ELECTROLITOS

SU DISTRIBUCIÓN EN EL ORGANISMO

ELECTROLITOS

SU DISTRIBUCIÓN EN EL ORGANISMO

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Cuando se establecen los valores normales de los electrollitos, se acepta una concentración de sodio de 140 mEq/l y de potasio de 4 mEq/l. Debe añadirse que ello es cierto para condiciones normales en plasma pero debe recordarse que hay otros espacios líquidos en el organismo, como el intersticial y el intracelular. Además todos están en permanente intercambio entre sí.

En esta clase se describen también cloruro, bicarbonato. Los hidrogeniones se analizan como pH ( lg 1 / H+).La suma del volumen plasmático y del líquido intersticial se llama líquido extracelular y es la fracción que tiene intercambio con el espacio intracelular, pero también con el medio exterior al organismo a través de pulmón, aparato digestivo, aparato renal, piel.

El líquido intracelular aunque en las referencias fisiológicas y patológicas suele ser analizado como una unidad, está constituido por fracciones de distinto contenido electrolítico, diferente al extracelular ( músculo, hígado, glóbulo rojo)

Además existen otros volúmenes líquidos de diferente composición, como las secreciones de estómago, páncreas, intestino, vesícula biliar, glándulas salivales, túbulos renales . Se analizan en esta clase pues son la causa de la mayor parte de las alteraciones electrolíticas.

Vea las clases CELULA y ELECTROLITOS: DISOCIACIÓN

OBJETIVOS

COMPOSICION IONICACOMPOSICION IONICA

,

LIQUIDOS DEL ORGANISMOLIQUIDOS DEL ORGANISMO

MenúgeneralMenú

general

PLASMA PLASMA

INTERSTICIOINTERSTICIO

LIQUIDO INTRACELULARLIQUIDO INTRACELULAR

DIFERENCIAS GENERALESDIFERENCIAS GENERALES

EXCESO ANIONICOEXCESO ANIONICO

COMPOSICION

COMPOSICION

IONICA

IONICA

Se han descrito diferentes mecanismos que conducen a una........ desigual distribución de electrolitos. El esquema clásico de Gamble.... se refiere a

PLASMA INTERSTICIO CELULA

Plasma

Pr-A-

HCO3-

Cl-Na+

K+

Cl -

Intersticio

Pr-

Cl-

A-

HCO3-

K+

Na+

180

160

140

120

100

80

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40

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0

mEq /l

K+

Na+

A-

PO43 -

Célula

Pr-

HCO3-

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Vea el desarrollo en las próximas pantallas

180

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mEq / l

Plasma

COMPOSICION

de

COMPOSICION

de PLASMA

PLASMA

Las proteínas atraen a los iones sodio y esta desigual distribución se compensa con ingreso de cloruro al capilar. La concentración de cationes es mayor en el plasma que. en el intersticio.

En el plasma el catión fundamental es el sodio con una concentra..... ción normal de 140 mEq/l; existe potasio con 5 mEq/l, calcio, magnesio, manganeso.

La presencia de proteínas en el plasma, a través del efecto Gibbs-Donnan es la responsable de una desigual distribución de iones cargados o de iones que son libremente difusibles a través de la membrana.

A mayor cantidad de proteínas, mayor desigualdad entre los espacios vascular e intersticial.

El anión fundamental es el cloruro con una concentración normal de 103 mEq/l, el bicarbonato con 24 mEq/l, y una serie de sustancias de carga negativa que no se miden habitualmente.

Na+

K+

C l -

A-

HCO3-

Pr -

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clic

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..

COMPOSICION

de

l

COMPOSICION

de

l

INTERSTICIO

INTERSTICIO

Intersticio

180

160

140

120

100

80

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0

mEq / l

Pr -A-HCO3

-

Cl -

Na+

K+

La composición del líquido intersticial está determinada por las características del plasma y de la célula,

La existencia de una concentración baja de proteínas en el intersticio produce una menor atracción de cargas positivas provistas por el

sodio y disminuye la concentración de cloruro.

P

En condiciones de estado estacionario la diferencia fundamental es la concentración de proteínas intravascular e intracelular.La presencia de proteínas en el plasma, a través del efecto Gibbs-Donnan es la responsable de una desigual distribución de iones cargados o de iones que sean libremente difusibles en la membrana.

A mayor cantidad de proteínas, mayor desigualdad entre los espacios.

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C

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COMPOSICION

de

la

COMPOSICION

de

la

CELULA

CELULA

180

160

140

120

100

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mEq / l

K+

Na+

A-

PO43 -

Pr-

P

El catión fundamental intracelular es el potasio. con una concentración normal de aproximadamente 150 mEq/l; existe sodio con 10 mEq/l y calcio con 5 mEq/l, magnesio, manganeso.

La concentración iónica intracelular es mayor que la del intersticio o el plasma, pero en condiciones normales o de estado estacionario, se mantiene

sin variación

El anión fundamental es el fosfato con una concentra ción normal de 50 mEq/l, el bicarbonato con 10 mEq/l, los proteinatos y una serie de sustancias de carga negativa que no se miden

habitualmente. La alta concentración de proteínas intracelular aumenta el efecto Gibbs-Donnan y se mantiene una alta concentración de potasio, por transporte activo del ión sodio desde el intersticio a la célula.

HCO3-

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Célula

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LIQUIDO EXTRACELULAR INTRACELULAR

INTERSTICIO MUSCULO HIGADO G. ROJOPLASMASodio

Potasio

Magnesio

Calcio

pH

Total mEq/l

153.2 145.1

4.5 4.1

3.8 3.4

1.4 1.3

7.4 7.35

162.7 157.9

12 29 19

150 165 136

29 6

4 2 0

...7 7.23 7.28

200 226 161

mv -1 0 -90 -60 -10

Cloruro

Bicarbonato

Fosfato

Aniones

Proteinatos

Total mEq/l

111.5 118

25.7 27

2.2 2.3

6.3 6.6

17 0

162.7 157.9

4 19 78

12 16 18

40 4

90 25

54 36

200 226 161 1 de 51 de 5

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Vea las pantallas siguientes

LIQUIDO EXTRACELULAR INTRACELULAR

INTERSTICIO MUSCULO HIGADO G. ROJOPLASMASodio

Potasio

Magnesio

Calcio

pH

Total mEq/l

153.2 145.1

4.5 4.1

3.8 3.4

1.4 1.3

7.4 7.35

162.7 157.9

12 29 19

150 165 136

29 6

4 2 0

...7 7.23 7.28

200 226 161

Al analizar la composición de los distintos espacios en cuanto a su contenido en cationes se observan diferencias que ya se han señalado. El sodio es el principal en plasma e intersticio y el potasio en células.El ión hidrógeno expresado como pH tiene valores diferentes.

Si se consideran las cantidades totales existentes se observa que hay alrededor de 160 mEq/l en el espacio extracelular (plasma e intersticio) y alrededor de 200 mEq/l en el intracelular.

Las células difieren en sus composiciones iónicas y en su pH. El glóbulo rojo es atípico como célula.

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LIQUIDO EXTRACELULAR INTRACELULAR

INTERSTICIO MUSCULO HIGADO G. ROJOPLASMA

Cloruro

Bicarbonato

Fosfato

Aniones

Proteinatos

Total mEq/l

111.5 118

25.7 27

2.2 2.3

6.3 6.6

17 0

162.7 157.9

4 19 78

12 16 18

40 4

90 25

54 36

200 226 161

Con respecto a los aniones en el líquido extracelular predominan cloruro y bicarbonato. En el líquido intracelular, como el músculo esquelético, predomina el fosfato, aniones orgánicos y proteinatos.

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La suma de todos ellos iguala la suma de los cationes ya presentada.

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Cloruro

Bicarbonato

Fosfato

Aniones

Proteinatos

Total mEq/l

111.5 118

25.7 27

2.2 2.3

6.3 6.6

17 0

162.7 157.9

4 19 78

12 16 18

40 4

90 25

54 36

200 226 161

Con respecto a los aniones en el líquido extracelular predominan cloruro y bicarbonato. En el líquido intracelular, como el músculo esquelético, predomina el fosfato, aniones orgánicos y proteinatos.La suma de todos ellos iguala la suma de los cationes ya presentada.

LIQUIDO EXTRACELULAR INTRACELULAR

INTERSTICIO MUSCULO HIGADO G. ROJOPLASMA

En las membranas celulares los potenciales eléctricos negativos son altos por su transporte activo.

El potencial eléctrico de las membranas de los capilares que contienen el plasma tienen un valor bajo generado por el efecto Gibbs-Donnan.

mv -1 0 -90 -60 -105 de 55 de 5

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LIQUIDO EXTRACELULAR INTRACELULAR

INTERSTICIO MUSCULO HIGADO G. ROJOPLASMASodio

Potasio

Magnesio

Calcio

pH

Total mEq/l

153.2 145.1

4.5 4.1

3.8 3.4

1.4 1.3

7.4 7.35

162.7 157.9

12 29 19

150 165 136

29 6

4 2 0

...7 7.23 7.28

200 226 161

mv -1 0 -90 -60 -10

Cloruro

Bicarbonato

Fosfato

Aniones

Proteinatos

Total mEq/l

111.5 118

25.7 27

2.2 2.3

6.3 6.6

17 0

162.7 157.9

4 19 78

12 16 18

40 4

90 25

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200 226 161

En los análisis de líquidos del organismo en clínica la medición habitual para los cationes es de sodio y potasio, lo que suma en este ejemplo 157.7 mEq/l .

En los análisis de líquidos del organismo en clínica la medición habitual para los aniones es de cloruro y bicarbonato, lo que suma en este ejemplo 137.2 mEq/l.

Se llama diferencia aniónica a la diferencia de 21.5 mEq/l (158,7 – 137,2) que corresponde a aniones no medidos.

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De acuerdo al ejemplo que se ha usado anteriormente, los aniones no medidos o la diferencia aniónica (DA-) corresponde a fosfatos, proteinatos y aniones, de radicales orgánicos. Estos radicales orgánicos suelen ser ácidos producto del metabolismo celular.

Por el principio de electroneutralidad, en todo sistema químico. el número de cargas negativas y positivas es igual.

Por ello la suma de cationes (Na+ + K+) debe ser igual a la suma de aniones (Cl- + HCO3

- + A-)

Se define como diferencia aniónica (DA) a una cantidad de aniones no medidos químicamente, pero cuyo valor se puede conocer de forma aproximada sabiendo la concentración de los iones fundamentales de plasma.

( Na+ + K+ ) – ( Cl-+ HCO3- ) = DA-

Plasma

Na+

K+

C l -

A-

HCO3-

Pr -DA-

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El valor aumentado en diabetes corresponde a los ácidos producidos por el metabolismo de glúcidos hasta el producto final de cetoácidos.El valor aumentado en esfuerzo intenso, hipoxia, infarto de miocardio, corresponde fundamen talmente al ácido láctico.En la insuficiencia renal, la inadecuada..................... eliminación de ácidos de producción ....................... exógeno y endógena conduce a una........................ diferencia aniónica aumentado.

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LIQUIDOS DEL ORGANISMOLIQUIDOS DEL ORGANISMO

LIQUIDO SODIO POTASIO CLORURO BICARBONATO pH ORINA 10 a 1200 5 a 1000 10 a 1200 0 4.5 a 8

SALIVA 30 20 34 5 a 30 7 a 8

ESTOMAGO 60 9 84 0 1 a 5

PANCREAS 150 5 77 92 7.5 a 8

INTESTINO 130 10 115 29

SUDOR 45 5 58 0

PLASMA 140 5 103 24 7.4

Es necesario tener en cuenta las relaciones fisicoquímicas que determinan diferentes composiciones en los espacios líquidos en el organismo .Cada sistema tiene diferencias en las propiedades de las membranas celulares y generan diferentes concentraciones iónicas en los espacios líquidos.(Se presentan datos en humanos de Physiology and Biophysics, Ruch y Patton, W.E.Saunders, 1974)

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LIQUIDOS DEL ORGANISMO

Al comparar la composición iónica del plasma y de la orina de un individuo normal se observan diferencias fundamentales : en el primer

caso con comportamiento estable y en el segundo variable.

LIQUIDO SODIO POTASIO CLORURO BICARBONATO pH ORINA 10 a 1200 5 a 1000 10 a 1200 0 4.5 a 8

SALIVA 30 20 34 5 a 30 7 a 8

ESTOMAGO 60 9 84 0 1 a 5

PANCREAS 150 5 77 92 7.5 a 8

INTESTINO 130 10 115 29

SUDOR 45 5 58 0

PLASMA 140 5 103 24 7.4

Para un plasma normal que tiene 140 mEq de sodio, 5 mEq/l de potasio y 103 mEq/l de cloruro un individuo

normal puede producir una orina que contenga entre 10 y 1200 mEq / l de esos iones en función de los volúmenes y de la excreción que mantenga un medio interno estable.

La orina puede acidificarse hasta pH 4.5 o alcalinizarse hasta pH 8 dependiendo de los volúmenes y de la excreción de iones hidrógeno que aseguren un estado estacionario en el organismo como un todo,

regulando un pH 7.4 de un plasma normal

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LIQUIDOS DEL ORGANISMO

LIQUIDO SODIO POTASIO CLORURO BICARBONATO pH ORINA 10 a 1200 5 a 1000 10 a 1200 0 4.5 a 8

SALIVA 30 20 34 5 a 30 7 a 8

ESTOMAGO 60 9 84 0 1 a 5

PANCREAS 150 5 77 92 7.5 a 8

INTESTINO 130 10 115 29

SUDOR 45 5 58 0

PLASMA 140 5 103 24 7.4

El sistema digestivo es complejo y producesaliva

jugo gástrico en estómago

jugos pancreático e intestinal,

saliva

jugo gástrico en estómago

jugos pancreático e intestinal,con grandes diferencias entre ellos, lo cual es lógico dadas sus variadas funciones.

Cuando hay pérdidas y se realizan reposiciones, debe considerarse,por ejemplo, que en estómago no se encuentra bicarbonato

Cuando hay pérdidas y se realizan reposiciones, debe considerarse,por ejemplo, que en estómago no se encuentra bicarbonato

y en el páncreas ese ión alcanza el cuádruplo del contenido en plasma . El intestino y páncreas contienen mas sodio que . el jugo gástrico.

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LIQUIDOS DEL ORGANISMO

LIQUIDO SODIO POTASIO CLORURO BICARBONATO pH ORINA 10 a 1200 5 a 1000 10 a 1200 0 4.5 a 8

SALIVA 30 20 34 5 a 30 7 a 8

ESTOMAGO 60 9 84 0 1 a 5

PANCREAS 150 5 77 92 7.5 a 8

INTESTINO 130 10 115 29

SUDOR 45 5 58 0

PLASMA 140 5 103 24 7.4

La pérdida de líquidos a través de la transpiración determina que se elimine una baja cantidad de sodio y de cloruro en relación al volumen de aguaLa concentración de sodio y cloruro aumentará en los líquidos corporales, pero no el potasio.

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Cuando hay pérdidas y se realizan reposiciones, debe considerarse, el tipo de líquidos a reponer, que es específico para cada pérdida.Además de considerar el volumen deben reponerse de manera específica los iones perdidos.

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RESUMEN FINAL MenúMenú

Se ha analizado la diferente composición de los espacios líquidos, extracelular (plasma e intersticio) e intracelular ( contenido por las membranas celulares ).

Los análisis habituales se realizan en plasma extraído de una vena periférica, pero también se recogen muestras de orina, saliva, líquido estomacal, según las necesidades de hacer un diagnóstico diferencial o un cálculo para reposición de soluciones.

El plasma tiene una concentración de sodio de 140 mEq/l, pero la orina puede variar entre 0 y 1200 mEq/l, lo que indica la importancia del riñón en las pérdidas que puede generar o en la regulación que puede producir en los volúmenes de agua y electrolitos corporales.

También es necesario reconocer la importancia de sustancias que no se miden habitualmente pero que se pueden calcular en forma aproximada, como la diferencia aniónica, usada en el estudio del equilibrio ácido base.

FIN

Se ha descrito la composición iónica de diferentes espacios líquidos cuya contenido aproximado debe conocerse, pero en patología deben medirse en volumen y composición para hacer una adecuada reposición.

CONCLUSIONES