, a través de la membrana filtrante formada por el endotelio capilar, la membrana basal glomerular y el epitelio glomerular. Los tres factores que rigen el proceso de filtración son: GRADIENTE DE LAS PRESIONES que actúan a través de la membrana filtrante. La presión hidrostática capilar y la presión oncótica del espacio de Bowman lo aumentan, la presión hidrostática del espacio de Bowman y la oncótica plasmática lo disminuye; FLUJO PLASMÁTICO que penetra en el glomérulo; PERMEABILIDAD Y SUPERFICIE total de la membrana filtrante. La composición del líquido filtrado es similar a la del plasma, pero con sólo una ínfima cantidad de proteínas. La membrana filtrante es impermeable a las pro-teínas por ser una barrera mecánica (sólo pasan libremente moléculas con un peso molecular inferior a 10.000) y electroquímica (se excluye selectivamente a las moléculas cargadas negativamente). En base a estos datos, podemos decir que todo proceso que: ALTERE LA MEMBRANA FILTRANTE: producirá trastornos de filtración. DISMINUYA LA PRESIÓN HIDROSTÁTICA CAPILAR: disminuirá el filtrado glomerular. DISMINUYA EL FLUJO SANGUÍNEO RENAL: provocará una disminución del filtrado. AUMENTE LA PRESIÓN HIDROSTÁTICA DE LA CÁPSULA DE BOWMAN: disminuirá la filtración glomerular.


AUMENTE LA PRESIÓN ONCÓTICA PLASMÁTICA (por aumento de la concentración de proteínas plasmáticas): disminuirá la filtración.

Filtración glomerular

gradiente de presiones flujo plasmático renal permeabilidad y área de membrana

b) Reabsorción: El 80 % del filtrado glomerular es reabsorbido por los túbulos proximales del riñón (esto explica el ribete en cepillo de las células de este sector del túbulo, que aumentan su superficie de absorción). Existen tres mecanismos para la reabsorción que son: DIFUSIÓN PASIVA, donde la absorción se produce a favor de un gradiente químico y/o eléctrico entre la luz del túbulo y la célula tubular (por ejemplo, la reabsorción de urea). TRANSPORTE POR TRANSPORTADORES PASIVOS, en donde existe un transportador específico para una sustancia en la membrana celular, que es capaz de transferir a dicha sustancia a favor de un gradiente electroquímico. Este tipo de transporte se agota cuando son saturados todos los transportadores, por competencia con sustancias similares, o cuando desaparece el gradiente electroquímico. TRANSPORTE POR TRANSPORTADORES ACTIVOS, que se diferencia del mecanismo anterior en que el transporte se efectúa en contra de un gradiente electroquímico, con gasto de energía. Este mecanismo comprende también el co-transporte del Na+, donde determinadas sustancias, como la glucosa, serían reabsorbidas contra gradiente al interior de la célula mediante transportadores del túbulo, que se movilizarían solamente cuando contienen tanta glucosa como Na+. Los aminoácidos son reabsorbidos de la misma manera. El agua es reabsorbida en un 99% en las 24 hs., al igual que el Na+, Cl- y Ca++ filtrado. La glucosa es reabsorbida íntegramente, siempre que su concentración en el líquido filtrado no sature a los transportadores. Varias enzimas intervienen en los procesos de reabsorción. Cualquier proceso que lesione la estructura de los túbulos renales alterará la reabsorción, motivando: Expoliación de numerosas sustancias (glucosa, aminoácidos, etc.). Desequilibrios del metabolismo hidrosalino y ácido-básico. c) Secreción: La secreción es el pasaje de sustancias desde la sangre a la luz del túbulo, a través del epitelio tubular. Al igual que para la reabsorción, reconoce mecanismos pasivos, transportadores pasivos y transportadores activos. El túbulo es capaz de secretar H+, K+, CO3H-, sustancias tóxicas, medicamentos, productos finales del metabolismo, etc. Las lesiones de los túbulos pueden también alterar su función excretora, ocasionando: ALTERACIONES DEL METABOLISMO HIDROSALINO Y ÁCIDO-BÁSICO. ALTERACIONES EN LA FUNCIÓN DETOXIFICADORA DEL RIÑÓN.


ALTERACIONES EN LA ELIMINACIÓN de ciertos medicamentos o sus metabolitos, con acumulación peligrosa de los mismos en el organismo. d) Excreción: Una vez formada la orina mediante los procesos de filtración, reabsorción y secreción, es eliminada al exterior mediante los túbulos colectores, cálices, pelvis renal, uréter, vejiga y uretra. Cualquier patología que cause obstrucción en este sistema canalicular motivará primariamente alteraciones en la excreción de orina y, de persistir, verdaderas disfunciones glomérulo-tubulares.

a) filtración glomerular gradiente de presiones flujo plasmático renal permeabilidad y área de membrana

b) reabsorción difusión pasiva transportador pasivo transportador activo

c) secreción difusión pasiva transportador pasivo transportador activo

d) excreción

e) endosecreción eritropoyetina renina

e) Endosecreción: Finalmente, analizaremos la función secretora endócrina del riñón (última en orden pero no en importancia). Las sustancias que elabora el riñón y que son vertidas en la circulación son: 1) eritropoyetina: interviene en la producción de glóbulos rojos. Su secreción estaría regulada fundamentalmente por sensores a la hipoxia, y secundariamente por productos de degradación eritrocitaria 2) renina: participa en la retención de Na+ y agua (sistema renina-angiotensina-aldosterona) y en la regulación de la tensión arterial por medio de la potente acción vasoconstrictora de la angiotensina II. La renina es producida por las células de la mácula densa y responde a sensores de presión y a osmorreceptores localizados en el riñón. En condiciones fisiológicas, la composición y concentración final de la orina dependerá de las necesidades orgánicas de agua y solutos, y surge de la interrelación de las funciones renales. Como ejemplos, frente a la disminución de la ingesta de agua o a la pérdida excesiva de la misma, el riñón responde ahorran-do agua y eliminando orina concentrada; cuando el organismo tiende a ir a la acidosis, el riñón ahorra bases y elimina orinas ácidas y viceversa. Los procesos patológicos pueden actuar a nivel de cualquiera de estas funciones en forma asociada o, más raramente, sobre una sola función.


ETIOLOGIA Y

ETIOPATOGENIA Existen muchas causas que pueden actuar sobre los riñones alterando sus funciones. La repercusión clínica dependerá de la cantidad de nefrones que se encuentren afectados y de la duración de la patología, pues la capacidad residual del riñón es grande. Por ejemplo, frente a una insuficiencia renal, es común observar una vida relativamente cómoda hasta que se ha perdido el 90% de la función glomérulo-tubular, y una calidad de vida no muy disminuida frente a pérdidas de casi un 97%. Esto se explicaría por la "teoría del nefrón intacto", que indicaría que la función renal sería mantenida por un remanente de nefrones que sobreviven. Esto haría que el glomérulo intacto produzca mayor volumen de filtrado, con una hipertrofia del sistema tubular para mantener este filtrado extra. Las principales causas etiológicas del daño renal son: 1) lesiones por inmunidad: El 70% de las patologías del glomérulo se deberían a trastornos inmunológicos, siendo cada ves más reconocida su importancia en las alteraciones túbulo-intersticiales. Los mecanismos pueden ser por depósito de complejos antígeno-anticuerpo circulantes (inmunocomplejos), no originados en las estructuras renales. Este mecanismo es la causa más común de lesiones por inmunidad. Otro mecanismo está constituido por mecanismos de autoinmunidad: anticuerpos (auto-anticuerpos) que actuarían sobre la propia membrana basal glomerular (anticuerpos anti MBG) o auto-anticuerpos contra la membrana basal tubular (anticuerpos anti MBT) o auto-anticuerpos contra antígenos localizados en otras partes del nefrón (células epiteliales, etc.)

inmunidad

depósito de inmunocomplejos auto-anticuerpos anti MBG auto-anticuerpos anti MBT auto-anticuerpos anti - tejido renal

2) lesiones por coagulopatías: Existen evidencias importantes que indicarían que en presencia de episodios de coagulación intravascular diseminada se afectaría la función renal. El mecanismo se explica por la presencia de coágulos en las arteriolas y capilares renales, con la consiguiente necrosis cortical renal. 3) lesiones por toxinas: La nefropatía tóxica se podría definir como una alteración renal producida por un producto químico, físico, biológico o por sus metabolitos. Se incluyen tóxicos de origen exógeno, acción tóxica de productos endógenos en concentraciones anormales y a los efectos perjudiciales de agentes físicos. Su acción puede deberse a:

Efecto tóxico celular directo. Cristalización y precipitación intraluminal con obstrucción intrarrenal al flujo de orina. Depósito de materiales en los intersticios con inflamación crónica.


Alteraciones de la micro y macro circulación renal.

tóxicos

toxicidad celular directa depósito intraluminal de cristales depósito intersticial e inflamación macro y micro circulación

4) lesiones neoplásicas: El riñón puede sufrir la acción de neoplasias primarias o de metástasis de neoplasias no renales. Frecuentemente el daño ocurre por acción directa sobre el riñón, como en las neoplasias primarias de riñón o por metástasis renales de tumores distantes pueden existir neoplasias en las vías excretoras que obstruyen el flujo de orina. También ocurren acciones indirectas, como en la producción exagerada de sustancias capaces de producir lesión renal, o en la producción de inmunocomplejos.

neoplasias

acción directa acción indirecta

5) lesiones por infecciones: Los mecanismos por los que las infecciones del parénquima renal pueden producir lesiones están relacionados con: Invasión directa de los microorganismos, con daño tisular. Inflamación crónica con producción de abscesos que destruyen el tejido sano circundante. Lesiones por liberación por los leucocitos de enzimas proteolíticas, que alteran la arquitectura renal normal. Lesiones vasculares, con alteraciones isquémicas crónicas. Alteración de los componentes de la orina por acción de los microorganismos, que favorecen la producción de cálculos. Obstrucciones cicatrizales de las vías urinarias, con alteración de la dinámica excretora de orina y estancamiento de la misma.

infecciones

acción directa de microorganismos inflamación crónica y absceso enzimas proteolíticas leucocitarias isquemia renal crónica litiasis obstrucciones cicatrizales

6) lesiones congénitas: Pueden ser alteraciones estructurales o estar relacionadas con trastornos en los procesos bioquímicos o metabólicos normales. Esto último ocasiona una acumulación anormal de metabolitos en los riñones. 7) lesiones vasculares:

La circulación renal puede estar interrumpida total o parcialmente, pudiendo ocurrir en forma aguda o crónica. La interrupción lenta y parcial de la circulación renal puede ocasionar una atrofia isquémica del


parénquima con esclerosis intersticial y glomerular progresiva. Las interrupciones completas y agudas llevan a la necrosis tisular (infarto). La etiología de la lesión vascular puede ser muy variada, tales como arterioesclerosis, embolias, alteraciones inflamatorias secundarias a procesos sépticos o inmunológicos, coagulación intravascular, acción de toxinas, hipertensión arterial crónica, etc.

vasculares

crónicas (atrofia isquémica) agudas (necrosis tisular)

Todas las causas mencionadas ocasionan alteraciones, ya sea inflamatorias, degenerativas u obstructivas, en forma aislada o en combinación (por ejemplo: inflamatoria-degenerativa, etc.)

SINDROMES

RENALES

SINDROME NEFRITICO Es un síndrome renal, generalmente de comienzo agudo, caracterizado por un cuadro inflamatorio de la membrana filtrante. La etiología fundamental de síndrome nefrítico es inmunológica, siendo su etiopatogenia muy variada. En todas predomina la patología glomerular y secundariamente la tubular. Por este motivo se le suele dar el nombre de glomerulonefritis. De los variados mecanismos etiopatogénicos para explicar el desarrollo de la glomerulonefritis, dos son los más estudiados: DEPÓSITOS DE INMUNOCOMPLEJOS CIRCULANTES ANTICUERPOS CONTRA LA MBG 1) Depósitos de inmunocomplejos circulantes. Los antígenos de estos complejos pueden ser sustancias ENDOGENAS producidas fuera del riñón (como los anticuerpos anti-ADN presentes en el 'lupus eritematoso') O EXOGENAS (como las proteínas microbianas del estreptococo de la glomerulonefritis post-estreptocócica). En ambos casos, estos inmunocomplejos penetran en la membrana basal glomerular y permanecen atrapados en la región sub-epitelial. 2) Anticuerpos contra la MBG: La membrana basal glomerular actúa como antígeno endógeno, y los anticuerpos anti-MBG circulantes se adhieren desencadenando el cuadro patológico.


Cualquiera sea el agente etiológico presente, la etiopatogenia consiste en producir un proceso inflamatorio en la membrana filtrante, con edema y gran acumulación de elementos celulares, lo que determina el aspecto hipercelular de la lesión. Los cambios fisiopatológicos se relacionan fundamentalmente con estas alteraciones que se producen en el glomérulo. Al alterarse la membrana filtrante, se produce una disminución del filtrado glomerular con aumento del volumen intravascular (hipervolemia). Esto trae aparejado un aumento de la presión hidrostática en todos los capilares del organismo con pasaje de agua al intersticio y la producción de edema. Este edema intersticial comprime los capilares renales disminuyendo su flujo; esto es sensado por la mácula densa, que responde liberando renina. La renina, a través de la Angiotensina I y II y junto con la hipervolemia produce hipertensión arterial; y mediante la liberación de aldosterona, contribuye a la retención de Na+, lo que agrava aún más el cuadro de edema. La disminución del filtrado glomerular conduce a una menor producción y excreción de orina, lo que se

conoce como oliguria. En algunos nefrones, el daño glomerular es tan intenso que se produce una ruptura de la membrana filtrante, con pasaje de proteínas al filtrado glomerular; dado que las mismas no pueden ser reabsorbidas

por su elevado peso glomerular, son excretadas por la orina. A esto se lo denomina proteinuria. Por

último, en estos nefrones rotos, puede haber pasaje de glóbulos rojos produciéndose hematuria. Las consecuencias finales del síndrome nefrítico serán:

edema hipertensión arterial oliguria proteinuria hematuria. Si representamos este síndrome en un diagrama de flujo, tendremos el siguiente esquema:


SINDROME NEFROTICO Es un cuadro patológico que presenta un incremento marcado de la permeabilidad glomerular y se manifiesta por una marcada proteinuria y por la presencia de lipiduria. Podemos definirlo arbitrariamente como aquel síndrome renal caracterizado por proteinuria de más de 3 gr en 24 hs., hipoalbuminemia de menos de 3 gr %, hipercolesterolemia, lipiduria y edema. Existe una gran variedad de etiologías capaces de llevar a un síndrome nefrótico, entre ellas: a) Síndrome nefrótico idiopático (secundario a enfermedad glomerular primaria). b) Síndrome nefrótico secundario a cuadros infecciosos (endocarditis bacteriana, glomerulonefritis post-estreptocócica, lepra, sífilis, hepatitis B, pielonefritis bacteriana, etc.). c) Síndrome nefrótico secundario a medicamentos y/o tóxicos. d) Síndrome nefrótico secundario a cuadros de alergia. e) Síndrome nefrótico asociado a cuadros neoplásicos. f) Síndrome nefrótico asociado a enfermedades multisistémicas (lupus eritematoso, artritis reumatoidea, sarcoidosis, amiloidosis, diabetes, hipotiroidismo). g) Otras causas: hipertensión arterial, trombosis de vena renal, transplante renal. Independiente de su etiología, la etiopatogenia consiste en una lesión de la membrana filtrante, lo que provoca un aumento de su permeabilidad. El aumento de permeabilidad de la membrana filtrante origina a un pasaje masivo de proteínas por

filtrado glomerular. Estas proteínas son excretadas por la orina, produciendo proteinuria.

Como la albúmina es la proteína de más bajo peso molecular, en lesiones menores es la única que aparece en el filtrado glomerular. A medida que progresa la lesión comienzan a ser filtradas proteínas de más alto peso molecular, por lo que la determinación del tipo de proteínas que aparecen en la orina es un signo importante para evaluar el daño que ha sufrido la membrana filtrante: a mayor peso molecular de las proteínas encontradas, mayor daño glomerular y mayor severidad del síndrome nefrótico. La proteinuria conduce a una disminución de las proteínas plasmáticas, hipoproteinemia. La hipoproteinemia fundamentalmente hipoalbuminemia, disminuye la presión oncótica del plasma, por lo que pasa líquido del compartimiento intravascular al intersticial. La disminución del volumen intravascular pone en marcha los mecanismos tendientes a lograr una retención de agua y Na+. La resultante es la formación de un importante edema. Existe en el síndrome nefrótico un aumento de los lípidos en el plasma, hiperlipidemia, Estos lípidos, colesterol y triglicéridos, pasan al filtrado glomerular por la lesión de la membrana y son excretados por la orina, lipiduria. No son claras las causas de la hiperlipidemia, aunque podrían estar relacionadas con la hipoalbuminemia y la disminución de la presión oncótica plasmática. El hígado trata de compensar esta alteración y produce lipoproteínas de muy baja densidad, lo que juntamente con defectos en la actividad de la lipoproteinlipasa, deficiencias de co-factores y acumulación de ácidos grasos libres origina el aumento de lípidos sanguíneos..


Resumiendo, las características del síndrome nefrótico son: Proteinuria Hipoproteinemia Edema Hiperlipidemia Lipiduria. El siguiente diagrama de flujo esquematiza la fisiopatología del síndrome nefrótico:

INSUFICIENCIA RENAL AGUDA Es un síndrome definido como la pérdida brusca de la función renal, lo que resulta en un incremento en la sangre de los productos de desecho nitrogenado tales como urea y creatinina. Las causas etiológicas pueden ser divididas en pre-renales, renales y post-renales: 1) Pre-renales:

hipovolemia hipotensión insuficiencia cardíaca sistólica severa obstrucción renovascular


vasoconstricción renal aumento de la viscosidad sanguínea

2) Renales:

necrosis tubular aguda nefritis instersticial síndrome nefrítico síndrome nefrótico tóxicos endógenos y exógenos

3) Post-renales:

obstrucción de los uréteres (cálculos, neoplasias intra o extra ureterales, coágulos, edemas). obstrucción del segmento de salida de la vejiga (cálculos, coágulos, hipertrofia prostática, neoplasias de

próstata o de tejidos vecinos). obstrucción de la uretra (estenosis, fimosis, neoplasias).

La etiopatogenia de las causas pre-renales consiste en una disminución del flujo sanguíneo renal en forma aguda y severa. Las renales, también llamadas parenquimatosas o falla renal intrínseca, se caracterizan porque el agente etiológico actúa directamente sobre las células del riñón. Las post-renales alteran la hidrodinamia de las vías excretoras, llevando a un aumento de presión hidrostática a nivel de la cápsula de Bowman y alterando así juego de presiones necesario para la filtración glomerular. Tanto las causas pre-renales como las post-renales, si no son corregidas en forma rápida, conducen finalmente a una lesión parenquimatosa, que es la vía final común. Por este motivo se toma a las renales o parenquimatosas para la descripción de la fisiopatología de la IRA.

NECROSIS TUBULAR AGUDA: constituye la lesión más frecuente de encontrar en la IRA (como término medio está presente en un 70 - 85% de las insuficiencias renales agudas) y puede ser ocasionada por un daño isquémico o por nefrotoxinas. La consecuencia más importante es la oliguria u oligoanuria, que se presenta al inicio del cuadro. La patogénesis de la oliguria ha sido atribuida a mecanismos por efectos tubulares y vasculares, demostrados en modelos experimentales de IRA en animales, efectos que participan en distinta combinación para producir IRA en humanos.

EFECTOS TUBULARES: Por un lado tenemos un aumento de la permeabilidad de la pared del túbulo. Esto está motivado principalmente por daño en las células epiteliales que forman la pared y secundariamente por la acción directa de algu-nos tóxicos renales que, sin lesionar el epitelio, inducen a una permeabilidad anormal en la membrana basal tubular. Este aumento de permeabilidad produce una retro-difusión del filtrado glomerular hacia el intersticio renal: sería como si el riñón "orinara hacia adentro". Por otro lado, se ha podido observar que un gran porcentaje de túbulos proximales se encuentran obstruidos por la presencia de restos celulares y precipitación de proteínas. La obstrucción tubular provoca un marcado aumento de la presión hidrostática a nivel tubular, alterando el juego de presiones necesario para la filtración glomerular.


EFECTOS VASCULARES: En la etapa inicial de la IRA existe una importante reducción del flujo sanguíneo renal con aumento considerable de la resistencia vascular renal. Si durante esta fase inicial se restaura el flujo sanguíneo renal, se logra recuperar el filtrado glomerular. Pero ya uno o dos días después del daño renal, la elevación del flujo sanguíneo renal no mejora la filtración glomerular. Durante esta etapa inicial de la IRA, la caída de la filtración es desproporcionadamente más grande que la del flujo sanguíneo renal. Existe una pérdida de los mecanismos de autorregulación del flujo sanguíneo renal, con una mayor disminución del mismo en la zona cortical (sitio donde se encuentran la mayoría de los glomérulos). Los mecanismos que explicarían esta disminución del flujo sanguíneo (sobre todo a nivel cortical) permanecen en discusión existiendo varias teorías al respecto. Algunos autores hablan de un edema en las células endoteliales que impediría recuperar el flujo sanguíneo, mientras otros postulan la presencia de daños estructurales en el sistema vascular (engrosamiento y fibrosis en la adventicia de las arterias interlobares y arteriolas aferentes). También se ha propuesto la presencia de factores humorales vaso-constrictores o la presencia de una hipersensibilidad del sistema adrenérgico. Otro efecto vascular a tener en cuenta es la reducción del coeficiente de ultrafiltración por cambios en la resistencia vascular glomerular. Esto último podría ser la respuesta a algunos agentes hormonales, tales como la angiotensina II.

Figura 5. Esquema de los efectos tubulares en la insuficiencia renal aguda. Arriba obstruc- ción tubular, con aumento de presión intratubular y disminución de la presión de filtración; abajo permeabilidad tubular aumentada. De Schrier RW y Conger JD, en Smith-Thier: Fisiopatología, Panamericana, B.Aires, 1987.


A nivel celular renal se producen cambios que son propios de la IRA. En las fases tempranas de este síndrome encontramos una gran disminución de la energía celular por caída de los niveles de ATP y ADP (consecuencia directa de la isquemia y de la acción de tóxicos renales) con incremento de los niveles de AMP y fosfatos inorgánicos. Esta caída del ATP paraliza las funciones celulares dependientes de la energía, tales como el transporte activo y la regulación del volumen intracelular, y participa en el daño de las membranas. Existen marcadas diferencias en las respuestas a la disminución de energía celular, en las células del túbulo contorneado proximal y distal. Al alterarse la regulación del volumen celular se produce un edema intracelular que se ve agravado por el aumento de permeabilidad de la membrana a la entrada de Na+. Este edema aumenta la obstrucción de la luz del túbulo e incrementa la resistencia vascular.

Figura 6. Esquema de los efectos vasculares y glomerulares en la insuficiencia renal aguda. A la izquierda vasoconstricción de la arteriola aferente, con menor presión de filtración. A la derecha, alteración de la permeabilidad glomerular. Ambas disminuyen el filtrado glomerular. Modificado de Schrier RW y Conger JD, en Smith-Thier: Fisiopatología, Panamericana, B.Aires, 1987.


Estudios recientes adjudican un papel muy importante a la sobrecarga de calcio en la patogénesis de la IRA. Se ha observado en modelos experimentales, una cierta mejoría en la falla renal con el uso de bloqueadores de los canales lentos del calcio.

Por último, hay una gran variedad de cambios bioquímicos que pueden ser co-responsables de la injuria celular. La fase poliúrica es explicada por tres mecanismos: 1) excesiva acumulación de líquido extracelular. 2) defectos tubulares asociados a una disminución de la capacidad renal de concentración. 3) posible presencia de factor natriurético circulante. A estos tres factores se le agrega un aumento en el flujo plasmático renal y la desobstrucción de los túbulos renales. No debe considerarse a la fase poliúrica como recuperación de la función renal.

FISIOPATOLOGÍA DE LA IRA: Existen dos fases en la IRA: fase oligúrica y fase poliúrica. En la fase oligúrica se producen una serie de cambios fisiopatológicos en el organismo. La disminución en la producción de orina, sumado a un ingreso inadecuado de agua y a un catabolismo orgánico aumentado, lleva a una hiperhidratación con gran dilución del compartimiento vascular y a una sobrecarga cardíaca por aumento de la precarga. Las alteraciones del túbulo renal ocasionan una disminución en la secreción de K+ hacia la orina, con la consiguiente hiperpotasemia. Hay además alteraciones en la eliminación de H+ y en la reabsorción de bicarbonato, con presencia de acidosis metabólica. Dado que este exceso de hidrogeniones se intercambia con el K+ intracelular, la acidosis agrava la hiperpotasemia. La hiperhidratación, junto con alteraciones en la reabsorción del Na+ (hay una mayor pérdida renal), ocasionan hiponatremia.


Por último existe una incapacidad del riñón para eliminar urea y creatinina (productos nitrogenados resultantes del metabolismo proteico) con la consiguiente elevación de ambos en la sangre. Puede existir hipertensión arterial durante esta fase, motivada por la sobrecarga de volumen y por acción del eje renina - angiotensina I - angiotensina II. La fase oligúrica puede ser seguida por la muerte del individuo o por la fase poliúrica. En la fase oligúrica, dependiendo de su duración, el paciente puede ser mantenido con vida mediante el uso de procedimientos de diálisis, tendientes a compensar las desviaciones propias del cuadro. Durante la fase poliúrica se produce una gran diuresis con pérdida importante de agua, por la incapacidad del riñón de concentrar la orina. Esto conduce a deshidratación. Hay además disminución del Na+ y del K+. La orina formada es isotónica con respecto al plasma. Esta fase, en la que aún no está recuperada la función renal, es seguida en un tiempo variable por la reinstauración funcional.

INSUFICIENCIA RENAL CRONICA Se puede definir a la insuficiencia renal crónica como un síndrome caracterizado por el deterioro progresivo de la función renal (disfunción glomérulo-tubular) que lleva a alteraciones bioquímicas sanguíneas. Puede ser dividida en:

fase leve (fracción de filtración glomerular de 70 a 30 ml por minuto).

fase moderada (filtración glomerular de 30 a 15 ml por minuto) donde las cifras de uremia se tornan importantes.

fase severa (fracción de filtración glomerular de 15 a 10 ml por minuto)

fase terminal (fracción de filtración glomerular < de 10 ml por minuto) en donde se encuentra en peligro la vida.

Este síndrome también responde a múltiples etiologías pudiendo ser agrupados dichos factores etiológicos en: Causas renales ( patologías renales diversas que evolucionan hacia la insufi-ciencia renal. Ej.: síndrome nefrítico, síndrome nefrótico, insuficiencia renal aguda, neoplasias renales). Causas vesicales o de vías urinarias bajas (relacionadas a cuadros obstructivos crónicos y progresivos de las vías urinarias bajas). Causas sistémicas (donde la insuficiencia renal crónica es el resultado del compromiso renal en un cuadro patológico sistémico. Ej.: diabetes, cirrosis, hipertensión arterial, lupus eritematoso, cuadros sépticos, endocarditis bacteriana, insuficiencia cardíaca). Según la localización primitiva de la lesión renal, la insuficiencia renal crónica mostrará distintos cuadros etiopatogénicos. Si la causa fue secundaria a un síndrome nefrótico, predominarán en el cuadro las alteraciones glomerulares (déficit de filtración); si fue secundaria a una túbulo-intersticiopatía predominarán las alteraciones tubulares (déficit de reabsorción y/o de secreción).


A pesar de estas diferencias, el cuadro etiopatogénico común es una disfunción glomérulo - tubular, que origina numerosas alteraciones en todo el organismo.

Manejo del agua corporal: Se encuentra un cuadro de poliuria isostenúrica en la generalidad de los casos de insuficiencia renal crónica. Se explica en base a la teoría del nefrón intacto, que postula un mayor volumen de filtrado y una hipertrofia del tubo en los nefrones no lesionados. Este aumento del filtrado produce una carga mayor de solutos por nefrón funcionante, lo que disminuye la reabsorción de agua en el túbulo contorneado proximal y una diuresis osmótica. Esta poliuria isostenúrica alcanza su máximo cuando disminuye la intensidad de la filtración glomerular de 30 a 5 ml por minuto y en la insuficiencia renal terminal da lugar a una oliguria. Manejo del Na+: La excreción de este soluto puede variar en la insuficiencia renal solamente dentro de límites muy estrechos. Los mecanismos hormonales que mantienen la homeostasis normal del Na+ se hacen inadecuados a medida que progresa la disfunción renal. Si se aumenta la ingesta de sodio, la incapacidad del riñón de concentrar la orina produce un aumento de la diuresis osmótica. La retención de Na+ es un problema mucho más frecuente en la insuficiencia renal crónica que su depleción.

Manejo del K+: Dado los trastornos tubulares, existe una disminución en la capacidad del riñón de excretar K+. Si bien la mayoría de los portadores de IRC pueden tener K+ en plasma normal o ligeramente elevado, puede haber una hiperpotasemia desastrosa luego de una ingesta aumentada o por la adminis-tración de determinados medicamentos.

Equilibrio ácido - básico: Existe una alteración importante de la excreción de H+ junto con una pérdida de bicarbonato. Este desequilibrio conduce a un cuadro de acidosis con la consecuente compensación respiratoria.

Manejo del calcio: En las fases tempranas de la insuficiencia renal crónica hay una caída en la excreción urinaria del calcio, motivado por la disminución del filtrado glomerular, a pesar de una disminución en la reabsorción tubular. A medida que avanza la insuficiencia renal, disminuye la absorción intestinal del calcio y en la etapa tardía aparece una excreción intestinal. Esto último estaría motivado por una hipersecreción de hormona paratiroidea, la que aumenta para tratar de mantener al fósforo en sus niveles adecuados. Los resultados finales son una hipocalcemia con descalcificación ósea. Manejo del fósforo: A pesar de los mecanismos de compensación que se ponen en marcha para mantener constante los niveles de fósforo (hiperparatiroidismo secundario), sus niveles permanecen altos en la insuficiencia renal en etapas terminales, motivado fundamentalmente por la caída del nivel de filtración. Urea, cretinina y ácido úrico: La caída importante de la filtración glomerular junto con la pérdida de la capacidad del riñón en concentrar la orina motivan que haya una retención de productos nitrogenados resultantes del metabolismo proteico.

Hipertensión arterial: El aumento de la concentración de sodio plasmático es la causa fundamental por la cual el 50 % de los individuos portadores de insuficiencia renal crónica, presentan hipertensión arterial. En un número menor obedece a una hiperreninemia ocasionada por los trastornos en el balance hidrosalino.


Anemia: La insuficiencia renal crónica cursa con anemia más o menos severa según el estadío en que se encuentre el individuo. Las causas de esta anemia son disminución en la secreción de eritropoyetina y depresión de la médula ósea ocasionada por la presencia de toxinas urémicas.

Todas estas alteraciones metabólicas que se encuentran en el cuadro de Insuficiencia Renal Crónica REPERCUTEN EN EL CORRECTO FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA CARDIOVASCULAR, DIGESTIVO, NERVIOSO, ÓSEO, RESPIRATORIO, ENDÓCRINO Y HEMATOPOYÉTICO.


Capítulo V BALANCE HIDROELECTROLITICO

GENERALIDADES El agua es uno de los elementos más importantes de los organismos vivos y, después del oxígeno, es el más simple y de necesidad más perentoria. Constituye alrededor del 60% del peso corporal, existiendo variaciones con la edad y el sexo, dado que la cantidad relativa de agua disminuye con el aumento de los años (tanto es así que se ha considerado al envejecimiento de los tejidos como, entre otros, una desecación de los mismos) y es menor en la mujer que en el hombre (esto último porque la mujer posee mayor cantidad relativa de grasa y el tejido adiposo contiene menos agua que el muscular). Este agua corporal está dividida en tres compartimientos: a) intracelular b) extracelular c) transcelular


a) intracelular: Constituye el agua que se encuentra dentro de la célula. Es un compartimiento discontinuo, no homogéneo y no uniforme. Corresponde a este compartimiento alrededor del 40% del peso corporal, o sea un 70% del agua total. b) extracelular: El líquido extracelular (LEC) posee dos compartimientos: el del líquido intersticial (agua de los intersticios intercelulares) y el del líquido intravascular (agua contenida en los vasos sanguíneos y linfáticos): Líquido intersticial con cerca de 15 % del peso corporal. Líquido intravascular con el 5 % restante. Es un compartimiento continuo, homogéneo y uniforme. c) transcelular:


Representa una cantidad ínfima del agua corporal (cerca del 1%) y está representado por el agua pleural, peritoneal, sinovial, cefalorraquídea, etc. Dado su escaso volumen, desde el punto de vista del equilibrio hidroelectrolítico no se lo tiene en consideración. Esta división en compartimientos es esquemática dado que funcionalmente el agua tiene continuidad a través de todo el organismo, es móvil a través de las barreras que dividen cada compartimiento y está en permanente renovación (el hombre renueva la totalidad de su contenido acuoso en aproximadamente 4 semanas).

BALANCE HIDRICO 1) Ingresos de agua: Hay dos fuentes de agua en los organismos: exógena y endógena. El agua exógena ingresa al organismo desde el exterior, exclusivamente por el tubo digestivo, en forma líquida o como parte de los alimentos sólidos. La cantidad diaria que se incorpora de esta manera es muy variable, pues depende de los hábitos alimenticios, temperatura ambiente, etc., pero oscila en 1.500 cc. para el agua en forma líquida y 800 cc. en forma de alimentos sólidos. La otra fuente de agua del organismo es endógena y está constituida por el producto final de la oxidación del hidrógeno contenido en los alimentos. Esta última fuente aporta aproximadamente 300 cc. cada 24 hs. Agua exógena: 2.300 cc/24hs Agua endógena: 300 cc/24hs Estos son los ingresos normales de cualquier individuo en condiciones fisiológicas, dado que en circunstancias patológicas, el agua puede ingresar por otras vías como ser la vía parenteral (goteo de soluciones intravenosas, etc.). 2) Egresos de agua:

El principal órgano excretor de agua es el riñón, egresando por esta vía, en condiciones basales y ambientales adecuadas, aproximadamente 1.500 cc. diarios.

Le sigue, en orden de importancia, la pérdida de agua a través de la piel. Esta pérdida se produce por dos mecanismos distintos que son: a) TRANSPIRACIÓN O SUDORACIÓN: el sudor es una solución electrolítica de ClNa con el agregado de urea y K+ en pequeñas cantidades. Es producido y segregado por las glándulas sudoríparas que están distribuidas por toda la superficie corporal, llegando a casi 2.500.000 de unidades. Por esta vía se eliminan entre 20 y 2.000 cc por día según la constitución física del individuo, el clima y su actividad metabólica, y está íntimamente ligada al mecanismo regulador de la temperatura corporal. b) PERSPIRACIÓN, es la pérdida insensible, presente en toda circunstancia y clima, y está relacionada con el mantenimiento de la humedad funcional de la piel. Por este mecanismo se pierden unos 600 cc. por día. La tercera fuente de egresos la constituyen los pulmones, dado que el aire expira-do está saturado de vapor de agua. Por esta vía se eliminan unos 400 cc. diarios.


Por último tenemos las pérdidas por el tubo digestivo, de aproximadamente 100 cc., formada por el agua contenida en la materia fecal. En resumen, tenemos el siguiente balance de ingresos y egresos diarios de agua para un organismo normal, en condiciones basales y con una temperatura ambiente adecuada:

Es importante tener en cuenta que ciertos egresos están condicionados por el equilibrio hídrico (riñón y sudoración) mientras que otros son relativamente fijos e independientes del equilibrio hídrico (perspiración y pulmón).

COMPOSICION

ELECTROLITICA 1) Compartimiento extracelular: El catión más importante y dominante de este compartimiento es el Na+, siguiendole luego el K+, el Ca++ y el Mg++.(ver fig.1) Con respecto a los aniones, el principal es el Cl

-, seguido por el HCO3

-, proteínas, sulfatos y fosfatos. La siguiente es la composición iónica del compartimiento extracelular:

Existen pequeñas diferencias entre el compartimiento intravascular y el intersticial motivado por el "efecto Donnan", dependiente de las proteínas pre-sentes en el compartimiento vascular y ausentes en el intersticio.

ingresos

agua líquida 1.500 cc agua en alimentos sólidos 800 cc agua endógena 300.cc Total 2.600 cc

egresos

Riñón 1.500 cc piel(transpiración y perspiración) 600 cc Pulmón 400 cc aparato digestivo 100.cc Total 2.600 cc

Aniones

C1- 103 mEq / 1

HCO3- 27 mEq / 1

Pr- 18 mEq / 1

PO4- 3 mEq / 1

SO4- 3 mEq / 1

Cationes

Na+ 144 mEq / 1

K+ 4 mEq / 1

Ca++ 3 mEq / 1

Mg++ 3 mEq / 1


2) Compartimiento intracelular: Este compartimiento no es uniforme ni homogéneo, existiendo diferencias importantes en cuanto a la composición iónica de las diferentes células que forman los diferentes tejidos, aunque como característica común se observa que el catión más importante (aunque su concentración varía en cada tipo celular), es el K+ y los aniones son Pr- y PO4

--. (ver fig.1) Como conclusión importante debemos destacar que: el Na+ es el catión más importante en el extracelular y el K+ en el intracelular el Cl- y el HCO3

- son los aniones más importantes del extracelular y las Pr

- y PO4

-- en el intracelular.

REGULACION

HIDROELECTROLITICA Para poder analizar los mecanismos que usa el organismo para la regulación de su equilibrio hidroelectrolítico debemos tener en cuenta tres hechos fundamentales: el Na+ es el catión más importante del compartimiento extracelular; el agua difunde libremente a través de las membranas que separan los distin-tos compartimientos; el organismo trata de mantener constante la concentración de cada uno de sus compartimientos.

Figura 1. Composición electrolítica de los compartimientos orgánicos. de Best y Taylor: Bases Fisiológicas de la Práctica Médica, 12a ed.,Ed. M. Panamericana, B. Aires, 1993.


La importancia de estos tres hechos radica en que el Na+, al ser el electrolito más importante, regula la osmolaridad del compartimiento extracelular y en que el agua difunde del medio de menor presión osmótica al de mayor presión. Existen tres mecanismos decisivos para la regulación del equilibrio hidroelectro-lítico: 1) mecanismo de la sed 2) secreción de aldosterona 3) secreción de hormona antidiurética (HAD). 1) Mecanismo de la sed: Es el mecanismo por el cual el organismo siente la necesidad imperiosa de ingerir agua. Existen tres maneras de ponerlo en marcha: osmorreceptores situados en el hipotálamo que serían estimulados por un aumento de la presión osmótica. sequedad de la mucosa bucofaríngea. acción directa de la Angiotensina II sobre el hipotálamo. 2) Secreción de aldosterona: Esta hormona, producida por la glándula suprarrenal, participa en la regulación del volumen de agua a través de la regulación en la concentración del Na+. Frente a una disminución del volumen extracelular se produce una hipovolemia. La hipovolemia por un lado estimula la secreción de Renina-Angiotensina en el riñón, con estimulación de la secreción de aldosterona, y por el otro, estimula a receptores de volumen en el hipotálamo, los que por medio de la secreción de ACTH también estimulan la secreción de aldosterona. La aldosterona actúa a nivel del tubo contorneado distal motivando la retención de sodio y agua. 3) Secreción de hormona antidiurética (HAD): Es secretada por la neurohipófisis y participa en la regulación de la presión osmótica a través de la retención variable de agua a nivel renal. Su liberación estaría mediada por estímulos sobre osmorreceptores del hipotálamo (se desconoce si son los mismos que para la sed) y su acción estaría a nivel del tubo contorneado distal actuando sobre la permeabilidad al agua. En resumen:

el agua corporal es mantenida en forma constante mediante la acción de:

1) Mecanismo de la sed. 2) Secreción de aldosterona (responde a cambios de volumen . 3) Secreción de HAD (responde a cambios de presión osmótica).


SINDROMES

PATOLOGICOS

DESHIDRATACION Es la disminución del contenido acuoso del organismo. Etiología diarrea vómitos aumento de pérdidas insensibles (taquipnea) disminución de la ingesta de líquidos (niños, ancianos, trastornos cerebrales, náufragos, etc.) sudoración profusa sonda nasogástrica fístulas entero - cutáneas (comunicación anormal entre el intestino y el exterior) Según su INTENSIDAD se las puede clasificar en leves, moderadas o severas . Según el TIPO DE PÉRDIDA, en isotónicas, hipotónicas o hipertónicas.

DESHIDRATACIÓN ISOTÓNICA

Es la más común de todas y se caracteriza porque se pierde agua y sales en igual concentración (y por lo tanto igual presión osmótica) que el plasma. Esta pérdida pone en marcha los mecanismos compensadores con la siguiente secuencia: Ante la pérdida de agua y sales se produce un cuadro de hipovolemia (disminución del volumen del compartimiento vascular); esto es sensado por el riñón (aparato yuxtaglomerular) que pone en marcha el sistema Renina - Angiotensina I - Angiotensina II; esta última actúa sobre la glándula suprarrenal liberando aldosterona y sobre el hipotálamo desencadenando el mecanismo de la sed.


La aldosterona actúa sobre el riñón reteniendo principalmente Na+, y agua en mucha menor proporción. El Na+ retenido aumenta la presión osmótica del líquido extracelular motivando el pasaje de agua de la célula al espacio extracelular para igualar las presiones. En este punto, la presión osmótica del extracelular se iguala a la presión osmótica del intracelular, quedando ambas más altas que en condicio-nes normales. Este último acontecimiento estimula los osmorreceptores del hipotálamo, con lo cual se pone en marcha el mecanismo de la sed y la liberación de HAD. Por el estímulo de la sed se incorpora agua al organismo y con la HAD se retiene agua en los riñones. Este aumento del agua extracelular disminuye ahora su presión osmótica, pasa agua al intracelular y se restablecen los volúmenes y las presiones osmóticas de ambos compartimientos. Si este mecanismo regulatorio falla, porque la intensidad de la deshidratación es tal que se ve sobrepasado o porque alguna patología del mismo (disfunción renal, disfunción del eje hipotálamo-hipofisario, disfunción suprarrenal) impide que se ponga en marcha, aparecen las consecuencias de la deshidratación.


Es así como esta disminución del agua del organismo nos trae aparejado: a) Hipovolemia, que origina:

disminución de la precarga en ambos ventrículos, disminuyendo la eyección hipotensión arterial mala perfusión de órganos nobles disfunción renal pudiendo llegar a la insuficiencia renal aguda aumento proporcional de glóbulos rojos con enlentecimiento de la micro-circulación y formación de trombos intravasculares b) Disfunción celular, fundamentalmente a nivel del SNC, causado por la disminución del contenido acuoso de la célula.

DESHIDRATACIÓN HIPOTÓNICA Se produce cuando hay mayor pérdida de sales que de agua. Su causa más común es la pérdida renal de Na+ por patologías específicas del riñón. Los mecanismos compensadores se ponen en marcha como respuesta a una disminución de la presión osmótica del LEC. Los osmorreceptores actúan inhibiendo la secreción de HAD provocando una eliminación importante agua por el riñón. Se transforma el cuadro en una deshidratación isotónica, con la consiguiente puesta en marcha de los mecanismos antes explicados. Si los mecanismos de compensación fallan antes de producirse la deshidratación isotónica, la deshidratación hipotónica ocasiona los trastornos propios de la hiponatremia (ver más adelante).

DESHIDRATACIÓN HIPERTÓNICA Se produce cuando hay una pérdida de agua importante, mayor que la de sales que es escasa. Es el tipo de deshidratación propia de la disminución de ingesta de agua (ancianos, bebes, patología neurológica con coma, etc.) o pérdida excesiva por pulmón (taquipnea). El organismo responde por un aumento de la presión osmótica y la falla compensatoria ocasiona los trastornos propios de la hipernatremia (ver hipernatremia).

HIPERHIDRATACIÓN Aumento excesivo de la cantidad de agua en el organismo. Es un cuadro raro de observar en ausencia de patologías de riñón, hipófisis o suprarrenales. Etiología disfunción renal con pérdida de su capacidad para eliminar agua (por ej. fase anúrica de la insuficiencia renal aguda) disfunción hipotálamo-hipofisaria con exceso de HAD disfunción de las glándulas suprarrenales con exceso en la producción de aldosterona


iatrogenia. Normalmente, el exceso de agua provoca dilución del líquido extracelular y consecuente disminución de su presión osmótica, con pasaje de agua al interior de la célula. Los osmorreceptores responden aboliendo la secreción de HAD y el riñón elimina el agua excedente, retornando el cuadro a la normalidad. Cuando existen patologías renales, no se puede eliminar este excedente de agua y se produce la sobrehidratación. En la secreción excesiva de HAD, el riñón no puede eliminar el agua, produciéndose entonces una hipervolemia; el aparato yuxtaglomerular deja de producir renina, con lo cual cesa la secreción de aldosterona. El riñón no puede retener Na+ y el cuadro se agrava (disminución marcada de la presión osmótica del LEC por retención de agua y pérdida de Na+). Este cuadro de hiperhidratación trae aparejado trastornos del tipo de la hiponatremia, agravado con hipervolemia. Es así que veremos la producción de edemas tisulares importantes, tumefacción o edema intracelular, aumento marca-do de la precarga en ambos ventrículos, trastornos cerebrales por edema e hipertensión endocraneana, etc.

ALTERACIONES

DEL SODIO

HIPONATREMIA Es la disminución de la concentración normal de Na+ en el espacio intravascular. Las causas etiológicas pueden ser divididas en dos grupos según produzcan una disminución total o absoluta del Na+ o un aumento del agua con la consiguiente disminución relativa del sodio. Entre las primeras podemos citar a patologías renales, hipofunción de la glándula suprarrenal con déficit en la secreción de aldosterona, pérdidas excesivas por tubo digestivo debido a vómitos o diarreas, etc.; y entre las segundas, a los síndromes de hiperhidratación y a las deshidrataciones hipotónicas. La pérdida de Na+ (absoluta o relativa) provoca una disminución de la presión osmótica del plasma. Se produce pasaje de agua al intersticio (edema tisular) y posteriormente al interior de la célula (edema celular), con la consiguiente disfunción celular. A nivel del compartimiento intravascular hay hipovolemia (pues hubo pasaje de agua al intersticio y a la célula) y se produce disminución de la precarga, hipotensión y aumento de la viscosidad de la sangre con enlentecimiento de la microcirculación, pudiendo llegar en los casos severos y agudos a un cuadro de SHOCK.

HIPERNATREMIA En este caso tenemos un aumento en la concentración de Na+ en el compartimento vascular. Puede deberse a un aumento real de la cantidad de sodio o a una disminución en la cantidad de agua. Este aumento del Na+ ocasionará un aumento de la presión osmótica del compartimiento intravascular, con pasaje importante de agua desde el intersticio primero y desde la célula después. Como consecuencia de esto hay una deshidratación celular y un aumento de la volemia. Los cuadros de hipernatremia generalmente son raros de observar en la práctica y generalmente se presentan en pacientes con patologías sistémicas graves asociadas. Por esta causa es muy difícil de valorar con exactitud las alteraciones que provoca.


ALTERACIONES

DEL METABOLISMO

DEL POTASIO El potasio está circunscripto casi exclusivamente al compartimiento intracelular, siendo su concentración en el extracelular muy baja. Dado que, por gradiente de concentración, el K+ tiende a salir de la célula y el Na+ a entrar, existe un transporte activo (la bomba Na+ - K+) encargado de mantener estas diferencias de concentración a ambos lados de la membrana. Las consecuencias de las alteraciones en la concentración de potasio deben ser analizadas bajo dos conceptos fundamentales: La concentración de K+ en el compartimiento vascular es baja y cualquier modificación en más o en menos, por pequeña que sea, trae aparejado complicaciones importantes (los límites de tolerancia son muy estrechos). El potasio es fundamental para la realización de muchas funciones celulares (mantenimiento de las propiedades electrofisiológicas de las células, síntesis de ARN y proteínas, mantenimiento del volumen intracelular, etc.), por lo que su desequilibrio acarreará alteraciones orgánicas múltiples.

HIPOKALEMIA O HIPOPOTASEMIA Es la disminución en la concentración sérica de potasio. Su etiología puede ser: disminución de la ingesta, redistribución del potasio del compartimiento extracelular al intracelular o pérdida verdadera del potasio del organismo. La ingesta inadecuada de potasio es una causa rara de hipokalemia. La redistribución se observa en casos de aumento en la concentración de insulina (la insulina hace entrar glucosa a la célula y ésta va acompañada por K+) o en casos de alcalosis, donde hay un intercambio entre el H+ intracelular que sale al compartimiento intravascular y el K+ que entra a la célula. Por último tenemos el aumento de excreción de K+ del organismo, que se presenta cuando existe aumento de la eliminación renal (ya sea por patología renal o por el uso inadecuado de diuréticos), pérdida de potasio por la piel (rara vez produce hipokalemia) o eliminación exagerada por tracto gastrointestinal (vómitos, diarreas, fístulas entero-cutáneas) siendo esta última la causa más común de hipopotasemia en niños. Las manifestaciones más importantes de la hipokalemia están dadas a nivel de los sistemas cardiovascular (arritmias cardíacas por aumento del automatismo de las células miocárdicas), neuromus-cular (flaccidez muscular que puede progresar hasta la pérdida de los reflejos y finalmente parálisis), renal (pérdida de la capacidad de concentración y alcalosis por eliminación de H+), gastrointestinal (parálisis intestinal) y disminución en la síntesis de proteínas.

HIPERKALEMIA O HIPERPOTASEMIA Es el aumento en la concentración del K+ en el compartimiento intravascular. Su etiología está dada por retención de potasio en el organismo, por redistribución entre los distintos compartimientos y por aumento en la ingesta


La retención de K+ está presente en los cuadros de disfunción renal (ya sea por disminución en la filtración o por disminución en la secreción), y en la disminución en la producción de aldosterona. La redistribución con pasaje del K+ intracelular al extracelular, se observa en casos de hemólisis, destrucción de tejidos, disminución de la insulina o en casos de acidosis ( por intercambio de H+ que entra en la célula para disminuir la acidosis y salida de K+ ). El aumento en la ingesta es una causa rara, y es difícil que produzca por si solo hiperpotasemia. Las manifestaciones más importantes de la hiperpotasemia se observan en el sistema cardiovascular, con alteraciones en la despolarización pudiendo llegar a la fibrilación ventricular o al paro cardíaco, y en el nivel neuromuscular, con flaccidez muscular y parálisis posterior. Las alteraciones neuromusculares tienen general-mente importancia secundaria frente a las manifestaciones cardiológicas.

EQUILIBRIO

ACIDO - BASICO A pesar de que sería más exacto hablar de la concentración de hidrogeniones en nanomoles/litro, convencionalmente se emplea el término de Ph para referirse a la fisiología y fisiopatología del equilibrio ácido-básico. Ph es el logaritmo negativo de la concentración de hidrogeniones y su valor normal en el compartimiento extra-celular varía entre 7,36 y 7,44, con una media de 7,40 y valores extremos compatibles con la vida de entre 6,80 y 7,80. El organismo debe mantener el Ph en sus valores normales (Eudremia) porque variaciones significativas de su valor ocasionan trastornos de la fisiología cardíaca, ósea, disponibilidad de oxigeno a los tejidos, etc. La homeostasis de la concentración de H+ es consecuencia de tres sistemas finamente integrados:

1) Sistemas buffer químicos: Son los primeros en actuar frente a las alteraciones del equilibrio ácido-básico y amortiguan los cambios de Ph. Actúan rápidamente pero sólo pueden normalizar el Ph temporariamente y cuando su alteración no ha sido muy intensa, dado que se consumen pronto y requieren de los sistemas respiratorio y renal para su reposición. Los sistemas buffer están compuestos por un ácido débil y su base conjugada, y el más importante en el medio extracelular es el buffer ácido carbónico/bicarbonato. Le siguen en importancia los sistemas fosfato y los sistemas proteínas, cuya mayor acción se realiza en el compartimiento intracelular y el sistema de la hemoglobina, importante dentro del eritrocito. 2) Sistema respiratorio: El aparato respiratorio interviene en la homeostasis del equilibrio ácido-básico a través de la eliminación o retención del CO2. Se elimina CO2 cuando un ácido es amortiguado por bicarbonato en el compartimiento intravascular; se retiene CO2 para elevar la concentración de ácido carbónico y neutralizar un exceso de bicarbonato. En conclusión, el sistema respiratorio elimina CO2 frente a la acidosis o retiene CO2 para neutralizar una alcalosis. 3) Sistema renal: El riñón actúa por su capacidad de efectuar la excreción neta de H+ o de bicarbonato para que el Ph de los líquidos corporales vuelva a 7,4 y se regeneren las reservas de buffer. En general, un cuadro de acidemia provoca:

1) sistemas buffer químicos 2) sistema respiratorio 3) sistema renal


Disminución del tono vascular por menor liberación y respuesta alas catecolaminas.

Disminución de la contractilidad miocárdica.

Trastornos en la conducción A-V, producción de arritmias.

Aumento del Caintramiocárdico, en reposo

Aumenta la liberación del Caen actividad alterando la relajación ventricular

Depresor del SNC. Desviación de la curva de disociación de la Hba la derecha.

Aumenta de la calcemia, mayor remoción ósea, mayor absorción de fosfatos

En Acidosis respiratoria aumenta el flujo simpático, vasodilatacióncerebral, edema y aumento de la PIC.

Los cuadros de alcalemia, por su parte originan:

Mayor irritabilidad miocárdica: arritmias refractarias a drogas

Disminución del calcio iónico con aparición de parestesias y tetania

Aumento del tono vascular cerebral y descenso de FSC

Desviación de la curva de disociación de la Hba la Izquierda

En Alcalosis respiratoria favorece el vasoespasmocoronario.

Menor umbral convulsivo. Ondas amplias y lentas en el EEG Existen cuatro cuadros fisiopatológicos de alteración del equilibrio ácido-básico según el sitio primario de origen: acidosis respiratoria alcalosis respiratoria acidosis metabólica alcalosis metabólica

ACIDOSIS RESPIRATORIA

Este cuadro está motivado por una retención en la eliminación de CO2. Puede originarse por patologías pulmonares que cursen con cuadros de insuficiencia respiratoria, por respirar en un ambiente saturado de CO2, por patologías neurológicas con depresión del centro respiratorio, etc. La primera respuesta del organismo la dan los sistemas buffer, pero rapidamente se agotan debiendo ser necesaria la intervención de los riñones para eliminar H+ y retener bicarbonato. Si este mecanismo es efectivo, el Ph volverá a lo normal a pesar de que podamos tener alterada la concentración de CO2 y bicarbonato.

ALCALOSIS RESPIRATORIA Se presenta cuando hay un aumento en la eliminación de CO2 como consecuencia de una hiperventilación. Puede ser como resultado de ansiedad, hipoxemia con hiperventilación, drogas, lesiones del sistema nervioso central o ventilación mecánica asistida con frecuencia muy alta. Aquí también actúan rápidamente los sistemas buffer, pero el riñón contribuye aumentando la excreción de bicarbonato y reteniendo H+ que es intercambiado por K+.

ACIDOSIS METABÓLICA

Cuando hablamos de acidosis metabólica debemos tener en cuenta el concepto de anión GAP. Como se ha resaltado anteriormente, la concentración de cationes debe ser igual a la concentración de aniones. En base a esto, la concentración de sodio mas la concentración de potasio debe ser igual a la suma de las concentraciones de cloro, bicarbonato, sulfatos, fosfatos, ácidos libres, proteínas, etc. Desde el punto de vista clínico, es factible medir, dentro de los aniones, el cloro y el bicarbonato, por lo que el anión Gap representa los aniones no medidos. Su valor normal es de 14 +/- 2 mEq/l.


Las acidosis metabólicas pueden deberse: a) un aumento de los ácidos fijos o b) una disminución del bicarbonato, y es fundamental el diagnóstico diferencial para poder instituir una terapéutica adecuada. Para poder realizar la diferenciación debemos conocer el valor del anión Gap.

a) Aumento de ácidos fijos. Las causas pueden ser divididas en dos grandes grupos: 1) por aumento de ácidos endógenos, como es el caso del aumento del ácido láctico por hipoxia, aumento de ácidos en la insuficiencia renal, aumento de cuerpos cetónicos (diabetes, ayuno prolongado, intoxicación alcohólica) y 2) por aumento de ácidos exógenos como sucede con la ingesta de sustancias tóxicas ácidas como ser ácido acetilsalicílico, metanol, etilenglicol, paraaldehido, etc. En este caso, la medición del anión Gap nos dará un valor por encima de lo normal, lo cual está indicando que hay un aumento de los ácidos fijos sin cambios en el cloro ni en el bicarbonato.

b) Disminución del bicarbonato. Dentro de las causas podemos mencionar las pérdidas de bicarbonato por aparato digestivo (diarreas, drenajes, fármacos) o por sistema renal. El anión Gap, en este caso, se encuentra dentro de los niveles normales, con valores aumentados de cloro, indicando que hay una disminución de bicarbonato. El paso siguiente, para determinar el sitión de la pérdida del bicarbonato es la determinación del Ph urinario. Si el valor es > 5 indica que la orina es mas alcalina de lo normal y el bicarbonato se pierde por el sistema renal. En el caso de ser < 5, orina ácida, la pérdida de bicarbonato se produce por el sistema digestivo. Cualquiera sea la causa, el organismo utilizará los buffer para amortiguar los cambios de Ph e hiperventilará para eliminar CO2 por pulmón, con disminución del ácido carbónico. Si no hay patología renal, se retendrá bicarbonato y aumentará la excreción de H+

(con hiperpotasemia resultante).

ALCALOSIS METABÓLICA

Se produce frente a un aumento en la ingesta de álcalis (raro), pérdida de ácidos por aparato gastrointestinal (vómitos) o por riñón (diuréticos) o por pasaje de K+ intracelular al intersticio en casos de hipopotasemia (con el consiguiente intercambio con el H+ que ingresa a la célula). En todos estos casos, hay una utilización inicial de los sistemas buffer, seguido luego por una depresión del centro respiratorio con acumulación de CO2 y la consiguiente elevación del ácido carbónico.

Desequilibrios Ac - Base

1) acidosis respiratoria:

CO2

2) alcalosis respiratoria:

CO2

3) acidosis metabólica:

ácidos

de H

bicarbonato

4) alcalosis metabólica:

ácidos

bases


Si la severidad de la causa de origen es tal que los mecanismos compensatorios no son suficientes, o éstos fallan, los trastornos del equilibrio ácido-básico produ-cirán una alteración del Ph. Sus consecuencias se manifestarán en todo el organismo, dado la importancia que tiene el mantenimiento de un Ph dentro de los valores normales para la realización de todas las funciones biológicas.

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