Cuidados de nefrologia mod7 by lavcanleo

CUIDADOS EN ENFERMERÍA EN NEFROLOGÍA

INTRODUCCIÓN

UNIDAD I: ANATOMÍA Y FISIOLOGÍA DEL APARATO URINARIO 1. ANATOMÍA DEL APARATO URINARIO

1.1.

Estructura macroscópica

1.2.

Estructura microscópica de la nefrona

2. FISIOLOGÍA DEL APARATO URINARIO

2.1.

Funciones

2.2.

Funcionamiento de la nefrona

2.3.

Mecanismo de la micción

2.4.

Composición de la orina

UNIDAD II: EQUILIBRIO HIDROELECTROLÍTICO Y DEL ESTADO ÁCIDO BASE 1. EQUILIBRIO HIDROELECTROLÍTICO

2. HOMEOSTASIS 28 3. EQUILIBRIO HÍDRICO 29 3.1.

Líquidos corporales y sus compartimientos

4. MECANISMOS QUE INTERVIENEN EN EL EQUILIBRIO HÍDRICO

MÓDULO32I

5. EQUILIBRIO ELECTROLÍTICO 6. DISTRIBUCIÓN DE ELECTRÓLITOS EN EL ORGANISMO

7. MECANISMOS QUE INTERVIENEN EN EL EQUILIBRIO ELECTROLÍTICO 35 8. EQUILIBRIO ACIDOBÁSICO

9. SOLUCIONES TAMPÓN O AMORTIGUADORAS

10. EL PH EN LOS LÍQUIDOS DEL ORGANISMO

11. MECANISMOS DE CONTROL DEL EQUILIBRIO ACIDOBÁSICO

GENERANDO COMPETENCIAS MODULO VII

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INDICE UNIDAD I ......................................................................................................................... 4 ANATOMÍA Y FISIOLOGÍA DEL APARATO URINARIO.......................................................... 4 1. ANATOMÍA DEL APARATO URINARIO ..................................................................... 4 1.1 Estructura macroscópica .................................................................................... 4 1.2. Estructura microscópica de la nefrona ............................................................... 9 2. FISIOLOGÍA DEL APARATO URINARIO.................................................................... 11 2.1 Funciones ........................................................................................................ 11 2.2. Funcionamiento de la nefrona ......................................................................... 16 2.3. Mecanismo de la micción ................................................................................. 21 2.4. Composición de la orina ................................................................................... 22 UNIDAD II ...................................................................................................................... 23 EQUILIBRIO HIDROELECTROLÍTICO Y DEL ESTADO ÁCIDO BASE ....................................... 23 2. Homeostasis ........................................................................................................ 25 3. Equilibrio Hídrico.................................................................................................. 25 3.1 Líquidos corporales y sus compartimientos ...................................................... 26 4. Mecanismos que intervienen en el equilibrio hídrico ............................................ 27 5. Equilibrio electrolítico .......................................................................................... 28 6. Distribución de electrólitos en el organismo ......................................................... 30 7. Mecanismos que intervienen en el equilibrio electrolítico ..................................... 32 8. Equilibrio acidobásico........................................................................................... 32 9. Soluciones tampón o amortiguadoras ................................................................... 33 10. El pH en los líquidos del organismo .................................................................... 35 11. Mecanismos de control del equilibrio acidobásico .............................................. 36 12. Amortiguadores fisiológicos ............................................................................... 36 13. Sistema respiratorio ........................................................................................... 38 14. Sistema renal ..................................................................................................... 39 BIBLIOGRAFÍA................................................................................................................ 43

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INTRODUCCIÓN La carga global de las enfermedades crónicas no transmisibles y entre ellas la ERC, ha ido en aumento en el mundo. Este crecimiento se ha tornado en un problema de Salud Pública a nivel mundial debido a los recursos económicos crecientes que deben dedicarse a estos pacientes. Se estima que nuestro país aproximadamente el 30% de los adultos mayores tiene enfermedad renal crónica (ERC), principalmente a causa de la mayor prevalencia de enfermedades como la hipertensión arterial y la diabetes, que en el curso de su evolución pueden dañar el riñón. La Nefrología puede ser definida como la especialidad clínica que se ocupa del estudio de la anatomía, fisiología, patología, promoción de salud, prevención, clínica, terapéutica y rehabilitación de las enfermedades del aparato urinario en su totalidad, incluyendo las vías urinarias que repercuten sobre el parénquima renal. Las enfermeras con estudios en nefrología tienen un importante papel en la vida de los pacientes con patologías nefrológicas, desde que esta patología es detectada hasta su resolución temporal y finalmente hasta la muerte. El diplomado en cuidados de enfermería en nefrología apunta a reforzar la capacidad de las(os) Licenciadas(os) de Enfermería para incorporar sus aportes en programas y equipos multidisciplinarios. Este Diplomado tiene como objetivo fundamental mejorar la atención de Enfermería al Paciente Nefrológico con un alto sentido ético y de responsabilidad, al dar a conocer los conceptos básicos que deben dominar, y los aspectos más innovadores de los últimos avances tecnológicos y científicos, necesarios para una práctica asistencial de calidad, para ayudar a conseguir en la medida de lo posible su adaptación plena a la vida social y laboral. El presente diplomado empezara desarrollando los principios anatómicos fisiológicos, para luego seguir con el estudio del tratamiento de la función renal, sin dejar de lado las técnicas sustitutivas de la función renal, que sin duda son los apartados quizás más apasionantes de la enfermería nefrológica, con aspectos tales como la pre diálisis, hemodiálisis, diálisis peritoneal; para finalmente concluir el diplomado con el módulo de trasplante renal. LA AUTORA

MODULO VII

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UNIDAD I ANATOMÍA Y FISIOLOGÍA DEL APARATO URINARIO El

aparato

urinario

está

constituido por dos riñones, dos uréteres, la vejiga y la uretra. Después de que los riñones

filtran

sanguíneo,

plasma

devuelven

mayor parte del agua y los solutos

corriente

sanguínea. El agua y los solutos constituyen FIGURA 1.1 ÓRGANOS DEL APARATO URINARIO FEMENINO

remanentes la

orina,

que

transcurre por los uréteres y

se almacena en la vejiga urinaria hasta que se excreta a través de la uretra. La nefrología es el estudio científico de la anatomía, la fisiología y las enfermedades de los riñones. 1. ANATOMÍ A DEL APARATO URINARIO 1.1

Estructura macroscópica

A. Riñón

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Los riñones son órganos pares, de color rojizo y con forma de frijol, del tamaño aproximado de un puño (11 x 7 x 3 cm), con un peso aproximado de 150gr por unidad. Tenemos uno situado a cada lado de la columna vertebral (a la altura situada entre la doceava vértebra dorsal y la tercera vértebra lumbar aproximadamente), bajo el diafragma y con ubicación retroperitoneal (se encuentran tras el peritoneo parietal posterior). El riñón derecho está más descendido que el riñón izquierdo, y suele ser de menor tamaño (este hecho está relacionado con que encima de él se encuentra el hígado, el órgano más voluminoso del organismo). Cada riñón está rodeado por un denso almohadillado de tejido graso, que lo protege y lo mantiene en posición. La fascia renal (tejido conjuntivo) ancla los riñones a las estructuras circundantes. Sobre cada riñón nos encontramos

FIGURA 1.2 SITUACIÓN Y CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL RIÑON

una glándula suprarrenal, denominada así por su ubicación, pero cuya función no está directamente relacionada con la excreción. La superficie medial anterior de cada riñón es una región cóncava llamada hilio. A través de él entran y salen los vasos sanguíneos, los vasos linfáticos y los nervios renales. Vasos sanguíneos de los riñones: La sangre que llega hasta cada uno de los riñones proviene de la arteria renal (ramificación de la arteria aorta abdominal). La arteria renal se ramifica varias veces hasta dar lugar a vasos de menor calibre denominados arteriolas aferentes. Cada arteriola aferente, portadora de sangre sin filtrar, se ramifica en una red capilar denominada glomérulo. De cada glomérulo sale una arteriola eferente, portadora de sangre filtrada. Esta arteriola eferente conduce la sangre a una segunda red de capilares, los capilares peritubulares, que rodean al túbulo que es la prolongación de la cápsula de Bowman (estructuras microscópicas descritas más adelante). La sangre de los capilares peritubulares entra en pequeñas vénulas, que desembocan en venas de MODULO VII

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mayor calibre, y que finalmente conducen a la vena renal, que drena en la vena cava inferior.

FIGURA 1.3 VASOS SANGUÍNEOS DE LOS RIÑONES

En el corte sagital de un riñón distinguimos las siguientes partes: a. Corteza renal Es la región externa del riñón. Penetra hacia la médula, entre las pirámides medulares (descritas en el siguiente apartado), formando unas estructuras denominadas columnas renales. b. Médula renal Es la región interna del riñón. Contiene 8-10 estructuras cónicas llamadas pirámides renales, cuya amplia base se sitúa cerca de la corteza renal y cuyos vértices (también llamados papilas renales) convergen todos hacia la zona media anterior, hacia el hilio. Cada papila renal tiene varios poros, que son las aberturas de los conductos colectores (comentados en la estructura microscópica). Además, cada papila desemboca en un ancho conducto denominado cáliz. c. Pelvis renal Cada cáliz recoge la orina drenada desde el vértice de una pirámide. Todos los cálices se unen para formar la pelvis renal, una cámara en forma de embudo que recoge la orina proveniente de las 8-10 papilas y la conduce directamente hacia los uréteres. B. Uréteres

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Son dos largos conductos de unos 28 cm de longitud. De la pelvis renal de cada riñón sale un uréter que conduce la orina hasta la vejiga. Constan de tres capas: internamente están revestidos de mucosa (tejido epitelial), la capa media es de músculo liso (cuyos movimientos peristálticos ayudan al desplazamiento de la orina) y externamente están protegidos por tejido conjuntivo fibroso. Poseen receptores del dolor muy sensibles, de modo que cuando se obstruyen, como ocurre en la litiasis renal, producen un dolor intenso (cólico nefrítico). En su unión con la vejiga se forma un repliegue con forma de válvula que ayuda a evitar el reflujo vesicoureteral. C. Vejiga Órgano suprapúbico capaz de almacenar, con práctica, hasta 800 ml de orina. Se ubica debajo del peritoneo parietal inferior, que cubre la superficie superior de la vejiga. Se encuentra tapizada internamente por epitelio transicional especial (que forma numerosos pliegues internos y es muy elástico), y sus paredes están constituidas por un potente músculo liso (llamado músculo detrusor) que está formado por fibras musculares longitudinales, oblicuas y circulares. Esta estructura es la que permite a la vejiga adoptar el tamaño de un melón cuando está llena (distendida), recuperando su tamaño normal (el de una nuez) cuando está vacía. Vista desde arriba en un corte transversal, la vejiga costa de tres orificios que forman entre ellos una estructura triangular. Los dos vértices posteriores de este trígono corresponden a la desembocadura de los uréteres, y el vértice anterior corresponde al orificio de la uretra. En su parte inferior, donde se une con la uretra, la vejiga se estrecha formando el denominado cuello vesical. Esta zona está rodeada por una porción de músculo liso circular que conforma el denominado esfínter vesical interno, de inervación involuntaria. Su misión es recoger la orina proveniente de ambos uréteres y almacenarla hasta que llegue la hora de la micción, momento en el que la orina sale expulsada hacia la uretra. D. Uretra Es el conducto que comunica la vejiga con el exterior del cuerpo. El meato urinario es el orificio externo de la uretra. MODULO VII

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Internamente se encuentra revestida de epitelio mucoso. Sobre él se encuentra una pared de músculo liso, recubierta externamente por tejido conjuntivo. En su parte superior, en la zona donde se une a la vejiga, se encuentra el ya mencionado esfínter interno o vesical; por debajo de éste encontramos otro esfínter, pero de inervación voluntaria (músculo esquelético), denominado esfínter externo o esfínter uretral. La uretra del varón tiene una longitud de unos 20 cm. Al salir de la vejiga masculina atraviesa una glándula del aparato reproductor llamada próstata, la

cual

cuenta

con

numerosos

orificios que drenan semen hacia la uretra. Cuando sale de la próstata, la uretra continúa hacia la base del pene y discurre a través de él. Por tanto, en el varón se trata de un órgano

FIGURA 1.4 URETRA MASCULINA Y FEMENINA

común al aparato urinario y al aparato reproductor masculino, por lo que a través de ella pasa tanto orina como semen (cada uno en su momento, nunca mezclados, ya que durante la eyaculación se cierra el esfínter vesical de manera refleja). En la mujer la uretra se sitúa delante de la vagina. Mide unos 3 cm y su meato urinario se encuentra en el periné femenino, encima de la abertura vaginal (y, ésta, a su vez, encima del ano). Su corta longitud, así como su cercanía con las aberturas vaginal y anal explican por qué las mujeres tienden a tener más infecciones del tracto urinario que los varones, ya que su vejiga está más expuesta a la colonización de microorganismos externos.

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1.2.

Estructura microscópica de la nefrona

Cada riñón está formado por más de un millón de unidades funcionales llamadas nefronas. De manera básica, podemos decir que una nefrona es un finísimo tubo que se encarga de filtrar el plasma sanguíneo, seleccionando lo que debe formar parte de la orina (es decir, las nefronas son las formadoras de orina) o lo que debe ser devuelto a la sangre. Todas las nefronas comienzan en la corteza renal, prolongándose hacia la médula. En cada nefrona podemos distinguir distintas partes: la cápsula de Bowman y el túbulo renal (formado por el túbulo contorneado proximal, el asa de Henle y el túbulo contorneado distal). FIGURA 1.5 ANATOMÍA DE LA NEFRONA

A. Cápsula de Bowman Es el inicio de la nefrona, en la corteza renal. Tiene forma de copa, es decir, es una semiesfera hueca. Dentro de la cápsula de Bowman hay un ovillo de MODULO VII

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capilares llamado glomérulo. Al conjunto de la cápsula de Bowman y del glomérulo se le conoce con el nombre de corpúsculo renal. El revestimiento interno de la cápsula de Bowman (el que está en contacto con los capilares del glomérulo) está formado por células epiteliales especializadas llamadas podocitos y se conoce con el nombre de capa visceral. Los podocitos tienen numerosas prolongaciones citoplasmáticas (denominadas procesos podocitarios) que cubren la superficie de la mayor parte del glomérulo. Los procesos podocitarios en realidad son ramas del cuerpo celular del podocito, que se dividen en ramas secundarias, que a su vez continúan dividiéndose en numerosas ramitas que forman una red y que terminan en unos pequeños pies denominados pedicelos. Los pedicelos están muy unidos entre sí, y al finísimo espacio que hay entre dos adyacentes se le denomina hendidura de filtración. Entre el endotelio glomerular y los pedicelos de la cápsula de Bowman hay una fina membrana o lámina basal glucoprotéica. Al conjunto del endotelio, la lámina basal y la capa visceral de la cápsula de Bowman se le conoce con el nombre de membrana capsuloglomerular. La capa externa de la cápsula (también llamada capa parietal) está formada por epitelio escamoso simple. Las nefronas cuya cápsula de Bowman está más cerca de la médula se conocen con el nombre de nefronas yuxtamedulares, y las que tienen la cápsula de Bowman más cerca de la superficie de la corteza se llaman nefronas corticales. Éstas últimas suponen un 85% del total de las nefronas. B. Túbulo contorneado proximal Es el fino tubo que sale de la cápsula de Bowman, situado igualmente en la corteza renal. Está formado por epitelio con abundantes microvillosidades orientadas hacia la luz interna, lo que le da un aspecto de borde en cepillo. Es muy tortuoso y con muchas circunvoluciones. C. Asa de Henle Es el tubo que se encuentra a continuación del túbulo contorneado proximal. Consta de una rama descendente, una zona curva y una rama ascendente. La parte inferior de la rama descendente es más estrecha que la parte superior, y este menor calibre se mantiene en la zona curva del asa y en la primera parte de la rama ascendente, para luego ir engrosando de nuevo. MODULO VII

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En las nefronas yuxtamedulares parte del asa de Henle penetra desde la corteza hasta la médula renal. En las nefronas corticales el asa de Henle permanece casi en su totalidad en la corteza. D. Túbulo contorneado distal Es el tubo que se encuentra a continuación de la rama ascendente del asa de Henle. Su diámetro es mayor que el de ésta y, al igual que el túbulo contorneado proximal, su trayecto es sinuoso y con muchas circunvoluciones. En el punto donde la arteriola aferente contacta con el túbulo contorneado distal se encuentra el aparato yuxtaglomerular (formado por células especializadas tanto del túbulo distal como de la arteriola aferente). El aparato yuxtaglomerular consta de células que contienen gránulos de la enzima renina, así como de células mecanorreceptoras que detectan los aumentos en la presión de la arteriola, y células quimiorreceptoras que detectan la concentración de los solutos en el líquido que fluye por dentro del túbulo. E. Tubo colector Los desechos retirados del plasma que han sido seleccionados por la nefrona terminan desembocando desde el túbulo contorneado distal hacia el túbulo, tubo o conducto colector. El tubo colector es un conducto recto formado por la unión de los túbulos distales de varias nefronas. Todos los conductos colectores del riñón atraviesan la médula desde su base superior hasta la papila renal, desde donde drenan su contenido a la pelvis renal. De hecho, la visión macroscópica de las pirámides renales se debe a la agrupación de varios túbulos colectores, paralelos entre sí. FISIOLOGÍ A DEL APARATO URINARIO

2.1

Funciones

A. Excreción de desechos metabólicos Los

principales productos de desecho

obtenidos

del

metabolismo celular son el

exceso

agua,

dióxido de carbono y los residuos MODULO VII

nitrogenados PÁG. 11

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(amoníaco, ácido úrico y urea principalmente). Parte del exceso de agua se excreta en forma de vapor de agua mediante la respiración (unos 400 ml diarios en un adulto eupnéico) y mediante la FIGURA 1.6 SISTEMA EXCRETOR

transpiración

sudor

(también unos 400 ml diarios en un adulto afebril y sin diaforesis), pero en su gran mayoría es eliminada durante la diuresis (aproximadamente 1500 ml diarios en un adulto sano). El dióxido de carbono es eliminado exclusivamente por el aparato respiratorio. La degradación celular de los aminoácidos da lugar a amoníaco, sustancia altamente tóxica, que rápidamente es transformada en ácido úrico o en urea, moléculas menos nocivas. El ácido úrico también es producto del catabolismo de los nucleótidos procedentes de las purinas (ácidos nucléicos adenina y guanina). La excreción de todos estos desechos nitrogenados es competencia casi exclusiva del aparato urinario (un porcentaje mínimo es eliminado por el sudor). B.

Regulación del volumen y composición de los líquidos corporales

(regulación del equilibrio hidroelectrolítico) El equilibrio hídrico consiste en que la ingesta de líquidos (bebida, comida, agua endógena resultante del propio metabolismo celular, líquidos adicionales como sueroterapia) ha de ser la misma cantidad que la pérdida de líquidos (a través de la orina, sudor, heces, respiración, vómitos). Así evitamos la deshidratación o la retención de líquidos. El equilibrio de electrolitos (iones disueltos en el agua del organismo, como el sodio, el potasio, el hidrógeno) consiste en mantener unos niveles (en la sangre, en el líquido intersticial, en el líquido intracelular) de iones dentro de unos límites considerados normales para el correcto funcionamiento celular. Todas las células necesitan una cantidad de potasio citoplasmático y una cantidad de cloro y sodio extracelular para poder mantenerse activas. Niveles altos o bajos de estos iones pueden afectar gravemente a la célula. Ejemplo. 

El descenso de potasio puede provocar arritmias cardíacas, y el incremento

de potasio puede producir parada cardíaca. 

En cuanto al sodio, si excretamos más del ingerido nos deshidrataríamos

(ya que siempre va acompañado de agua), y si excretásemos menos del ingerido retendríamos líquidos (lo que puede subir la tensión arterial y causar edemas). MODULO VII

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La cantidad de orina producida y su contenido en electrolitos depende de la necesidad del organismo de retener o eliminar agua e iones. Este proceso está regulado por varios mecanismos hormonales: 

La hormona antidiurética o ADH:(sintetizada por el hipotálamo y liberada

por la neurohipófisis, glándula encefálica) Es una hormona que hace más permeables al agua los conductos colectores, lo que provoca una mayor reabsorción de esta molécula hacia el líquido intersticial y, por tanto, hacia los capilares sanguíneos. De esta manera se incrementa la volemia sanguínea y, por tanto, la tensión arterial. El volumen de orina queda disminuido. Es secretada cuando los receptores del hipotálamo detectan un aumento en la presión osmótica de la sangre (determinada por la alta concentración de sales debida a la escasez de agua), y su misión es retener agua en el organismo evitando así su deshidratación. Cuando la sangre está muy diluida (ej. hemos bebido

mucho

líquido),

presión

osmótica

disminuye, por lo que el hipotálamo ordena a la

FIGURA 1.7 HORMONA ANTIDIURÉTICA

neurohipófisis segregar menos ADH. Consecuentemente, en los túbulos colectores se reabsorbe menos agua y la orina aparece más abundante y diluida. La diabetes insípida es una enfermedad en la cual la neurohipófisis deja de secretar ADH, o bien el riñón deja de ser sensible a esta hormona, por lo que el sujeto que la padece no reabsorbe agua eficientemente en el conducto colector. Esto le conduce a orinar abundantemente (en ocasiones hasta 20 litros diarios), lo que puede producirle la muerte por deshidratación. 

Sistema renina- angiotensina- aldosterona: Cuando aparece hipotensión

secundaria a hipovolemia sanguínea y del líquido intersticial, el aparato yuxtaglomerular del riñón (integrado por células especiales situadas en la zona donde el túbulo contorneado distal hace contacto con la arteriola aferente) libera a la sangre la enzima renina. La renina es la encargada de convertir al angiotensinógeno (proteína plasmática) en angiotensina. MODULO VII

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La angiotensina circulante, a su paso por los pulmones, es convertida por una enzima pulmonar en angiotensina II, una hormona peptídica activa. La angiotensina II provoca vasoconstricción (disminución del diámetro de las arteriolas, venas y vénulas, lo que incrementa la presión sanguínea) y es la responsable de que la corteza suprarrenal libere aldosterona. La aldosterona es también una hormona, y se encarga de viajar hasta el riñón (concretamente hasta los túbulos contorneados distales de la nefrona y hasta los conductos colectores) para producir allí la reabsorción de sodio (y agua) a cambio de la secreción de potasio plasmático (bomba sodio-potasio), con lo que se aumenta el volumen sanguíneo y, por tanto, la tensión arterial. El volumen de orina queda disminuido. La aldosterona también es liberada a la sangre en caso de hiperpotasemia (disminuye el potasio plasmático al intercambiarlo por sodio de la nefrona).

FIGURA 1.8 SISTEMA RENINA ANGIOTENSINA



Péptido natriurético auricular o ANP: Es una hormona producida y

almacenada por células especiales del miocardio de las aurículas del corazón. Cuando hay hipervolemia, las aurículas se distienden y estiran más de lo habitual, estimulando la liberación del ANP. Éste actúa sobre las arteriolas aferentes del riñón, dilatándolas (con lo que aumenta la tasa de filtración glomerular), inhibe la reabsorción de sodio en los conductos colectores, actúa sobre la corteza suprarrenal inhibiendo la secreción de aldosterona (lo que de manera indirecta también disminuye la reabsorción de sodio en la nefrona), y detiene la liberación de renina por parte del aparato yuxtaglomerular (con lo cual, también de manera indirecta, inhibe al sistema renina-angiotensina-aldosterona). El ANP y el sistema MODULO VII

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renina-angiotensina-aldosterona trabajan de manera antagónica para regular el equilibrio hídrico, de sodio, y la tensión arterial. Como

hemos

podido

comprobar,

estos

mecanismos

regulación

hidroelectrolítica inciden directamente sobre la regulación de la tensión o presión arterial (la ADH y el sistema renina-angiotensina-aldosterona la suben y el Péptido natriurético auricular la baja). C.

Regulación del equilibrio ácido-base

El pH es el grado de acidez de un tejido (determinado por su concentración de iones hidrógeno). Para que el organismo funcione correctamente, el pH sanguíneo ha de mantenerse en unos valores aproximados entre 7,35 y 7,45. Valores por debajo o por encima de dichas cifras pueden ser letales. Hay diversos mecanismos corporales encargados de regular el ph sanguíneo, y uno de ellos es el riñón: cuando la nefrona detecta un descenso de pH sanguíneo (la sangre se torna ácida), se produce la secreción de iones hidrógeno y amoníaco sanguíneos hacia la luz del túbulo contorneado distal y el túbulo colector, aumentando así la acidez urinaria y disminuyendo la acidez sanguínea. Esta secreción va acompañada de reabsorción desde la nefrona hacia los capilares tubulares de amortiguadores químicos o tampones como el bicarbonato sódico (sustancias alcalinas que neutralizan la acidez). D.

Síntesis de eritropoyetina

La eritropoyetina es una hormona fabricada por el riñón, y cuya función es viajar hasta la médula ósea de algunos huesos y estimular allí la eritropoyesis (formación de eritrocitos o glóbulos rojos). Es sintetizada y liberada cuando el riñón detecta hipoxemia (disminución del oxígeno sanguíneo) en la sangre de los glomérulos. Al aumentar la producción de eritrocitos aumenta la capacidad de transporte de oxígeno a los tejidos. El riñón detecta una reducción en el transporte de O2 Mientras menos O2 es liberado al riñón, este libera la hormona eritropoyetina FIGURA 1.9 FORMACIÓN DE LA ERITROPOYETINA

La eritropoyetina estimula la producción de glóbulos rojos en medula ósea El incremento de la producción de glóbulos rojo, aumenta la capacidad de transportar O2 de MODULO VII la sangre Se libera más O2 al riñón y este deja de liberar eritropoyetina

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Activación de la vitamina D y síntesis de algunas prostaglandinas

La vitamina D3, esencial para la absorción y utilización del calcio, es convertida en su forma activa (el 1,25-dihidroxicolecalciferol) a su paso por el riñón. La PGE3, la PGI2 y la prostaciclina son prostaglandinas vasodilatadoras, y el tromboxano A2 es vasoconstrictora. En general, cuando disminuye la presión de perfusión renal aumenta la producción renal de estas prostaglandinas (son sintetizadas principalmente por células medulares), provocando vasodilatación intrarrenal que contribuye a mantener el flujo sanguíneo. 2.2.

Funcionamiento de la nefrona La depuración del plasma sanguíneo y la formación de la orina vienen 1

determinadas por los procesos de filtración, reabsorción y secreción llevados a cabo en cada nefrona. 1

FIGURA 1.10 FUNCIONES DE LA NEFRONA

Filtración

La sangre fluye por los capilares glomerulares a una presión muy alta, por lo que más de un 10% de su plasma abandona el vaso sanguíneo y se introduce en el interior de la cápsula de Bowman (atravesando la membrana capsuloglomerular). Esta gran cantidad de filtrado glomerular viene determinada por varios factores: 

La presión hidrostática en los capilares del glomérulo es mayor en el resto

de los capilares del organismo debido a la alta resistencia al flujo de salida que opone la arteriola eferente (de menor diámetro que la aferente). 

El glomérulo, formado por una gran cantidad de capilares en muy poco

espacio (están muy enrollados), ofrece una gran área de superficie en contacto con las paredes de la cápsula de Bowman.

MODULO VII

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

Los capilares glomerulares son muy porosos: constan de numerosas

fenestraciones entre las células epiteliales de sus paredes. Al igual que el resto de los capilares sanguíneos, están formados exclusivamente por una fina capa de endotelio. Las paredes de los capilares del glomérulo y los pedicelos de los podocitos forman la denominada membrana de filtración, que permite el paso de líquido y solutos de pequeño tamaño molecular disueltos en el plasma (glucosa, aminoácidos, sodio, potasio, cloruro, bicarbonato, urea). Los elementos formes de la sangre (eritrocitos, leucocitos y plaquetas), así como la mayoría de las proteínas plasmáticas (especialmente la albúmina) son demasiado grandes para atravesar la membrana de filtración. Así pues, la filtración desde el glomérulo hacia la cápsula de Bowman no es selectiva respecto al tipo de molécula que atraviesa la membrana, siendo sólo selectiva respecto al tamaño (las que caben, pasan, y las que no, se quedan en la sangre). La tasa neta de presión de filtrado efectiva (es decir, la presión que influye en la filtración estableciendo o no un gradiente de presión) es igual a la presión hidrostática glomerular, menos la suma de la presión osmótica glomerular más la presión hidrostática capsular. Ejemplo: Presión hidrostática glomerular = 55 mm Hg Presión osmótica glomerular = 30 mm Hg Presión hidrostática capsular = 15 mm Hg Tasa neta de presión de filtrado efectiva (PFE)= 55 - (30+15) = 10 mm Hg

FIGURA 1.11 PRESIÓN DE FILTRACIÓN EFECTIVA (PFE)

MODULO VII

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Según diversos estudios, una PFE de 1 mm Hg da lugar a una tasa de filtración glomerular (cantidad filtrada hacia la nefrona) de 12,5 ml/min. La tasa de filtración glomerular puede verse afectada por diversos factores. Ejemplo. el estrés provoca vasoconstricción de las arteriolas aferente y eferente, por lo que la presión hidrostática glomerular desciende, disminuyendo la cantidad de filtrado hacia la nefrona. En la hipotensión la presión hidrostática glomerular también se ve disminuida. Otro ejemplo es el aumento de la permeabilidad de la membrana de filtración durante el ejercicio intenso, lo que provoca el paso de proteínas plasmáticas a la cápsula de Bowman; al aumentar la presión osmótica intracapsular, aumenta la tasa de filtración glomerular. El volumen total de sangre que pasa por los riñones es de unos 1200 ml/minuto, es decir, aproximadamente una cuarta parte del gasto cardíaco total (cantidad de sangre expulsada por el ventrículo izquierdo en un minuto hacia la arteria aorta). Si el 10% del plasma que pasa por el glomérulo en cada ocasión se filtra hacia la nefrona, significa que del volumen total de sangre que pasa por los riñones en un minuto 120 ml abandonan la circulación sistémica y pasan a la cápsula de Bowman, lo que en 24 horas serían 170-180 litros. Si realmente estos 180 litros fueran retenidos por la nefrona, el organismo se quedaría sin agua y solutos y moriríamos deshidratados. B.

Reabsorción

Aproximadamente un 99% del filtrado glomerular que ha llegado al interior de la cápsula de Bowman es reabsorbido desde el túbulo de la nefrona (especialmente en el túbulo contorneado proximal) hacia los capilares peritubulares que lo rodean, es decir, es devuelto a la circulación sanguínea. En realidad, el agua y solutos que no han de ser eliminados pasan desde la nefrona hacia el líquido intersticial circundante, y de éste a la sangre (atravesando las células del endotelio).

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FIGURA 1.12 RECORRIDO DEL FLUJO RENAL A LO LARGO DE LA NEFRONA

Las células con microvellosidades del túbulo contorneado proximal permiten incrementar la superficie de absorción en poco espacio. Así mismo, estas células cuentan con abundantes mitocondrias encargadas de proporcionar la energía necesaria para que las bombas celulares de transporte se mantengan continuamente activas (el ión sodio necesita energía para ser bombeado hacia fuera de la nefrona, es decir, precisa de transporte activo; el ión cloro y el ión fosfato salen de manera pasiva, sin gastar energía, atraídos por el sodio). Los iones reabsorbidos hacen a la sangre peritubular momentáneamente hipertónica, lo que de manera natural produce osmosis (difusión de agua de forma pasiva desde el lugar menos concentrado al más concentrado), lo que provoca de manera natural la reabsorción da agua hacia los capilares peritubulares hasta que el líquido intratubular y la sangre sean isotónicos. La reabsorción de nutrientes es mediante transporte activo (ya que precisan unirse al sodio para salir de la nefrona) y la reabsorción de urea es mediante transporte pasivo. Alrededor de un 65% del filtrado glomerular es reabsorbido en el túbulo contorneado proximal (son reabsorbidos totalmente la glucosa, aminoácidos, vitaminas y otros nutrientes, y son reabsorbidos parcialmente agua, sodio, potasio y otros iones). El asa de Henle y el túbulo contorneado distal continúan este proceso de concentración del filtrado mediante la reabsorción de agua y solutos. Concretamente, en la porción descendente del asa de Henle se reabsorbe agua (ya que sus paredes son permeables a esta molécula, y relativamente impermeables al cloruro sódico y a la urea); en la porción ascendente del asa de Henle las paredes son bastante impermeables al agua, por lo que sale cloruro sódico (sal) mediante bombeo activo, lo que hace al líquido intersticial peritubular hipertónico (concentrado). Esto favorece la salida de agua por osmosis desde el túbulo contorneado distal y el conducto colector (con la ayuda de la ADH, que hace sus paredes permeables al agua), concentrándose el filtrado hasta formar la MODULO VII

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orina definitiva que drena hacia la pelvis renal. En este último también se reabsorbe urea (igualmente bajo la acción de la ADH). Como ya hemos comentado, lo normal es que algunas sustancias esenciales para el organismo, como la glucosa, sean reabsorbidas totalmente por el túbulo de la nefrona. Sin embargo, si la concentración de una determinada sustancia es demasiado alta en sangre, puede que la cantidad presente en el filtrado glomerular exceda la tasa máxima a la cual una sustancia puede ser reabsorbida (Tm o máximo transporte tubular), por lo que parte de la misma permanece en la nefrona y aparece finalmente en la orina. Ej. el Tm en una persona adulta para la glucosa es de unos 320 mg/minuto, por lo que si dicha persona mantiene valores de glucemia que hagan superar esa tasa presentará glucosuria (presencia de glucosa en orina). En las personas que no presentan diabetes mellitus (o que la tienen muy bien controlada) la carga tubular de glucosa es de unos 125 mg/min, por lo que se reabsorbe totalmente. Además del Tm, cada sustancia también tiene un umbral renal de concentración plasmática que, si lo supera, la sustancia excedente aparecerá en la orina porque no será reabsorbida. El umbral renal de la glucosa es de unos 150 mg de glucosa por dl de sangre, por lo que glucemias superiores a 150 mg/dl irán acompañadas de glucosuria. C.

Secreción

La secreción es el procedimiento inverso a la reabsorción. Algunas sustancias que no fueron filtradas desde el glomérulo hacia la cápsula de Bowman (por su gran tamaño o por otros motivos) son ahora transportadas desde la sangre de los capilares peritubulares hacia el túbulo de la nefrona (principalmente hacia el túbulo contorneado distal). Este es el caso de algunos fármacos (ej. penicilina) y de los iones potasio, hidrógeno y amonio (el potasio y el hidrógeno son transportados activamente). La secreción de iones hidrógeno y amonio supone un importante mecanismo de regulación del pH sanguíneo: cuando la sangre se hace demasiado ácida (su pH desciende por debajo de 7,35), se secretan más iones de este tipo en la orina. La secreción de iones potasio también es un importante mecanismo homeostático. La hiperpotasemia altera la transmisión de los impulsos nerviosos y hace disminuir la contracción muscular (incluida la del miocardio), por lo que puede hacer al sujeto entrar en coma o en parada cardíaca. Gracias a la MODULO VII

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secreción de potasio, éste ión no alcanza concentraciones letales en sangre. Además, la hiperpotasemia también estimula a la corteza suprarrenal para que ésta sintetice y secrete aldosterona, hormona que incrementa aún más la secreción de potasio al estimular las bombas celulares intercambiadoras de sodio intratubular por potasio sanguíneo. 2.3.

Mecanismo de la micción

La pared de la vejiga, especialmente en la zona de unión con la uretra, posee receptores sensitivos de distensión. Éstos son estimulados por la presión que ejerce el llenado vesical, produciendo la sensación de orinar cuando hay 200-300 ml de orina acumulados. La presencia de 400 ml o más provoca una gran presión, lo que produce la sensación de una necesidad impostergable de orinar. El reflejo de micción (acto de orinar) es un reflejo autónomo exclusivo de la médula espinal, pero puede inhibirse o facilitarse por los centros encefálicos (localizados fundamentalmente en la protuberancia del tronco encefálico y en la corteza cerebral). El reflejo de micción autónomo, ubicado en la médula espinal a la altura del sacro entre la S2 y la S4, es el que, a través de los receptores sensitivos de distensión ya comentados, percibe vía aferente el incremento de presión por el llenado vesical y produce la sensación de ganas de orinar. Cuando el reflejo de micción alcanza una potencia suficiente, los nervios eferentes parasimpáticos provocan las contracciones del músculo detrusor y la relajación (apertura) del esfínter interno, e inhiben al esfínter externo (evitando su cierre o contracción). Esto produce la salida de orina hacia la uretra y, por tanto, hacia el exterior (es una micción refleja, como en los bebés que no controlan aún el esfínter externo). Sin embargo, los centros encefálicos voluntarios pueden controlar la actividad del esfínter externo y, ante el reflejo de micción autónomo, pueden ordenar al esfínter uretral su contracción y cierre, impidiendo la salida de orina. Es decir, voluntariamente podemos inhibir el reflejo de micción hasta encontrar el momento adecuado, en el cual inhibiremos también de manera voluntaria la contracción del esfínter externo y permitiremos salir la orina. En realidad, podemos resumir la micción voluntaria en los siguientes pasos: primero se relaja el esfínter uretral y se contraen voluntariamente los músculos MODULO VII

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abdominales, lo que aumenta la presión sobre la vejiga y permite que penetre más orina en ésta, distendiendo aún más sus paredes. Esto estimula los receptores de distensión, que inician el reflejo de micción, provocando contracciones del músculo detrusor e inhibiendo al esfínter interno. En general, toda la orina es expulsada, siendo raro que en la vejiga queden más de 5-10 ml residuales. Por tanto, para que se lleve a cabo la micción voluntaria han de estar intactas todas las estructuras nerviosas implicadas: nervios aferentes y eferentes que inervan la vejiga y uretra, zona sacra de la médula espinal, vías espinales que conectan con el encéfalo, y zonas encefálicas que controlan la diuresis. Cualquier lesión de alguna de estas estructuras puede provocar la pérdida de control voluntario de la micción (incontinencia urinaria). 2.4.

Composición de la orina

La orina producida tras la filtración glomerular y la reabsorción y secreción tubular tiene finalmente, a su llegada a la pelvis renal, la siguiente composición:

FIGURA 1.13 COMPOSICIÓN DE LA ORINA

El pH normal en la orina varía de 4,6 a 8, y su densidad normal de 1001 a 1035. En condiciones normales la orina es completamente estéril. Una vez expulsada del organismo sufre una rápida degradación bacteriana, formando amoníaco y otros productos. El amoníaco es el responsable del fuerte olor y de la dermatitis del pañal en lactantes y ancianos incontinentes. MODULO VII

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El análisis de orina (físico, químico y microscópico) es una prueba diagnóstica importante, pues en él se identifica la concentración normal o no de las sustancias habituales de la orina, así como se pueden detectar productos atípicos de la excreción renal, señal de que en la sangre o en el funcionamiento del riñón sucede algo. Ejemplo: la glucosuria es secundaria a la hiperglucemia, lo que suele ser indicativo de diabetes mellitus no controlada, especialmente si va acompañada de cetonuria (cuerpos cetónicos en orina, presentes por estar en alta concentración en sangre). Ejemplo: presencia de metabolitos del cannabis, que pueden seguir apareciendo en orina incluso varias semanas tras su consumo en fumadores habituales. La presencia en orina de glucosa (glucosuria), sangre (hematuria), albúmina (albuminuria), pus (piuria), cilindros, o cálculos (piedras) son signos anormales, cuya causa debe ser investigada.

Terminología Médica: Diuresis: Volumen de orina excretado en 24 horas Poliuria: Diuresis mayor de lo normal, más de dos litros diarios Polaquiuria: Sensación y acto frecuente de orinar, pero el volumen de cada micción es poco Oliguria: Diuresis escasa, entre 50 y 400 ml Anuria: Diuresis nula o prácticamente nula, entre 0-50 ml Disuria: Molestias, escozor o dolor al orinar

UNIDAD II EQUILIBRIO HIDROELECTROLÍTICO Y DEL ESTADO ÁCIDO BASE El agua es el elemento más abundante del cuerpo humano. Se distribuye en el interior de las MODULO VII

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células, en los líquidos intersticiales y en el plasma de la sangre, y está en continuo movimiento trasladándose de un compartimiento a otro. El objetivo de este movimiento es mantener en todo momento las cantidades necesarias en cada compartimiento, ya que la salud depende del correcto funcionamiento de las células, el cual a su vez depende de la cantidad de agua, nutrientes y electrólitos que atraviesan la membrana celular y llegan al citoplasma. Mantener una adecuada cantidad, proporción y distribución de agua y de electrólitos en el organismo es indispensable para el correcto metabolismo de las células. Los desequilibrios de los mismos darán lugar alteraciones de la homeostasis del organismo. Esta unidad, le permitirá conocer los mecanismos que regulan este equilibrio y las alteraciones que pueden producirse.

1. Equilibrio Hidroelectrolítico El agua es el elemento más abundante del cuerpo humano. Se distribuye en el interior de las células, en los líquidos intersticiales y en el plasma de la sangre, y está en continuo movimiento trasladándose de un compartimiento a otro. El objetivo de este movimiento es mantener en todo momento las cantidades necesarias en cada compartimiento, ya que la salud depende del correcto funcionamiento de las células, el cual a su vez depende de la cantidad de agua, nutrientes y electrólitos que atraviesan la membrana celular y llegan al citoplasma. Los mecanismos reguladores del volumen de agua dependen del aparato digestivo, por un lado, y de los sistemas excretor, respiratorio y metabólico, por otro. Entre todos ellos se debe establecer un equilibrio hídrico que permita mantener en cada compartimiento y ante cada situación fisiológica el volumen apropiado de agua. Lo mismo ocurre con los electrólitos, unos constituyentes básicos de las células que se encuentran en proporciones constantes en los diversos compartimientos. Sus variaciones suelen ir acompañadas o propiciadas por las modificaciones de la cantidad de agua; de ahí que se estudien conjuntamente y se hable de equilibrio hidroelectrolítico.

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Una adecuada cantidad, proporción y distribución de agua y de electrólitos en el organismo es indispensable para el correcto metabolismo de las células. En este sentido, las alteraciones por defecto o por exceso crearán desequilibrios que en último término alterarán la homeostasis. 2. HOMEOSTASIS Se entiende por homeostasis la situación

que

expresa

equilibrio fisiológico entre los diferentes procesos químicos y físicos que tienen lugar en el organismo, o lo que es lo mismo, el mantenimiento de unas condiciones estables y fisiológicamente para

que

las

adecuadas células

puedan

desempeñar las funciones que tienen encomendadas, a partir de las reacciones químicas para las que han sido programadas. Para ello la célula requiere la entrada y salida de muchas sustancias imprescindibles a través de sus membranas (O2, agua, electrólitos, principios inmediatos, vitaminas, oligoelementos, CO2, urea, amonio). El conjunto de los elementos vitales y de las estructuras que rodean las células de un ser vivo pluricelular constituye el medio interno, el cual debe mantenerse siempre estable. El fin de la homeostasis es poner en marcha los sistemas y mecanismos fisiológicos necesarios ante cualquier situación externa o interna que pueda alterar la composición fisiológica de este medio interno. La homeostasis se basa principalmente en el mantenimiento del equilibrio hídrico, de los electrólitos y de las sustancias acido básicas en el medio interno del cuerpo humano. 3.

EQUILIBRIO HÍDRICO

Es el equilibrio que mantiene la cantidad de agua necesaria en cada uno de los compartimientos del organismo (mediante la ingestión o la excreción de agua). MODULO VII

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Depende de las variaciones fisiológicas propias de la edad y de los mecanismos que intervienen en las situaciones que provocan una pérdida o una retención excesiva de líquidos. 3.1

Líquidos corporales y sus compartimientos

En el organismo la sustancia más abundante es el agua, que llega a suponer el 60% del peso del cuerpo. Sin embargo, estas proporciones pueden variar con la edad y el sexo. Así, en los recién nacidos el porcentaje de agua llega hasta un 80 %; en el varón está entre un 55 y un 60%, y en la mujer algo menos (entre un 50 y un 55% de su peso). Esta diferencia se atribuye a la existencia de una mayor

grasa,

cantidad

que

contiene agua.

FIGURA 2.1. DISTRIBUCIÓN DEL PESO Y AGUA CORPORAL

El agua se encuentra distribuida en tres compartimientos, en cada uno de los cuales debe mantenerse constante su proporción. Para ello puede haber un intercambio continuo de agua entre los tres compartimientos. El agua puede encontrarse en el interior de las células (líquido intracelular) o fuera de ellas (líquido extracelular). En este último, el agua se distribuye en el interior de los vasos sanguíneos (líquido intravascular o plasma) y en el espacio que existe entre los vasos y las células (líquido intersticial) (Cuadro 2.1).

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DISTRIBUCIÓN DEL AGUA EN EL CUERPO HUMANO CUADRO 2.1. CUADRO DE DISTRIBUCIÓN DEL AGUA EN EL CUERPO HUMANO

El agua intracelular es indispensable para las reacciones químicas de las células y para mantener la homeostasis interna. Las situaciones que alteran la proporción de agua intracelular producen deshidratación de la célula (por falta de agua) o hiperhidratación (por exceso). El agua del líquido intersticial constituye el medio vital para la célula, ya que de ella obtiene las sustancias necesarias para su funcionamiento. El líquido intravascular es el encargado de transportar las diversas sustancias a todas las células del cuerpo humano. Es fácil entender que para que haya una correcta homeostasis celular la proporción de líquidos debe mantenerse constante en cada uno de los compartimientos. A este respecto, el líquido prioritario es el intracelular, por lo cual el agua se desplazará de los otros dos compartimientos según las necesidades de cada situación.

4. MECANISMOS QUE INTERVIENEN EN EL EQUILIB RIO HÍDRICO

El equilibrio hídrico depende en primer lugar de la cantidad de agua ingerida y excretada, y en segundo lugar de los mecanismos de distribución entre los diferentes compartimientos.

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Los ingresos están constituidos por los líquidos y los sólidos ingeridos con la dieta y en menor medida por el agua que se forma durante el catabolismo de las proteínas. Las pérdidas se regulan principalmente por los riñones mediante la orina, por los pulmones mediante el aire espirado, por la piel mediante el sudor o la difusión de calor, y finalmente por el aparato digestivo mediante las heces. El agua perdida por los tres últimos sistemas es de escasa cuantía, por lo cual el sistema que regula mejor las pérdidas es el constituido por los riñones (Cuadro 2.2).

ENTRADAS Y PÉRDIDAS FISIOLÓGICAS DE LÍQUIDOS CUADRO 2.2. ENTRADAS Y PÉRDIDAS FISIOLÓGICAS DE LÍQUIDOS

Es evidente que una mayor o menor ingestión de líquidos se asocia a una diuresis mayor o menor, ya que es el sistema más eficaz para mantener el equilibrio hídrico. Hay un segundo mecanismo que iguala los ingresos y las pérdidas, y es de tipo neurológico. Se pone en marcha cuando las pérdidas son importantes y provocan una deshidratación, que va seguida de un aumento de la osmolaridad. Esta situación es reconocida por los osmorreceptores vasculares que informan al hipotálamo, el cual desencadena el reflejo de la sed. Éste incrementa la ingestión de líquidos, hasta que se consigue el equilibrio mediante autorregulación. Es importante saber que en los enfermos inconscientes esta capacidad de autorregulación desaparece, de modo que en estas circunstancias se hace imprescindible efectuar un correcto balance de los líquidos ingeridos y excretados 5. EQUILIBRIO ELECTROLÍ TICO

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Los electrólitos son los elementos o sustancias que en un medio acuoso se ionizan o disocian en partículas con una determinada carga eléctrica (p. ej., el ClNa se disocia en Cl y Na+). Cada una de las partes en que se disocia un electrólito se denomina ion y según la carga que posean se llaman cationes, iones con carga positiva (Na+), y aniones, iones con carga negativa (Cl-). Las células del ser humano requieren de un gran número de electrólitos, los cuales intervienen en la regulación de una variada e importante cantidad de funciones, algunas de ellas vitales.

FIGURA 2.2. DISTRIBUCIÓN DEL ESPACIO INTRACELULAR Y EXTRACELULAR

Por lo general los electrólitos, especialmente el cloro y el sodio, provocan el movimiento de los líquidos según el principio de osmolaridad. Las células están separadas del líquido intersticial por la membrana citoplásmica, que se comporta como una membrana semipermeable. Por tanto, cuando los electrólitos pasen de un compartimiento a otro, habrá un paso concomitante de agua, para mantener el equilibrio osmótico. Por ello, y por extensión, se habla generalmente de equilibrio hidroelectrolítico. MODULO VII

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6. DISTRIBUCIÓN DE ELEC TRÓLITOS EN EL ORG AN ISMO Los electrólitos intervienen en muchas funciones, pero no están distribuidos de manera uniforme en los tres compartimientos líquidos. A pesar de ello, su distribución siempre debe cumplir el principio fisiológico de que el número total de aniones y el número total de cationes en un compartimiento deben ser iguales.

FIGURA 2.3. DISTRIBUCIÓN DE LOS ELECTRÓLITICOS EN LOS DIFERENTES COMPARTIMIENTOS LÍQUIDOS

Compartimiento plasmático o intravascular. La suma de aniones y cationes oscila entre 320 y 340 mEq/L. El catión más importante es el sodio (134 a 142 mEq/L). Se obtiene con la comida, se elimina por la orina y el sudor, y su principal función es intervenir en el equilibrio acidobásico y facilitar el transporte del CO2 en forma de bicarbonato. El potasio facilita la progresión del impulso nervioso y muscular, y también participa en la contractilidad cardíaca. Sin embargo, el potasio, como sucede con el calcio y MODULO VII

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el magnesio, se encuentra en pequeñas cantidades. Otros cationes, como el hierro y el cobre, se encuentran en cantidades casi imperceptibles (indicios). El calcio contribuye a la formación de hueso, interviene en los procesos de coagulación y modifica la permeabilidad de las membranas. El magnesio colabora con el calcio en la contracción del músculo y en la formación de hueso, y es un activador de muchas enzimas. El hierro es un catión imprescindible para formar la hemoglobina de los glóbulos rojos. Por último, el cobre es necesario para formar determinadas células defensivas y está implicado en la inmunidad. El anión principal y más abundante es el cloro. Sus ingresos y pérdidas son similares a los del sodio, al que va unido como ClNa. Interviene en el equilibrio acidobásico y es imprescindible para la formación de ácido clorhídrico. Las proteínas están consideradas como electrólitos con carga negativa y tienen una importancia vital, aunque se encuentran en menor cantidad que el bicarbonato. Compartimiento intersticial. Los electrólitos que se encuentran en el intersticio suman entre 300 y 340 mEq/L y se distribuyen prácticamente igual que en el plasma. La gran diferencia reside en que en el intersticio las proteínas deben estar en una cantidad muy escasa o faltar por completo. Esta diferencia se explica por la gran dificultad que tienen las proteínas para abandonar los capilares y por la acción de los vasos linfáticos que discurren entre el tejido intersticial, cuya misión es recuperar y drenar las proteínas que se encuentran en el líquido intersticial. Compartimiento intracelular. Este es el compartimiento más importante, ya que constituye el citoplasma de todas las células. En este caso, la distribución de los electrólitos presenta dos marcadas diferencias con los compartimientos anteriores  La suma de los electrólitos intravasculares es mayor (entre 350 y 400 mEq/L).  La cantidad de aniones y cationes en el interior de la célula tiene una distribución muy diferente de la del exterior. El principal catión intracelular es el potasio (150 mEq/L), seguido del magnesio (40 mEq/L) y del sodio (sólo 10 mEq/L). Los aniones principales son las proteínas (85 mEq/L), seguidas de los fosfatos (75 mEq/L), el bicarbonato (15 mEq/L), los sulfatos (21 mEq/L) y el cloro (sólo 4 mEq/L). El potasio, que se obtiene de la MODULO VII

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dieta y se elimina por el riñón, es indispensable para la diástole cardíaca y la utilización de la glucosa por las células, facilita el transporte de oxígeno (como oxihemoglobina potásica) e interviene en el equilibrio acidobásico, entre otras funciones. 7. MECANISMOS QUE INTERVIENEN EN EL EQUILIB RIO ELECTROLÍTICO El equilibrio de los electrólitos en los diferentes compartimientos está controlado por la osmolaridad. En todo el cuerpo existen osmorreceptores que informan continuamente al sistema nervioso central del volumen y electrólitos existentes en cada espacio. El sodio es el electrólito osmóticamente activo más importante del espacio extracelular, y el agua es el elemento que mantiene el volumen de este espacio. Por esta razón, cualquier alteración fisiológica que modifique la osmolaridad llevará aparejadas variaciones en el volumen y, consecuentemente, cambios en la retención o excreción de sodio. Así, las situaciones que disminuyen el sodio en sangre se siguen de una reducción del volumen de agua, y viceversa. La mayor parte

reabsorción

del

resto

los

iones

plasmáticos

(activos

osmóticamente) depende de la reabsorción del sodio. El sodio se ingiere con la dieta, se absorbe por el intestino y se distribuye prácticamente en todos los líquidos y secreciones corporales. Se pierde en una cantidad muy pequeña por las heces y se elimina principalmente por el riñón, que tiene que regular la retención o la pérdida de las cantidades adecuadas según las necesidades homeostáticas. El descenso de la concentración de sodio en el plasma provoca la secreción de aldosterona. Esta hormona, que actúa sobre los túbulos contorneados de la nefrona, aumenta la reabsorción de sodio por el riñón y por consiguiente evita que se pierda por la orina, con lo que aumenta su concentración en sangre. Por el contrario,

las situaciones de

hiperosmolaridad

inhiben la secreción de

aldosterona, con lo que se elimina más sodio por la orina y se reduce su concentración en sangre. 8. EQUILIBRIO ACIDOBÁSI CO MODULO VII

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El mantenimiento del medio interno de las células no se limita al equilibrio del agua y de los electrólitos, también requiere que exista un equilibrio entre los ácidos y las bases. Esto quiere decir que la concentración de iones hidrógeno debe mantenerse constante dentro de unos límites fisiológicos. La medida de la concentración de iones hidrógeno se hace a partir del pH. Éste debe mantenerse en la sangre en unos valores comprendidos entre 7.35 y 7.45. Otros líquidos del cuerpo humano pueden tener un pH más ácido (pH < 7) o más alcalino (pH > 7). La homeostasis tiene entre sus diversas funciones la de mantener el pH de la sangre en sus valores fisiológicos. Las situaciones o enfermedades que alteran el equilibrio acidobásico, desviando el pH en sangre por debajo de 7 o por encima de 7.8, deben ser corregidas de forma rápida y eficaz; de no ser así, pueden poner en peligro la vida. Para

mantenimiento

del

equilibrio

acidobásico

disponemos

tres

mecanismos. El primero está constituido por los amortiguadores fisiológicos que existen en la sangre y en el citoplasma de las células. El segundo es el que ejercen los pulmones mediante la respiración, que permite la mayor o menor eliminación de CO2. Finalmente, el tercero es el que depende del riñón, que actúa reteniendo o eliminando sustancias ácidas o alcalinas según convenga 9. SOLUCIONES TAMPÓN O AMORTIGUADORAS Una solución tampón o amortiguadora consiste en un ácido débil y su base conjugada. Su finalidad es impedir o amortiguar las variaciones del pH que se producirían en un líquido al añadirle ácidos o bases fuertes. Según la ecuación de Hendersonuna

Hasselbach, el pH de solución

amortiguadora será:

El pH de una solución amortiguadora depende de la naturaleza (pKa) del ácido débil que la integra y de la proporción relativa entre la base y el ácido, pero no de las concentraciones absolutas de estos componentes. MODULO VII

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En la Figura 2.4 se puede observar la denominada curva de titulación de un ácido débil (ácido acético) y su base conjugada (acetato), curva que muestra la respuesta de una solución amortiguadora a la adición de una base. Al añadir una base (p. ej., NaOH) a la solución amortiguadora acético/acetato, los iones OHprovenientes de la disociación del NaOH reaccionan con una cantidad equivalente de iones H+ procedentes de la disociación del ácido acético, y forman agua. Esta reacción se produce hasta que el ácido acético se ha disociado completamente y en la solución sólo queda ion acetato. Cuando se añade un ácido fuerte (p. ej., HCl) a la solución amortiguadora, los iones H+ reaccionan con el ion acetato formando acético. Esta reacción se produce hasta que se consume todo el ion acetato y en la solución queda únicamente acético.

FIGURA 2.4. VARIACIÓN DEL PH DE UNA SOLUCIÓN AMORTIGUADORA

La capacidad amortiguadora de una solución de este tipo es la cantidad de ácido o base fuerte que puede neutralizar desplazándose una unidad, y es máxima cuando [ÁCIDO]=[BASE], es decir, cuando el pH es igual al pKa. La capacidad amortiguadora depende de la concentración del par ácido-base. Así, cuanto mayor sea la concentración de este par, mayor será la cantidad de iones OH- o H+, respectivamente, que se podrán neutralizar. MODULO VII

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Las moléculas como los aminoácidos (p. ej., glicina) que tienen más de un grupo ionizable, también tienen más de una región de capacidad amortiguadora en torno a los valores de pKa de dichos grupos. 10.

EL PH EN LOS LÍQUIDO S DEL ORG ANISMO

En el organismo hay muchos líquidos con un pH diferente (Fig.2.5), que puede oscilar desde una acidez de 1.6 en el jugo gástrico hasta 7.7 en la saliva, u 8 en el jugo pancreático. La mayoría de los líquidos puede presentar oscilaciones en la concentración de H+. Así, los jugos intestinales tienen un pH de 7.2 a 7.5, la orina de 4.7 a 8, y la saliva de 7 a 8

FIGURA 2.5. REPRESENTACIÓN SOBRE UNA ESCAL DE PH DE DIFERENTES LÍQUIDOS

Sin embargo, la sangre debe mantener un pH estable en todo momento (7.45 en la sangre arterial y 7.35 en la sangre venosa). Cualquier alteración o enfermedad que haga descender el pH por debajo de 7.35 producirá acidosis, y cualquier proceso que lo eleve por encima de 7.45 producirá alcalosis. Cuando el pH es superior a 7.8 o inferior a 7.0, la situación es incompatible con la vida si se mantiene por mucho tiempo y no se compensa rápidamente por los mecanismos homeostáticos pertinentes. La mayor acidez de la sangre venosa se explica por la mayor cantidad de CO2 que contiene. Éste puede combinarse con el agua transformándose en parte en MODULO VII

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ácido carbónico. Como consecuencia de ello aumenta la concentración de H+ y por tanto disminuye el pH respecto a la sangre arterial. 11.

MECANISMOS DE CONTRO L DEL EQUILIBRIO ACI DOBÁSICO

Debido a la importancia que tiene, el pH debe mantenerse en unos límites adecuados. Para ello el organismo dispone de tres mecanismos que permiten regular el pH de los líquidos orgánicos: los amortiguadores fisiológicos, el sistema respiratorio y el aparato urinario. Entre los tres se regula el complejo mecanismo homeostático del pH de la sangre para mantenerlo estable en un estrecho margen que oscila entre 7.35 y 7.45. Las principales fuentes de ácidos y bases que pueden alterar el pH de la sangre son: a) Los ácidos y bases de los alimentos. b) Los ácidos y bases que se producen en el curso del metabolismo de las células. La sustancia ácida más abundante es el CO2; luego hay otras que se producen en menor cantidad, como el ácido sulfúrico, el ácido fosfórico y el ácido láctico. Entre las bases, las más abundantes son los bicarbonatos. c) Los ácidos y bases que pasan directamente a la sangre con los medicamentos. Para corregir los posibles cambios del pH se ponen en marcha uno o varios de los mecanismos compensadores del pH (Cuadro 2.3) ACTUACIÓN DE LOS DIFERENTES SISTEMAS PARA MANTENER EL EQUILIBRIO ACIDOBÁSICO

FIGURA 2.3. CUADRO DE ACTUACIÓN DE LOS DIFERENTES SISTEMAS PARA EL EQULIBRIO ACIDOBÁSICO

12.

AMORTIGUADORES FISIO LÓGICOS

Su misión es evitar los cambios bruscos del pH de la sangre al añadir un ácido o una base fuerte. Los amortiguadores que hay en los líquidos corporales se MODULO VII

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denominan fisiológicos y forman parejas (están constituidas por un ácido débil y la sal del mismo ácido débil o base conjugada). Los amortiguadores sanguíneos son: o El ácido carbónico y el bicarbonato sódico. Constituyen la pareja más importante y es la más abundante. Cuando se encuentran en una proporción de 1/20, el pH de la sangre se mantiene alrededor de 7.40. Reaccionan según la ecuación:

o El fosfato. Experimenta la reacción:

Tiene poca importancia en el plasma. o La hemoglobina. Puede actuar como un amortiguador proteico ordinario, pero también como amortiguador especial debido a su función transportadora del oxígeno. Cuando se oxigena (Hb á Hb- + H+), se comporta como un ácido más fuerte. o Las proteínas plasmáticas. Se comportan como amortiguadores gracias a sus grupos carboxílico y amino, y pueden experimentar las siguientes reacciones: o

El grupo imidazólico de la histidina es también un importante amortiguador de muchas reacciones. o El amonio. En este caso la reacción es:

Tiene poca importancia en el plasma, pero es muy importante en la orina. En su conjunto todos los amortiguadores o tampones experimentan la siguiente reacción química: MODULO VII

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Las ventajas del mecanismo de amortiguamiento son su rapidez de actuación y su capacidad para evitar los cambios bruscos que sufriría el pH de la sangre al entrar en contacto con determinados ácidos o bases producidos por el catabolismo de las células. Sus desventajas son: su actuación limitada, de modo que sólo son capaces de compensar en parte el pH, y el carácter temporal de su efecto, ya que su acción amortiguadora se ejerce a expensas de disminuir su concentración durante las sucesivas reacciones. En definitiva, son mecanismos de compensación, pero no son capaces de extraer o retener ácidos o bases. Por ello, con gran frecuencia hay que recurrir a los otros sistemas. 13.

SISTEMA RESPIRATORIO

El sistema respiratorio puede modificar la frecuencia respiratoria, según las necesidades del intercambio gaseoso y del equilibrio acidobásico, provocando una mayor o menor eliminación de CO2 con la espiración. Cuando aumenta la frecuencia respiratoria se produce hiperventilación y se elimina más CO2. Por el contrario, si la frecuencia respiratoria disminuye, se produce hipoventilación y se elimina menos cantidad de CO2. La posibilidad de perder CO2 por hiperventilación permite desplazar la reacción:

Hacia la derecha, con el consiguiente consumo de hidrogeniones y aumento del pH. Sin embargo, la retención de CO2 por hipoventilación para evitar la pérdida de hidrogeniones está muy limitada, ya que este mecanismo es muy mal tolerado por las células. Las alteraciones que producen acidosis provocan una rápida respuesta por parte del sistema respiratorio, de forma que los centros respiratorios aumentan la MODULO VII

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frecuencia respiratoria y se elimina más CO2 (el resultado final es una elevación del pH). Por el contrario, los trastornos que cursan con alcalosis disminuyen la frecuencia respiratoria y retienen CO2 (el resultado final es un descenso del pH). Las ventajas del sistema respiratorio son su gran rapidez de actuación y su eficacia en la eliminación de hidrogeniones. Las desventajas son su limitada capacidad para retener H+ y su incapacidad para actuar sobre los bicarbonatos. 14.

SISTEMA RENAL

Entre sus múltiples funciones reguladoras de la homeostasis, el riñón también colabora en el mantenimiento del equilibrio acido básico. Su participación es de extrema importancia, ya que puede regular la cantidad de ácidos o bases que se excretan por la orina o que se retienen en la sangre. Esta excreción variable de ácidos o bases puede modificar el pH de la orina haciéndolo oscilar entre 4.6 y 8. En situaciones normales la orina tiene un pH de 6, ya que elimina de 50 a 100 milimoles (mmol) más de ácidos que de bases. La variabilidad del pH de la orina obedece a la capacidad fisiológica del riñón para intercambiar H+ con Na+ y K+. Este intercambio se realiza gracias a los fenómenos de reabsorción o secreción de la nefrona, y tiene lugar en las células de los túbulos contorneados proximales o en los túbulos distales y colectores, donde existen bombas activas de hidrógeno. Para mantener el pH sanguíneo el riñón tiene la posibilidad de acidificar la orina o de alcalinizarla. La acidificación de la orina representa la pérdida de H+ por la orina y por tanto la alcalinización del pH de la sangre. Para ello existen dos mecanismos: a) Recuperación de bicarbonato sódico y conservación de bases. Este mecanismo responde a la producción de ácido carbónico en el interior de las células tubulares y a su posterior disociación en H+ y en bicarbonato. Los iones H+ son bombeados fuera de la célula e intercambiados por iones Na+. De esta forma se recupera bicarbonato sódico, que al reabsorberse en la sangre eleva el pH sanguíneo (Fig. 4). Este mecanismo se realiza en un 85% en las células tubulares proximales y el resto en las distales. Con ello se pueden llegar a reabsorber hasta 4500 mEq/d de hidrogeniones.

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FIGURA 2.6. REPRESENTACIÓN DE LAS REACCIONES DE ACIDIFICACIÓN DE LA ORINA Y CONSERVACIÓN DE BASES EN LAS CÉLULAS PROXIMALES DE LA NEFRONA, A PARTIR DE LA REABSORCIÓN DE BICARBONATO

b) Excreción de amoníaco. A partir de la secreción de aminoácidos con grupos NH2 desde la sangre a las células tubulares se forma amoníaco (NH3) por adición de H+. Éste es secretado a la luz del túbulo, y puede combinarse con iones Cl- y captar un H+ para formar cloruro amónico (NH4Cl), que es eliminado por la orina. Por su parte, el Na+ penetra en la célula tubular y se forma bicarbonato sódico a partir del ácido carbónico (Fig. 2.7).

FIGURA 2.7. REPRESENTACIÓN DE LAS REACCIONES DE ACIDIFICACIÓN DE LA ORINA A PARTIR DE LA SECRECIÓN DE AMONIO, EN LAS CÉLULAS DISTALES DE LA NEFRONA

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La alcalinización de la orina da como resultado la eliminación de bases y la recuperación de hidrogeniones, con el consiguiente descenso del pH en la sangre. Para ello el riñón puede recurrir a dos mecanismos: a) Recuperación de H+ a partir de la pérdida de K+, ya que estos iones comparten los mecanismos de secreción en los túbulos distales. Si ambos entran en competencia, entonces disminuye la tasa de eliminación de hidrogeniones y se evita la reabsorción de bicarbonatos. Como consecuencia de ello, la orina se alcaliniza y el pH sanguíneo se acidifica. b) Eliminación de bases. Para ello los bicarbonatos y las sales de fosfatos que han sido filtrados por el glomérulo se eliminan por la orina sin ser reabsorbidos. Por todos estos mecanismos el riñón es el más eficaz regulador del pH de la sangre. Su ventaja sobre los amortiguadores y el sistema respiratorio es que puede eliminar una mayor cantidad de sustancias ácidas y, si es necesario, también puede eliminar sustancias básicas. Este mecanismo regulador es muy flexible, ya que a lo largo del día pueden variar la cantidad de productos metabólicos residuales, según los alimentos ingeridos, la cantidad de energía consumida o los esfuerzos realizados. Por el contrario, su desventaja es que actúa de forma continua pero lenta, por lo cual la regulación del pH requiere la intervención de los otros sistemas cuando se producen desequilibrios bruscos e importantes en la sangre.

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Terminología Médica: Acetonemia: exceso de acetona en la sangre. Ácido: molécula que en disolución acuosa se disocia y produce iones de hidrógeno. Acidosis: es el descenso del pH de la sangre por debajo de 7.35. Alcalosis: es el aumento del pH de la sangre por encima de 7.45. Amortiguadores: sustancias contenidas en los líquidos corporales

(ácido

carbónico,

bicarbonato

sódico,

hemoglobina, proteínas) que evitan los cambios bruscos del pH de la sangre. Anasarca: es un edema generalizado que afecta a toda la superficie corporal. Antiácido: sustancia que neutraliza un ácido. Se utiliza para contrarrestar la hiperacidez gástrica. Base: molécula que en disolución acuosa se disocia y es capaz de aceptar iones de hidrógeno. Cetosis: acidosis de tipo metabólico atribuida al exceso de cuerpos cetónicos en los líquidos. Se da en las diabetes descompensadas. Hiperosmolaridad: es la retención excesiva de electrólitos por un incremento en el aporte de los mismos o por falta de

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BIBLIOGRAFÍA  Agur MR, Dalley F. Grant. Atlas de Anatomía. 11ª ed. Madrid: Editorial Médica Panaméricana; 2007.  Berne RM y Levy MN. Fisiología. 3ª ed. Madrid: Harcourt. Mosby; 2001.  Boron WF, Boulpaep EL. Medical Physiology. Updated edition. Filadelfia (EEUU): Elsevier Saunders. 2005.  Burkitt HG, Young B, Heath JW. Histología funcional Wheater. 3ª ed. Madrid: Churchill Livingstone; 1993.  Costanzo LS. Fisiologia. 1ª ed. Méjico: McGraw-Hill Interamericana; 2000.  Drake RL, Vogl W, Mitchell AWM. GRAY Anatomia para estudiantes. 1ª edición Madrid: Elsevier; 2005.  Fox SI. Fisiología Humana. 7ª ed. Madrid: McGraw-Hill-Interamericana; 2003.  Fox

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CUIDADOS EN ENFERMERIA EN NEFROLOGIA PROGRAMA DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL Desarrolle el siguiente cuestionario y entréguelo a nuestras coordinadoras académicas o envíelo a nuestras oficinas de enlace académico a nivel nacional.

CUESTIONARIO VII 1. Mencione las características del riñón:

La estructura microscópica de la nefrona está conformada por: a. ____________________________ b. ____________________________ c. ____________________________ d. ____________________________ e. ____________________________ 2. ¿Cuáles son las principales funciones de la nefrona?

3. ¿Cuál es el anión y catión más importante del organismo?

4. Mencione los amortiguadores fisiológicos: a. ____________________________ b. ____________________________ c. ____________________________ d. ____________________________ e. ____________________________ MODULO VII

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