REGULACIÓN DE LA COMPOSICIÓN Y EL VOLUMEN DEL LIQUIDO EXTRACELULAR

Conservación de la Tonicidad

La preservación de la tonicidad del líquido extracelular es la función principal de los

mecanismos secretores de vasopresina y de la sed. La osmolalidad total del cuerpo es

directamente proporcional al sodio corporal total más el potasio corporal total dividido por el

agua corporal total.

Cuando aumenta la presión osmótica efectiva del plasma, se incrementa la secreción de

vasopresina y se estimula el mecanismo de sed; el agua es retenida en el organismo, con lo

cual diluye el plasma hipertónico y se incrementa la ingestión de agua. En el estado de salud,

la osmolalidad plasmática fluctuá entre 280 y 295 mosm/kg de H2O, de manera que la

secreción de vasopresina se inhibe al máximo a una osmolalidad de 285 mosm/kg y se

estimula a valores más elevados.

Efectos de la Vasopresina

Puesto que uno de los principales efectos fisiológicos es la retención de agua por el riñón, la

vasopresina a menudo se denomina Hormona Antidiurética (ADH). Aumenta la permeabilidad

de los túbulos colectores del riñón; de manera que el agua entra en el intersticio.

El mecanismo por el cual la vasopresina ejerce su efecto antidiurético es activado por los

receptores V2.

Se sabe que el desplazamiento del agua a través de las membranas mediante difusión simple

aumenta por el movimiento a través de los conductos del agua denominados acuaporinas y

hasta la fecha se han identificado 13. El conducto del agua que responde a la vasopresina en

los túbulos colectores es A2.

La hemorragia es un potente estímulo para la secreción de vasopresina. Al parecer la

vasopresina interviene en la homeostasis de la presión arterial. La ADH produce

glucogenólisis hepática; es un neurotransmisor en encéfalo y médula espinal.

Metabolismo

La vasopresina de la circulación rápidamente es inactivada, principalmente en hígado y

riñones; tiene una semivida biológica, de aprox. 18 min en el ser humano.

Control de la secreción de vasopresina; Estímulos osmóticos

La vasopresina se almacena en la neurohipófisis. La secreción de vasopresina es regulada

por los osmorreceptores situados en el hipotálamo anterior.

Efectos del volumen sobre la secreción de vasopresina

El volumen del líquido extracelular también afecta la secreción de vasopresina. Tal secreción

aumenta cuando dicho volumen está bajo y disminuye si este se encuentra alto. Los

receptores de presión baja se encuentran en las grandes venas; las aurículas derecha e

izquierda y los vasos pulmonares; los receptores de presión alta se hallan en los senos

carotideos y el arco aórtico.

Los receptores de baja presión son los principales mediadores de los efectos del volumen

sobre la secreción de vasopresina. Los impulsos pasan desde ellos a través de los N. Vagos.

Otros estímulos que afectan la secreción de vasopresina

Estos abarcan dolor, nausea, lesión quirúrgica y algunas emociones. El alcohol disminuye la

secreción.

Consecuencias Clínicas

La diabetes insípida es el síndrome surgido cuando hay deficiencia de la vasopresina, o

cuando los riñones no reaccionan a la hormona. Las causas de deficiencia de ADH son

procesos patológicos que afectan los núcleos supraópticos paraventriculares, el haz

hipotalámico hipofisiario o la neurohipófisis.

Otra causa de diabetes insípida corresponde a la incapacidad de los riñones para responder a

la vasopresina.

Agonistas y antagonistas sintéticos

Se han creado péptidos sintéticos con acciones selectivas, los cuales son mas activos

comparados con la ADH natural y la oxitocina.

Conservación del volumen

Dado que los iones sodio y el cloruro son los solutos osmóticamente activos más abundantes

en el líquido extracelular y puesto que los cambios en el cloruro en gran medida son

consecutivos a cambios en el sodio, la cantidad de iones sodio en el líquido extracelular es el

factor más importante que determina el volumen de este.

La angiotensina II estimula la secreción de aldosterona y ADH. También produce sed y

constriñe los vasos sanguíneos. Cuando disminuye el volumen del líquido extracelular,

desciende la presión arterial, se reduce la presión de los capilares glomerulares y, por tanto,

hay decremento de la tasa de filtración glomerular. La resorción tubular de sodio aumenta en

parte a causa de incremento de la secreción de aldosterona. Los riñones producen tres

hormonas; 1,25-dihidroxicolecalciferol, renina y eritropoyetina.

SISTEMA RENINA-ANGIOTENSINA

Renina

La elevación de la presión arterial que produce la inyección de extractos renales se debe a la

renina. Esta enzima ejerce una acción sincrónica con la enzima convertidora de angiotensina

para formar angiotensina II (ACE)

La renina es una aspartil proteasa. La renina es sintetizada como una preprohormona de gran

tamaño. Alguna prorrenina es convertida en renina en los riñones y parte es secretada.

La prorrenina es secretada en todo el organismo, en tanto la renina activa se forma en los

gránulos secretores de las células yuxtaglomerulares, es decir, las células de los riñones que

generan la renina. La renina activa tiene una semivida en la circulación de 80min o menos; su

única función conocida es desdoblar el decapéptido angiotensina I

Angiotensinógeno

Se sintetiza en el hígado con una secuencia de señal de 32 aminoácidos, la cual es retirada

en el retículo endoplásmico. Su concentración sanguínea aumenta con los glucocorticoides,

las hormonas tiroideas, los estrógenos, diversas citocinas y el angiotensinógeno II

Enzima Convertidora de Angiotensina y Angiotensina II

La enzima convertidora de angiotensina (ACE) es una dipeptidil carboxipeptidasa. La enzima

inactiva la bradicinina. Gran parte de la conversión se produce conforme la sangre pasa a

través de los pulmones, pero también ocurre en muchas otras partes del organismo.

La enzima es una ectoenzima que existe en dos formas: una es somática y se encuentra en

todo el organismo; la otra es germinativa, la cual se ubica solo en células espermatogenas

posmeióticas y espermatozoides.

Metabolismo de la Angiotensina II

La angiotensina II se metaboliza con rapidez; su semivida en la circulación sanguínea en el

ser humano es de 1 a 2min. La actividad metabolizadora de la angiotensina se encuentra en

los eritrocitos y en otros tejidos.

Acciones de las Angiotensinas.

La angiotensina I es el precursor de la Angiotensina II, esta última es uno de los

vasoconstrictores más poderosos con una actividad 4 veces mayor que la noradrenalina.

Esta también activa a nivel de la corteza suprarrenal secretando aldosterona, además facilita

la liberación de NA, e inhibidora de sensibilidad en el cerebro a barorreflejos. La angiotensina

II es el péptido natural estimulante de aldosterona.

Sistema Renina Angiotensina de los Tejidos.

Ubicado en las paredes de los vasos sanguíneos, útero, placenta, membranas fetales, liquido

amniótico, presentando este último liquido prerrenina. También hay en ojos, páncreas,

corazón, tejido adiposo, corteza, testículo, ovario, hipófisis, epífisis y cerebro. Se están

haciendo pruebas para demostrar que la renina es un factor de crecimiento importante en el

corazón y vasos.

Receptores de Angiotensina, AT1 Y AT2.

AT1 son receptores sinuosos acoplados por proteína G a la fosfolipasa C. El receptor. AT2

funciona igual que el 1, activando este aumenta la producción de óxido nítrico.

Aparato Yuxtaglomerular.

La renina presente en circulación sanguínea es producida por las células yuxtaglomerulares,

además de células mesangiales. Estas dos más la macula densa forman el aparato

yuxtaglomerular.

Mecanismo de la Secreción Renina.

Son varios los componentes de este sistema. Mecanismo de secreción intrarrenal

barorreceptor, el cual detecta la presión arterial y hace q disminuya la secreción al aumentar

la presión arterial. También varía en proporción inversa a la cantidad de K en plasma. La

angiotensina II inhibe por retroalimentación la secreción de renina por acción de células

yuxtaglomerulares. La vasopresina impide la secreción de renina in vitro. Mientras que la

mayor actividad del sistema nervioso simpático aumenta su secreción.

Hormonas Cardiacas y Factores Natriuréticos.

Secretadas por células musculares de las aurículas y células de los ventrículos, contienen

gránulos secretores. Su acción es secretar Na al aumentar la ingesta del mismo. La primera

hormona es el Péptido Natriurético Auricular (ANP) polipéptido de 17 aminoácidos formado

por un enlace disulfuro. Otro péptido es, el péptida natriurético cerebral, también

localizándose en corazón. Un tercer polipéptido es el tipo C, localizado en hipófisis, riñones,

cerebro y células vasculares endoteliales. Sus acciones mayoritariamente son la excreción de

Na.

La concentración de ANP en el plasma es de casi 5fmol/ml. El ANP tiene su semivida breve,

es metabolizado por la endopeptidasa neutral ENP.

Otro factor inhibitorio generador de natriuresis es la inhibición de la bomba Na K ATPasa

aumentando la presión, este factor es tal vez la ouabanina, que proviene de las glándulas

suprarrenales.

Conservación de la Composición Iónica Específica.

La retroalimentación del calcio sobre glándulas paratiroideas y células secretoras de

calcitonina mantienen concentraciones de calcio ionizado en LEC. La concentración de Na K,

dependen de la cantidad de hidrogeniones.

Eritropoyetina.

Glucoproteina de 165 residuos de aminoácidos. Esta incrementa el número de células que

son convertidas a hematíes y luego a eritrocitos maduros, su principal sitio de activación es el

hígado. En los adultos el 85% proviene de los riñones producida por células intersticiales de

apilares peritubulares. Su estímulo para la producción de la misma proviene de la hipoxia,

además de la alcalosis que sobreviene a grandes alturas y por catecolaminas.

ACIDIFICACIÓN DE LA ORINA Y EXCRECIÓN DE BICARBONATO

Secreción Renal de Hidrogeniones

La reacción encargada principalmente de la secreción de hidrogeniones en los túbulos

proximales es el intercambio de sodio-hidrógeno (Na-H). El hidrogeno ionizado se deriva de la

disociación intracelular de H2CO3 y el HCO3-.

La anhidrasa carbónica cataliza la formación de ácido carbónico y los fármacos que inhiben la

anhidrasa carbónica deprimen tanto la secreción de ácido por los túbulos proximales como las

reacciones que dependen de la misma.

Esto contrasta con lo que ocurre en los túbulos distales y en los túbulos colectores, donde la

secreción de hidrogeniones es relativamente independiente del sodio en la luz tubular.

Destino del Hidrogenión en la Orina

Tres reacciones importantes en el líquido tubular retiran el hidrogenión libre, lo cual hace

posible la liberación de una mayor cantidad de ácido, estas reacciones son HCO3-. para

formar CO2y H2O, con HPO42- para H2PO4- y, con NH3 para constituir NH4 +.

Reacciones con los amortiguadores

En el túbulo proximal la mayor parte del hidrogenión secretado reacciona con el bicarbonato

ionizado para tomar ácido carbónico. Este último se desdobla para formar dióxido de carbono

y agua. El hidrogenión secretado también reacciona con el fosfato dibásico para formar

fosfato monobásico. Esto ocurre en mayor grado en túbulos distales y en los túbulos

colectores.

Secreción de Amoniaco

El NH3 es liposoluble y se difunde a través de las membranas celulares por su gradiente de

concentración hasta el líquido intersticial y la orina tubular. En la orina, aquel reacciona con el

hidrogenión para formar amonio y este permanece en la orina. La reacción principal que

produce el amonio en las células es la conversión de glutamina en glutamato

Factores que afectan la secreción del ácido

Por los cambios en la PCO2 intracelular, la concentración de potasio ionizado, la cifra de

anhidrasa carbónica y la concentración de hormona corticosuprarrenal

Excreción de Bicarbonato.

Cuanto más desciende la concentración de bicarbonato plasmático, mas ácida se vuelve la

orina y tanto mayor es su contenido de amonio.

CONSERVACIÓN DE LA CONCENTRACIÓN DE HIDROGENIONES

Los mecanismos reguladores de la composición del líquido extracelular son muy importantes

respecto de este ion específico, ya que el aparato celular es muy sensible a los cambios de

concentración de hidrogeniones Es importante recordar que el sanguíneo corresponde al pH

del plasma verdadero ya que los eritrocitos contienen hemoglobina.

Equilibrio del Hidrogenión

El del plasma arterial normalmente es de 7.40 y el del plasma solo es levemente más bajo.

Técnicamente, se presenta una acidosis siempre que el pH arterial sea menor de 7.40, así

como la alcalosis siempre que se encuentre por encima de 7.40.

La mayor parte del dióxido de carbono es excretado en los pulmones y sólo pequeñas

cantidades de hidrogeniones se conservan para ser eliminadas por los riñones. Las funciones

comunes de cargas adicionales de ácido son el ejercicio vigoroso, la cetosis diabética, ácido

hidroxibútirico Beta, y la ingestión de sales acidificantes.

Amortiguación

Es de importancia decisiva para mantener la homeostasis del hidrogenión. La amortiguación

in vivo, por supuesto, no está limitada a la sangre, también tenemos los amortiguadores;

bicarbonato y fosfato.

Compensación Renal de la Acidosis y la Alcalosis Respiratorias

La reabsorción de bicarbonato en los túbulos renales depende no sólo de la carga filtrada de

esta sustancia, que es el producto de la tasa de filtración glomerular por la concentración

plasmática de bicarbonato, sino también de la velocidad de secreción de hidrogeniones por

las células de los túbulos renales, ya que el bicarbonato es reabsorbido en intercambio por

hidrogeniones.

Acidosis Metabólica

Cuando se añaden a la sangre ácidos más potentes por hidrogeniones y hemoglobina y los

otros ácidos amortiguadores, se produce acidosis metabólica; además, cuando la

concentración de hidrogeniones libre desciende como resultado de añadir álcalis o eliminar

ácido, sobreviene una alcalosis metabólica.

Compensación Renal

Los aniones que reemplazan bicarbonato en el plasma en la acidosis metabólica son filtrados,

cada uno con un catión, manteniendo así la neutralidad eléctrica. De esta manera se pueden

secretar grandes cantidades de hidrogeniones, lo cual hace posible de manera

correspondiente al retorno de grandes cantidades de bicarbonato.

Alcalosis Metabólica

En esta, aumentan las concentraciones plasmáticas de HCO3 - así como el pH. Tal situación

vuelve a normalizar el pH a la vez que eleva todavía más la cifra plasmática de HCO3 -.

Nomograma de la Curva de Siggaard-Andersen

El uso del nomograma de la curva de Siggaard-Andersen para tratar las características

acidobásicas de la sangre arterial es útil en situaciones clínicas. Este nomograma tiene la

PCO2. Por consiguiente, cualquier punto a la izquierda de una línea vertical trazada a través

del pH de 7.40 indica una acidosis, en tanto cualquier punto a la derecha señala una alcalosis,

y la posición del punto por arriba o por debajo de la línea horizontal a través de una PCO2 de

40 mmHg define el grado efectivo de hipoventilación o hiperventilación.

BIBLIOGRAFIA

Barret E. Kim. (2011). Ganong Fisiología Medica. 23 Edición. Mc Graw Hill

Capítulo 39. Páginas consultadas: 665-678.

Capítulo 40. Páginas consultadas: 679-686.