-Fisiologia-de-Los-Liquidos-Intra-y-Extracelular

INTRODUCCIÓN

OBJETIVOS:

Especificar los compartimientos líquidos del cuerpo: líquidos extracelular e intracelular; líquido intersticial. Formación de la orina por los riñones: I, Filtración glomerular, flujo sanguíneo renal y su control Formación de la orina por los riñones: II. Procesamiento tubular del filtrado glomerular Regulación de la osmolarídad y de la concentración de sodio del líquido extracelular Integración de los mecanismos renales para el control del volumen sanguíneo y del volumen del líquido extracelular; regulación renal de potasio, calcio, fosfato y magnesio Regulación del equilibrio acidobásico Micción, diuréticos y enfermedades renales

Los compartimientos líquidos del cuerpo: líquidos extracelular e intracelular; líquido intersticial y edema APITULO

25 Ingresos diarios de agua

El mantenimiento de un volumen relativamente constante y de una composición estable de los líquidos corporales es esencial para la homeostasis, como se señaló en el Capítulo 1. Algunos de los problemas más importantes en la medicina clínica se deben a las alteraciones de los sistemas de regulación que mantienen esta constancia de los líquidos corporales. En este capítulo y en los que a continuación se dedican a los ríñones, expondremos la regulación general del volumen de los líquidos corporales, los elementos integrantes del líquido extracelular, el equilibrio acidobásico, y el control de los intercambios de líquidos entre los compartimientos extracelular e intracelular.

LOS INGRESOS Y LAS PERDIDAS DE LÍQUIDOS DEBEN ESTAR EQUILIBRADOS EN CONDICIONES DE ESTABILIDAD La constancia relativa de los líquidos corporales llama la atención porque normalmente existe un intercambio continuo de líquidos y de solutos con el medio externo, y también entre los distintos compartimientos del cuerpo. Por ejemplo, el ingreso de líquidos en el organismo es muy variable y debe igualarse cuidadosamente con unas pérdidas iguales de los mismos para evitar que aumente o disminuya el volumen de los líquidos corporales.

El agua que ingresa en el organismo procede de dos fuentes principales: 1) la que se ingiere como líquidos, o formando parte de los alimentos sólidos, que juntos en total, suponen normalmente unos 2100 mlVdía que se suman a los líquidos corporales, y 2) la que se sintetiza en el organismo como resultado de la oxidación de los hidratos de carbono, que representa unos 200 mlVdía. Con esto se obtiene un ingreso total de agua de unos 2300 mL/día (Cuadro 25-1). La ingestión de agua varía mucho de unas personas a otras, y también en la misma persona de unos días a otros, dependiendo del clima, las costumbres, y el grado de ejercicio físico que se realiza.

Pérdidas diarias de agua PÉRDIDA INSENSD3LE DE AGUA. Algunas de las pérdidas de agua no pueden regularse con precisión. Por ejemplo, hay una pérdida continua de agua por evaporación en el aparato respiratorio y por difusión a través de la piel, que en conjunto, representan unos 700 mL/día de agua en condiciones normales. Esto se conoce como pérdida insensible de agua porque ocurre sin que el individuo la perciba o sea consciente de ella, a pesar de que está produciéndose continuamente en todos los seres humanos vivos. 319

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Tratado de fisiología médica

CUADRO 25-1. INGRESOS Y PÉRDIDAS DIARIAS DE AGUA (en mL/día) Ejercicio intenso Normal

y prolongado

2100 200 2300

? 200 ?

350 350 100 100 1400 2300

350 650 5000 100 500 6600

Ingresos Líquidos Ingeridos Del metabolismo Ingresos totales Pérdidas Insensibles (piel) Insensibles (pulmones) Sudor Heces Orina Pérdidas totales

La pérdida insensible de agua a través de la piel es independiente de la que se produce con el sudor y existe incluso en las personas que han nacido sin glándulas sudoríparas; esta pérdida de agua por difusión a través de la piel representa alrededor de 300 a 400 mL/día, y es minimizada por la capa córnea de la piel, cargada de colesterol, que constituye una barrera contra la excesiva pérdida de agua por difusión. Cuando la capa córnea desaparece, como ocurre en las quemaduras extensas, la evaporación puede aumentar hasta 10 veces, hasta 3 a 5 litros/día. Por esta razón, hay que administrar grandes cantidades de líquidos a los quemados, generalmente por vía intravenosa, para compensar las pérdidas de líquidos. La pérdida insensible de agua a través del aparato respiratorio es por término medio de 300 a 400 mL/día. Cuando el aire entra en las vías respiratorias, se satura de humedad alcanzando una presión del vapor de unos 47 mm Hg, antes de ser expulsado. Como la presión de vapor en el aire inspirado suele ser menor de 47 mm Hg, constantemente estamos perdiendo agua a través de los pulmones con la respiración. En tiempo frío, la presión del vapor atmosférica se reduce casi hasta 0, produciéndose una pérdida mayor todavía de agua por los pulmones conforme la temperatura desciende. Esto explica la sensación de sequedad que se percibe en las vías respiratorias cuando hace frío. PÉRDIDAS DE LÍQUIDO POR EL SUDOR. La cantidad de agua que se pierde por el sudor es muy variable y depende del ejercicio físico y de la temperatura ambiente. El volumen de sudor es normalmente de 100 mL/día, pero en un clima muy cálido o con un ejercicio físico intenso, la pérdida de agua por el sudor se eleva en ocasiones hasta 1 a 2 litros/hora. Esto agotaría enseguida los líquidos corporales si al mismo tiempo, no aumentara el ingreso de agua gracias al mecanismo de la sed que se estudia en el Capítulo 29. PÉRDD3A DE AGUA CON LAS HECES. Normalmente, se pierde sólo una pequeña cantidad de

agua con las heces (100 mL/día), pero puede aumentar a varios litros diarios en las personas con diarrea intensa. Por esta razón, la diarrea intensa puede poner en peligro a la vida, si no se corrige en unos pocos días. PÉRDIDA DE AGUA POR LOS RÍÑONES. Las restantes pérdidas de agua por el cuerpo se producen con la orina excretada por los ríñones. Hay muchos mecanismos que regulan la cuantía de la excreción urinaria. De hecho, el medio más importante de que dispone el organismo para mantener el equilibrio entre los ingresos y las pérdidas tanto de agua como de la mayoría de los electrólitos, es regular la cantidad de estas sustancias que excretan los ríñones. Por ejemplo, el volumen de la orina puede ser tan escaso como 0.5 litros/día en las personas deshidratadas, o tan alto como 20 litros/día en las personas que beben enormes cantidades de agua. Esta extraordinaria variabilidad también se cumple con la mayoría de los electrólitos del cuerpo, como el sodio, el cloruro y el potasio. Algunas personas ingieren cantidades de sodio tan bajas como 20 mEq/día, mientras que otras toman de 300 a 500 mEq/día. Los ríñones se enfrentan a la tarea de ajustar la excreción de agua y electrólitos para equipararlas exactamente a las cantidades de esas sustancias que ingresan el en organismo y, asimismo, de compensar las pérdidas excesivas de líquidos y electrólitos que ocurren en algunos procesos patológicos. En los Capítulos 26 al 30 estudiaremos los mecanismos que permiten a los ríñones realizar estas notables tareas.

COMPARTIMIENTOS LÍQUIDOS CORPORALES El total de los líquidos corporales está distribuido principalmente en dos grandes compartimientos: el líquido extracelular y el líquido intracelular (Fig. 25-1). El líquido extracelular se divide a su vez en líquido intersticial y plasma sanguíneo. Hay otro pequeño compartimiento de líquido que se conoce como líquido transcelular, y que comprende a los líquidos de los espacios sinovial, peritoneal, pericárdico e intraocular, así como al líquido cefalorraquídeo; lo habitual es considerarlos a todos ellos como un tipo especial de líquido extracelular aunque, en algunos casos, su composición puede ser bastante distinta a la del plasma o a la del líquido intersticial. Todos los líquidos transcelulares suman en conjunto de 1 a 2 litros aproximadamente. En un adulto normal de 70 kg de peso, la cantidad total de agua corporal supone, por término medio, el 60 % del peso corporal, es decir, unos 42 litros. Este porcentaje puede cambiar con la edad, el sexo, y el grado de obesidad. Conforme aumenta la edad, el porcentaje de peso corporal que es líquido

Los comportamientos líquidos del cuerpo: líquidos extracelular e intracelular; líquido intersticial y edema

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Dentro de cada célula, el líquido contiene una mezcla de diferentes constituyentes, pero las concentraciones de estas sustancias en cada célula son bastante similares entre sí. En efecto, la composición de los líquidos celulares es bastante parecida incluso entre los distintos animales que van desde los microorganismos más primitivos hasta el hombre. Por esta razón, se considera que el líquido intracelular de la totalidad de las distintas células está formando un gran compartimiento líquido.

COMPARTIMIENTO DEL LÍQUIDO EXTRACELULAR

FIGURA 25-1. Resumen de la regulación de los líquidos corporales, junto a la representación de los principales compartimientos líquidos y las memPranas que separan esos compartimientos. Las cifras corresponden a los valores «promedio» para una persona de 70 kg.

disminuye paulatinamente. Esto se debe, en parte, al hecho de que el envejecimiento suele asociarse a un aumento del porcentaje de grasa del peso corporal, y ésta, a su vez, disminuye el porcentaje de agua corporal. Como las mujeres suelen tener más grasa corporal que los varones, ellas tienen una cantidad algo menor de agua en el cuerpo que los varones para su peso corporal. Por tanto, cuando hablamos del «promedio» de los compartimientos líquidos del cuerpo, debemos tener en cuenta que existen variaciones que dependen de la edad, del sexo y del porcentaje de grasa corporal.

COMPARTIMIENTO DEL LÍQUIDO INTRACELULAR Alrededor de 28 de los 42 litros de líquido del cuerpo se encuentran dentro de los 75 billones de células del cuerpo y que se denominan en conjunto líquido intracelular. Así pues, el líquido intracelular constituye el 40 % aproximadamente del peso total del cuerpo en una persona «media».

Todos los líquidos situados fuera de las células se conocen en conjunto como líquido extracelular. En total, estos líquidos dan cuenta del 20 % aproximadamente del peso corporal, es decir, unos 14 litros para un adulto normal de 70 kg de peso. Los dos mayores compartimientos del líquido extracelular son el líquido intersticial, que supone unas tres cuartas partes del líquido extracelular, y el plasma que representa un cuarto del líquido extracelular, o sea, unos 3 litros. El plasma es la porción de la sangre que no contiene células y se mantiene constantemente en intercambio con el líquido intersticial a través de los poros de la membrana de los capilares. Estos poros son muy permeables a casi todos los solutos del líquido extracelular, salvo a las proteínas. Por tanto, los líquidos extracelulares están constantemente mezclándose, de modo que el plasma y los líquidos intersticiales tienen aproximadamente la misma composición, salvo las proteínas, que están más concentradas en el plasma.

VOLUMEN SANGUÍNEO La sangre contiene líquido extracelular (el que forma el plasma) y líquido intracelular (alojado en los hematíes). Sin embargo, a la sangre se la considera como un compartimiento líquido separado porque se encuentra alojada en su propia cámara, es decir, el aparato circulatorio. El volumen sanguíneo es especialmente importante para regular la dinámica cardiovascular. El volumen sanguíneo en los adultos normales es en promedio de un 7 % del peso corporal, es decir unos 5 litros. Por término medio, el 60 % aproximadamente de la sangre es plasma y el 40 % son hematíes, pero estas cifras pueden variar considerablemente de unas personas a otras, según su peso, el sexo y otros factores. HEMATÓCRITO (VOLUMEN DE LOS HEMATÍES EMPAQUETADOS O CONCENTRADOS). El hematócrito es la parte de la sangre que está formada por los hematíes, y que se obtiene centrifugando la sangre en un «tubo de hematócrito» hasta que las células

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Tratado de fisiología médica

quedan estrechamente en el fondo del tubo. Es imposible que los hematíes se apiñen por completo sin dejar resquicios, y por eso hay un 3 a 4% del plasma que queda atrapado entre los hematíes centrifugados; de modo que el verdadero hematócrito es sólo un 96 % del que se determina habitualmente. En los varones normales, se obtiene un hematócrito de 0.40, aproximadamente, y en las mujeres normales, es de alrededor de 0.36. En la anemia intensa, el hematócrito puede descender incluso al 0.10, una cifra que apenas es suficiente para mantener la vida. En cambio, hay otros procesos en los que existe una producción excesiva de hematíes y que dan lugar a una policitemia. En estos casos, el hematócrito puede elevarse hasta 0.65.

Fosfolípidos: 280 mg/dL

Colesterol: 150 mg/dL

Grasa neutra: 125 mg/dL

CONSTITUYENTES DE LOS LÍQUIDOS EXTRACELULAR E INTRACELULAR

Glucosa: 100 mg/dL Urea: 15 mg/dL Ácido láctico: 10 mg/dL Ácido

En las Figuras 25-2, 25-3 y en el Cuadro 25-2 se ofrecen comparaciones de las composiciones del líquido extracelular, incluyendo el plasma y el líquido intersticial, y del líquido intracelular.

úrico: 3 mg/dL Creatinina: 1.5 mg/dL Bilirrubina: 0.5 mg/dL Sales biliares: trazas

FIGURA 25-3. Sustancias no electrolíticas del plasma.

Las composiciones iónicas del plasma y el líquido intersticial son similares Como el plasma y los líquidos intersticiales están separados únicamente por membranas capilares que son muy permeables, la composición iónica de ambos medios es parecida. La diferencia más Aniones

Cationes 150

FIGURA 25-2. Principales cationes y aniones de los líquidos intracelular y extracelular.

importante que existe entre estos dos compartimientos es la mayor concentración de proteínas que tiene el plasma; los capilares son poco permeables a las proteínas del plasma y, por tanto, sólo se escapan pequeñas cantidades de proteínas hacia los espacios intersticiales en la mayoría de los tejidos. Debido al efecto Donnan, la concentración de los iones con carga positiva (cationes) es ligeramente mayor (un 2% aproximadamente) en el plasma que en el líquido intersticial; el efecto Donnan consiste en lo siguiente: las proteínas del plasma están, en conjunto, cargadas negativamente y, por tanto, tienden a unirse a los cationes, como son los iones sodio y potasio, con lo cual hay cantidades suplementarias de estos cationes que quedan retenidas en el plasma unidos a las proteínas plasmáticas. A la inversa, los iones cargados negativamente (los aniones) tienden a estar algo más concentrados en el líquido intersticial que en el plasma, porque las cargas negativas de las proteínas plasmáticas repelen a los aniones cargados también negativamente. Sin embargo, a efectos prácticos, se considera que la concentración de los iones existentes en el plasma y el líquido intersticial es aproximadamente la misma. Volviendo de nuevo a la Figura 25-2, puede verse que el líquido extracelular, comprendiendo el plasma y el líquido intersticial, contiene grandes cantidades de iones sodio y cloruro, cantidades

Los comportamientos líquidos del cuerpo: líquidos extracelular e ¡ntracelular; líquido Intersticial y edema

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CUADRO 25-2. SUSTANCIAS OSMOLARES EN LOS LÍQUIDOS EXTRACELULAR E INTRACELULAR Plasma

Intersticial

Intracelular

(mOsm/L de H20)

(mOsm/L de H20)

(mOsm/L de H20)

Na+

142

K* Ca" Mg*

4.2 1.3 0.8 108 24 2 0.5

ci-

HCOs HPO¿, H2PO," SO¿ Fosfocreatlna Carnoslna Aminoácidos Creatina Lactato Trifosfato de adenoslna Monofosfato de hexosas Glucosa Proteínas Urea Otras mOsm/L totales

2 0.2 1.2

139

14 4.0 1.2 0.7

108 28.3 2 0.5 2 0.2 1.2 5.6 0.2

140 0 20 4 10 11 1 45 14 8 9 1.5 5 3.7

5.6 1.2 4 4.8 301.8

3.9 300.8

4 4 10 301.2

282.0

281.0

281.0

4

Actividad osmolar corregida (mOsm/L) Presión osmótica total a 37 °C (mm Hg)

5443

----------- , -------------------------

bastante elevadas de iones bicarbonato, pero sólo pequeñas cantidades de iones potasio, calcio, magnesio, fosfatos y de ácidos orgánicos. La composición del líquido extracelular está regulada exquisitamente por varios mecanismos, pero especialmente por los ríñones, como se verá más adelante. De esa manera, se consigue que las células permanezcan constantemente bañadas en un líquido que contiene la correcta concentración de electrólitos y de elementos nutrientes para el mejor funcionamiento de las células.

Constituyentes importantes del líquido intracelular El líquido intracelular está separado del líquido extracelular por una membrana celular selectiva que es muy permeable al agua, pero no a la mayoría de los electrólitos del cuerpo. A diferencia del líquido extracelular, el líquido intracelular sólo contiene pequeñas cantidades de iones sodio y cloruro y casi nada de iones calcio. En cambio, contiene grandes cantidades de iones potasio y fosfato, además de cantidades moderadas de iones magnesio y sulfato, todos los cuales se encuentran a bajas concentraciones en el líquido extracelular. Además, las células contienen gran cantidad de proteínas, casi cuatro veces más que en el plasma.

5423

5423

DETERMINACIÓN DEL VOLUMEN DE LOS LÍQUIDOS EN LOS DISTINTOS COMPARTIMIENTOS DEL CUERPO; EL PRINCIPIO DE LA'DILUCIÓN DEL INDICADOR El volumen que tiene un compartimiento líquido del cuerpo se puede medir introduciendo una sustancia indicadora en ese compartimiento, dejando que se reparta uniformemente por la totalidad del mismo y, luego, analizar la dilución que ha experimentado esa sustancia. En la Figura 25-4 se observa este método de «dilución del indicador», que permite medir el volumen de un compartimiento líquido, y que se basa en el principio de la conservación de la masa. Esto significa que la masa total de una sustancia tras la dispersión en un compartimiento líquido será la misma que la masa total que se ha inyectado en el compartimiento. En el ejemplo que se ofrece en la Figura 25-4, se inyecta en una cámara, usando la jeringuilla A, una pequeña cantidad de un colorante o de otra sustancia, y se deja que esa sustancia se disperse por toda la cámara hasta que su concentración sea la misma en todas partes, como se indica en B. A continuación, se extrae una muestra del líquido que contiene a la sustancia dispersada y se determina su concentración por métodos quí-

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Indicador de la masa A = Volumen de A x Concentración de A

Indicador de la masa A = Indicador de la masa B

•'/•■ * « Indicador de la masa B = Volumen de B x Concentración de B FIGURA 25-4. Método de dilución del indicador utilizado para medir los volúmenes de los líquidos.

micos, fotoeléctricos o de otra clase. Si del compartimiento no ha salido nada de esa sustancia, la masa total de esa sustancia en el compartimiento (Volumen B x Concentración de B) será igual a la masa total de la sustancia que se inyectó (Volumen A x Concentración A). Reordenando simplemente la ecuación, se puede calcular el volumen desconocido de la cámara B de la forma: Volumen B = Volumen A x Concentración A Concentración B Obsérvese que todo lo que se necesita para hacer este cálculo es: 1) la cantidad total de sustancia inyectada en la cámara (el numerador de la ecuación), y 2) la concentración del líquido en la cámara después de que la sustancia se haya dispersado en ella (el denominador). En este ejemplo, si 1 mL de solución que contiene 10 mg/mL del colorante se dispersa en la cámara B y la concentración final del mismo en la cámara B es de 0.01 mg/mL de líquido, el volumen de la cámara B (desconocido) puede calcularse así:

DETERMINACIÓN DE LOS VOLÚMENES DE LOS DISTINTOS COMPARTIMIENTOS LÍQUIDOS DEL CUERPO DETERMINACIÓN DEL AGUA CORPORAL TOTAL. Se puede usar agua radiactiva (tritio, 3H20) o agua pesada (deuterio, 2H20) para medir el agua total del cuerpo. Estos tipos de agua se mezclan con el agua corporal total pocas horas después de inyectarse en la sangre, y se puede utilizar el principio de dilución para calcular el agua corporal total (Cuadro 25-3). Otra sustancia que se ha usado para medir el agua corporal total es la antipirina, que es muy liposoluble y puede atravesar rápidamente las membranas celulares y distribuirse homogéneamente por la totalidad de los compartimientos intracelular y extracelular. DETERMINACIÓN DEL VOLUMEN DEL LÍQUIDO EXTRACELULAR. El volumen de líquido extracelular se puede calcular usando cualquiera de las sustancias que se distribuyen en el plasma y el líquido intersticial, pero que no atraviesan fácilmente las membranas celulares. Tales son el sodio radiactivo, el cloruro radiactivo, el yotalamato radiactivo, el ion tiosulfato y la inulina. Cuando cualquiera de estas sustancias se inyecta en la sangre, suele dispersarse casi completamente por todos los líquidos extracelulares en 30 a 60 minutos. Sin embargo, algunas de estas sustancias, como el sodio radiactivo, pueden difundir al interior de las células en pequeñas cantidades. Por tanto, con frecuencia se habla del espacio del sodio, o del espacio de la inulina, en lugar de llamarlo medida del volumen verdadero del líquido extracelular. CÁLCULO DEL VOLUMEN DEL LÍQUIDO INTRACELULAR. El volumen intracelular no puede medirse directamente, pero puede calcularse así: Volumen intracelular = Agua corporal total - Volumen extracelular DETERMINACIÓN DEL VOLUMEN PLASMÁTICO. Para medir el volumen plasmático, se debe usar una sustancia que no atraviese fácilmente la membrana de los capilares, sino que permanezca dentro de la circuCUADRO 25-3. DETERMINACIÓN DE LOS VOLÚMENES DE LÍQUIDOS CORPORALES

Volumen

„ 1 mL x 10 mg/mL 1AAn _ Volumen B = ——— --------- r-2 ----- = 1000 mL 0.01 mg/mL Este método se puede utilizar prácticamente para medir el volumen de cualquier compartimiento del cuerpo mientras: 1) el indicador se distribuya homogéneamente por todo el compartimiento, 2) el indicador se disperse sólo en el compartimiento que se va a medir, y 3) el indicador no se metabo-lice ni se elimine. Hay varias sustancias con las que puede medirse el volumen de cada uno de los distintos líquidos corporales.

Agua corporal total Líquido extracelular

Indicadores 3

?

H20 H20, antipirina ,26 ^Na, l-iotalamato, tiosulfato, inulina (Se calcula como agua Líquido intracelular corporal total - volumen del 126 Volumen plasmático líquido extracelular) l-albúmina, colorante azul de Evans a-1824)5,Hematíes Volumen sanguíneo marcados con Cr, o calculado como volumen sanguíneo = volumen plasmático/(l -hematócrito) Líquido Intersticial (Calculado como volumen del líquido extracelular -volumen plasmático)

Tomado de Guyton AC, Hall JE: Human Physiology and Mechanisms of Disease. 6." edición. Phlladelphla: WB Saunders Co. 1997.

Los comportamientos líquidos del cuerpo: líquidos extracelular e intracelular; líquido intersticial y edema

lación después de inyectarlo en la sangre. Una de las sustancias que más veces se emplea para esto es la albúmina marcada con yodo radiactivo ('^I-albúmina). También se pueden usar los colorantes que tienen mucha afinidad por las proteínas del plasma como el azul de Evans (llamado también T-1824), para medir el volumen del plasma. CÁLCULO DEL VOLUMEN DEL LÍQUD30 INTERSTICIAL. El volumen del líquido intersticial no puede medirse directamente, pero puede calcularse así: Volumen de líquido intersticial = = Volumen de líquido extracelular -Volumen plasmático DETERMINACIÓN DEL VOLUMEN SANGUÍNEO. Si se mide el volumen del plasma utilizando los métodos especiales descritos anteriormente, se puede calcular el volumen de sangre si se conoce el hematócrito, que es la parte de la sangre total formada por las células sanguíneas, mediante la siguiente ecuación: Volumen plasmático Volumen sanguíneo total = —-—— -------- —: ---1 - Hematócrito Por ejemplo, si el volumen plasmático es de 3 litros y el hematócrito es 0.40, el volumen de sangre total sería: 3 litros -------- ts 5 litros 1-0.4 Otra forma de medir el volumen sanguíneo es inyectar en la circulación hematíes que han sido marcados con una sustancia radiactiva. Después de mezclarse en la circulación, se puede medir la radiactividad en una muestra de sangre, y el volumen sanguíneo se puede calcular aplicando el principio de dilución. Una sustancia que se utiliza mucho para marcar los hematíes es el cromo radiactivo (51Cr), que se une firmemente a los hematíes.

REGULACIÓN DE LOS INTERCAMBIOS DE LÍQUIDOS Y DE LOS EQUILIBRIOS OSMÓTICOS ENTRE LOS LÍQUIDOS INTRACELULAR Y EXTRACELULAR Un problema frecuente que se plantea durante el tratamiento de los pacientes graves, es la dificultad para mantener cantidades adecuadas de líquidos en uno o en los dos compartimientos intracelular y extracelular. Como se expuso en el Capítulo 16 y se verá después en este capítulo, las cantidades relativas de líquido extracelular distribuidas entre el plasma y los espacios intersticiales están determinadas principalmente por el equilibrio de las fuerzas hidrostáticas y coloidosmóticas que actúan a través de la membrana de los capilares.

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Por otro lado, la distribución de los líquidos entre los compartimientos intracelular y extracelular está determinada principalmente por la acción osmótica de los solutos más pequeños (especialmente del sodio, el cloruro y otros electrólitos) que actúan a través de la membrana celular. La razón de esto es que las membranas celulares son muy permeables al agua, pero es relativamente impermeable incluso a los iones pequeños, como el sodio y el cloruro. Por tanto, el agua se desplaza rápidamente a través de la membrana celular, de odo que el líquido intracelular se mantiene isotónico con el líquido extracelular. En la próxima sección, estudiaremos las relaciones mutuas que existen entre los volúmenes de líquido intracelular y extracelular y los factores osmóticos que pueden producir desplazamiento de los líquidos entre estos dos compartimientos.

PRINCIPIOS BÁSICOS DE LA OSMOSIS Y LA PRESIÓN OSMÓTICA Los principios básicos de la osmosis y de la presión osmótica se expusieron en el Capítulo 4. Por eso, aquí repasaremos solamente los aspectos más importantes de estos principios, en tanto se aplican a la regulación del volumen. La osmosis es la difusión neta de agua a través de una membrana con permeabilidad selectiva desde una zona de gran concentración de agua a otra con menor concentración de agua. Cuando se añade un soluto al agua pura, disminuye la concentración de agua de la mezcla. Por tanto, cuanto mayor es la concentración de solutos en una solución, menor es la concentración de agua. Además, el agua difunde desde una zona con baja concentración de solutos (concentración elevada de agua) a otra que tiene una concentración elevada de solutos (concentración baja de agua). Como la membrana celular es bastante impermeable a la mayoría de los solutos, pero es muy permeable al agua (es decir, que su permeabilidad es selectiva), siempre que haya una concentración de solutos más alta a un lado de la membrana celular, el agua difunde a través de la membrana pasando hacia la zona con mayor concentración de solutos. Es decir, que si se añade un soluto, como el cloruro sódico, al líquido extracelular, el agua difunde rápidamente desde las células atravesando las membranas celulares hasta que se iguala la concentración de agua a ambos lados de la membrana. A la inversa, si se extrae un soluto, como el cloruro sódico, del líquido extracelular, y se eleva así la concentración de agua, ésta se desplazará desde el líquido extracelular atravesando las membranas celulares para pasar al interior de las células. La velocidad de difusión del agua se denomina velocidad de la osmosis.

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Tratado de fisiología médica

RELACIÓN ENTRE MOLES Y OSMOLES. Como la concentración de agua de una solución depende del número de partículas de soluto que existen en ella, se necesita un término de concentración que defina la concentración total de las partículas de soluto disueltas, independientemente de cuál sea su composición exacta. El número total de partículas en una solución se mide en términos de osmoles. Un osmol (osm) es igual a 1 mol (mol; 6.02 x 1021) de partículas del soluto. Por tanto, una solución que contiene 1 mol de glucosa por litro tiene una concentración de 1 osm/L. Si una molécula se disocia en dos iones (dando lugar a dos partículas), como ocurre cuando el cloruro sódico se ioniza y da iones cloruro e iones sodio, entonces, una solución que contiene 1 mol/L tendrá una concentración osmótica de 2 osm/L. Del mismo modo, una solución que contiene 1 mol de una molécula que se disocia en tres iones, como el sulfato sódico (Na2S04), tendrá 3 osm/L. Por tanto, el término osmol señala el número de partículas osmóticamente activas que existen en una solución, y no a la concentración molar. En general, el osmol es una unidad demasiado grande para expresar la actividad osmótica de los solutos en los líquidos corporales. Por eso, se usa habitualmente el término miliosmol (mOsm), que equivale a 1/1000 osmoles. OSMOLALIDAD Y OSMOLARIDAD. La concentración osmolal de una solución se llama osmolalidad cuando la concentración se expresa en osmoles por kilogramo de agua; y se llama osmolaridad cuando se expresa en osmoles por litro de solución. En las soluciones diluidas, como las de los líquidos corporales, estos dos términos pueden utilizarse casi como sinónimos, porque las diferencias son pequeñas. En la mayoría de los casos es más fácil expresar las cantidades de los líquidos corporales en litros de líquido y no en kilogramos de agua. Por tanto, la mayoría de los cálculos que se hacen en la clínica y los cálculos que se expresarán en algunos capítulos próximos se referirán a la osmolaridad y no a la osmolalidad. PRESIÓN OSMÓTICA. La osmosis de las moléculas de agua a través de una membrana selectivamente permeable puede contrarrestarse aplicando una presión en dirección opuesta a la de la osmosis. La magnitud exacta de presión que se necesita para impedir la osmosis se Üama presión osmótica. Por tanto, la presión osmótica es una medida indirecta de la concentración de agua y solutos de una solución. Cuanto mayor es la presión osmótica de una solución, menor es la concentración de agua, pero mayor es la concentración de solutos de la solución. RELACIÓN ENTRE LA PRESIÓN OSMÓTICA Y LA OSMOLARIDAD. La presión osmótica de una solución es directamente proporcional a la concentración de las partículas osmóticamente activas de esa solución. Esto es así independientemente de si el soluto es una molécula grande o pequeña. Por ejemplo, una molécula de albúmina con un peso

molecular de 70 000 tiene el mismo efecto osmótico que una molécula de glucosa con un peso molecular de 180. Por otro lado, una molécula de cloruro sódico tiene dos partículas osmóticamente activas, el Na+ y el Cl" y, por tanto, tiene dos veces el efecto osmótico de cualquiera de las otras dos moléculas, la de albúmina o la de glucosa. Así pues, la presión osmótica de una solución es proporcional a su osmolaridad, una medida de la concentración de partículas de solutos. Expresado esto matemáticamente, de acuerdo con la ley de van't Hoff, la presión osmótica (n) puede calcularse así: 7r = CRT donde C es la concentración de solutos en osmoles por litro, R es la constante de los gases ideales y T es la temperatura absoluta en grados Kelvin (273° + centígrados0). Si n se expresa en milímetros de mercurio (mm Hg), la unidad de presión utilizada habitualmente para los líquidos biológicos, y T es la temperatura normal del cuerpo (273° + 37° = 310° kelvin), el valor de n es de alrededor de 19 300 mm Hg para una solución cuya concentración sea de 1 osm/L. Esto significa que para una concentración de 1.0 mOsmIL, n es igual a 19.3 mm Hg. Así, por cada miliosmol de gradiente de concentración a través de la membrana celular, se ejerce una presión osmótica de 19.3 mm Hg. CÁLCULO DE LA OSMOLARIDAD Y DE LA PRESIÓN OSMÓTICA DE UNA SOLUCIÓN. Aplicando la ley de van't Hoff se puede calcular la posible presión osmótica de una solución suponiendo que la membrana celular sea impermeable para el soluto. Por ejemplo, la presión osmótica de la solución de cloruro sódico al 0.9 % se calcula del modo siguiente: una solución al 0.9 % significa que hay 0.9 g de cloruro sódico por cada 100 mL de solución, o sea, 9 g por litro. Como el peso molecular del cloruro sódico es de 58.5 g/mol, la molaridad de la solución es de 9 g/L divididos por 58.5 g/mol, es decir, alrededor de 0.154 mol/L. Como cada molécula de cloruro sódico es igual a 2 osmoles, la osmolaridad de la solución es de 0.154 x 2, es decir, de 0.308 osm/L. Por tanto, la osmolaridad de esta solución es de 308 mOsm/L. La posible presión osmótica de esta solución sería, por tanto, de 308 mOsm/L x 19.3 mm Hg/mOsm/L, es decir, 5944 mm Hg. Este cálculo es sólo aproximado, porque los iones sodio y cloruro no se comportan como partículas completamente independientes en la solución debido a la atracción que existe entre esos dos iones. Se pueden corregir estas desviaciones respecto a las predicciones de la ley de van't Hoff usando un factor de corrección llamado coeficiente osmótico. El coeficiente osmótico del cloruro sódico es de 0.93 aproximadamente. Por tanto, la osmolaridad real de una solución de cloruro sódico al 0.9% es de 308 x 0.93, es decir, de unos 286 mOsm/L. Por ra-

Los comportamientos líquidos del cuerpo: líquidos extracelular e Intracelular; líquido intersticial y edema

zones prácticas, algunas veces no se utilizan los coeficientes osmóticos de los distintos solutos para determinar la osmolaridad y la presión osmótica de las soluciones fisiológicas. OSMOLARIDAD DE LOS LÍQUIDOS CORPORALES. Volviendo a la Tabla 25-2, obsérvese la osmolaridad aproximada de las distintas sustancias osmóticamente activas que existen en el plasma, el líquido intersticial y el líquido extracelular. Repárese en que alrededor del 80 % de la osmolaridad total del líquido intersticial y del plasma se debe a los iones sodio y cloruro, mientras que en el líquido intracelular, casi la mitad de la osmolalidad se debe a los iones potasio y el resto se distribuye entre otras muchas sustancias intracelulares. Como se observa en la parte inferior del Cuadro 25-2, la osmolaridad total de cada uno de los tres compartimientos es de unos 300 mOsm/L, teniendo el plasma alrededor de 1 mOsm/L más que los líquidos intersticiales e intracelulares. La ligera diferencia que existe entre el plasma y el líquido intersticial se debe a los efectos osmóticos de las proteínas del plasma, que mantienen unos 20 mm Hg más de presión en los capilares que en los espacios intersticiales circundantes, como se expuso en el Capítulo 16. ACTPTIDAD OSMOLAR CORREGIDA DE LOS LÍQUIDOS CORPORALES. En la parte inferior del Cuadro 25-2 se encuentran las actividades osmolares corregidas del plasma, del líquido intersticial y del líquido intracelular. El motivo de estas correcciones es que las moléculas y los iones que se hallan en una solución están sometidas a las fuerzas de atracción o repulsión interiónicas e intermoleculares que ejercen las moléculas de solutos de su entorno inmediato y estos dos efectos pueden causar, respectivamente, una ligera disminución o aumento de la «actividad» osmótica de la sustancia disuelta. PRESIÓN OSMÓTICA TOTAL EJERCDDA POR LOS LÍQUIDOS CORPORALES. En el Cuadro 25-2 también se refleja la presión osmótica total en milímetros de mercurio que ejercería cada uno de los distintos líquidos si se colocaran a un lado de la membrana celular, y hubiera agua pura al otro lado. Obsérvese que esta presión total es, por término medio, de unos 5443 mm Hg para el plasma, que es 19.3 veces la osmolaridad corregida de 282 mOsm/L para el plasma.

MANTENIMIENTO DEL EQUILIBRIO OSMÓTICO ENTRE LOS LÍQUIDOS INTRACELULAR Y EXTRACELULAR A través de la membrana celular se pueden desarrollar grandes presiones osmóticas aunque las variaciones en la concentración de solutos en el lí-

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quido extracelular sean relativamente pequeñas. Como se expuso anteriormente, por cada miliosmol de gradiente de concentración de un soluto no difusible (incapaz de atravesar la membrana celular), se ejerce una presión osmótica de alrededor de 19.3 mm Hg sobre la membrana celular. Si dicha membrana se expone al agua pura y la osmolaridad del líquido intracelular es de 282 mOsm/L, la presión osmótica que puede crearse a través de la membrana celular es de más de 5400 mm Hg. Esto demuestra la gran fuerza que puede actuar para que el agua atraviese la membrana celular cuando los líquidos intracelular y extracelular no están en equilibrio osmótico. Como resultado de esas fuerzas, bastan cambios relativamente pequeños en la concentración de solutos no difusibles en el líquido extracelular para producir cambios enormes en el volumen de las células. LÍQUIDOS ISOTÓNICOS, HIPOTÓNICOS E HIPERTÓNICOS. Los efectos que las distintas concentraciones de los solutos no difusibles del líquido extracelular pueden ejercer sobre el volumen de las células se representan en la Figura 25-5. Sí se coloca a una célula en una solución que contenga solutos no difusibles y cuya osmolaridad sea de 282 mOsm/L, la célula no se encogerá ni se hinchará porque las concentraciones del agua en los líquidos intracelular y extracelular son iguales y los solutos no pueden entrar ni salir de la célula. Se dice entonces que esa solución es isotónica porque no produce retracción ni hinchazón de las células. Son ejemplos de soluciones isotónicas, la solución de cloruro sódico al 0.9 % o la solución de glucosa al 5 %. Estas soluciones son importantes en la práctica clínica porque pueden administrarse en la sangre sin peligro de que se altere el equilibrio osmótico entre los líquidos intracelular y extracelular. Si se coloca una célula en una solución hipotónica que contenga menores concentraciones de solutos no difusibles (menos de 282 mOsm/L), el agua penetrará en la célula haciendo que ésta se hinche; el agua seguirá pasando y diluyendo el líquido intracelular al tiempo que el líquido extracelular se irá concentrando hasta que ambas soluciones tengan aproximadamente la misma osmolaridad. Las soluciones de cloruro sódico con concentración inferior al 0.9 % son soluciones hipotónicas y producen hinchazón de las células. Si se coloca a una célula en una solución hipertónica que tenga una concentración más alta de solutos no difusibles, el agua saldrá de las células hacia el espacio extracelular, con lo que se concentrará el líquido intracelular y se diluirá el líquido extracelular. En este caso, la célula se encogerá hasta que se igualen ambas concentraciones. Las soluciones de cloruro sódico cuya concentración es mayor del 0.9 % son hipertónicas. LÍQUIDOS ISOSMÓTICOS, HIPEROSMÓTICOS E HIPOSMÓTICOS. Los términos isotónico, hipotónico

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Tratado de fisiología médica

llegar al cuerpo a través del intestino y deben transportarse por la sangre a todos los tejidos antes de que pueda producirse el equilibrio osmótico completo. Suelen transcurrir unos 30 minutos antes de que se obtenga el equilibrio osmótico en todo el cuerpo después de beber agua.

HIPOTÓNICA La célula se hincha

VOLÚMENES Y OSMOLALIDADES DE LOS LÍQUIDOS EXTRACELULAR E INTRACELULAR EN CONDICIONES ANORMALES

Í&WM 360mOsm/L V HIPERTÓNICA La célula se encoge

FIGURA 25-5. Efectos de las soluciones istónicas (A), hipertónicas (B) e hipotónicas (C) sobre el volumen de las células.

e hipertónico se refieren al hecho de que las soluciones produzcan o no cambios en el volumen de las células. La tonicidad de las soluciones depende de las concentraciones de los solutos no difusibles. Sin embargo, algunos solutos pueden atravesar la membrana celular. Las soluciones que tienen la misma osmolalidad que las células se llaman isosmóticas, independientemente de que los solutos sean capaces o no de atravesar la membrana celular. Los términos hiperosmótico e hiposmótico se refieren a las soluciones que tienen mayor o menor osmolaridad, respectivamente, que el líquido extracelular normal, sin tener en cuenta si los solutos atraviesan o no la membrana celular. Las sustancias muy permeables, como la urea, pueden producir cambios transitorios en el volumen de los líquidos que ocupan los espacios in-tracelular y extracelular, pero si transcurre un tiempo suficiente, las concentraciones de estas sustancias acaban por igualarse en los dos compartimientos y tienen escasos efectos sobre el volumen intracelular en condiciones de estabilidad. EL EQUILIBRIO OSMÓTICO ENTRE LOS LÍQUIDOS INTRACELULAR Y EXTRACELULAR SE ALCANZA RÁPIDAMENTE. El paso de líquido a través de la membrana celular se produce tan rápidamente que cualquier diferencia de osmolaridad entre estos dos compartimientos se corrige habitualmente en cuestión de segundos o, como mucho, en unos minutos. Este desplazamiento rápido del agua a través de las membranas celulares no significa que se consiga un equilibrio completo entre los compartimientos extracelular e intracelular en la totalidad del cuerpo en este mismo breve período de tiempo. La razón de esto es que los líquidos suelen

Algunos de los distintos factores que pueden hacer que los volúmenes de líquidos extracelular e intracelular cambien intensamente son: la ingestión de agua, la deshidratación, la administración intravenosa de los distintos tipos de soluciones existentes, la pérdida de grandes cantidades de líquido por el tracto gastrointestinal, y la pérdida de cantidades anormales de líquido con el sudor o a través de los riñones. Se pueden calcular los cambios de los volúmenes del líquido intracelular y extracelular y las distintas formas de tratamiento que debe instaurarse si se tienen en cuenta los siguientes principios básicos: 1. El agua se desplaza rápidamente a través de las membranas celulares; por tanto, las osmolaridades de los líquidos intracelular y extracelular se mantienen casi exactamente iguales entre sí, salvo durante escasos minutos después de un cambio en cualquiera de esos compartimientos. 2. Las membranas celulares son casi totalmente impermeables a muchos solutos, por tanto, el número de osmoles del líquido extracelular o intracelular se mantiene constante salvo que se añadan o se pierdan solutos del compartimiento extracelular. Recordando siempre estos principios básicos, podemos analizar los efectos de las distintas alteraciones de los líquidos sobre los volúmenes y osmolaridades de los líquidos extracelular e intracelular.

Consecuencias de la adición de solución salina al líquido extracelular Si se añade una solución salina isotónica al compartimiento del líquido extracelular, la osmolaridad del líquido extracelular no se modifica; por tanto, no se produce osmosis a través de las membranas celulares. El único efecto es un aumento del volumen del líquido extracelular (Fig. 25-6A). El sodio y el cloruro permanecen en gran parte en

Los comportamientos líquidos del cuerpo: líquidos extracelular e intracelular; líquido intersticial y edema

el líquido extracelular porque la membrana celular se comporta como si fuera prácticamente impermeable al cloruro sódico. Sí se añade una solución hipertónica al líquido extracelular, aumenta la osmolaridad extracelular y se produce osmosis con salida del agua de las células hacia el compartimiento extracelular (Fig. 25-65). De nuevo, casi todo el cloruro sódico que se ha añadido permanece en el compartimiento extracelular y el líquido difunde desde las células hacia el espacio extracelular para que se produzca el equilibrio osmótico. El resultado final es un aumento del volumen extracelular (mayor que el volumen de líquido añadido), un descenso del volumen intracelular, y una elevación de la osmolaridad en ambos compartimientos. Si se añade una solución hipotónica al líquido extracelular, la osmolaridad del líquido extracelular disminuye, y parte del agua extracelular difunde al interior de las células hasta que los compartimientos intracelular y extracelular tienen la misma osmolaridad (Fig. 25-6C). Los volúmenes intracelular y extracelular aumentan al añadir líquido hipotónico, aunque el volumen intracelular lo hace en mayor cuantía. CÁLCULO DE LOS DESPLAZAMIENTOS DE LOS LÍQUIDOS Y LAS OSMOLARIDADES DESPUÉS DE LA ADMINISTRACIÓN DE SOLUCIÓN SALINA HIPERTÓNICA. Podemos calcular los efectos sucesivos que se producen sobre los volúmenes y las osmolaridades de los líquidos extracelular e intracelular cuando se realiza una infusión de diferentes soluciones. Por ejemplo, si infundimos 2 L de una solución hipertónica de cloruro sódico al 2.9 % en el compartimiento líquido extracelular de un paciente de 70 kg de peso que tiene una osmolaridad plasmáti-

ca inicial de 280 mOsm/L, ¿qué ocurriría con los volúmenes y las osmolaridades de los líquidos intracelular y extracelular después de alcanzar el equilibrio osmótico? El primer paso es calcular las condiciones iniciales en relación con los volúmenes, las concentraciones y los miliosmoles totales que tiene cada compartimiento. Suponiendo que el volumen de líquido extracelular es un 20 % del peso corporal y que el volumen de líquido intracelular es del 40 % del peso corporal, pueden calcularse los siguientes volúmenes y concentraciones: PASO 1. SITUACIÓN INICIAL Volumen (litros)

Líquido extracelular Líquido intracelular Líquido corporal total

C o n centración (mOsmIL)

14

28 42

LÍQUIDO EXTRACELULAR A. Adición de CINa isotónico

300-i f ^ 200-

o o0

10

20

30

280 280 280

Total (mOsm)

3920 7840 11760

Seguidamente, se calculan los miliosmoles totales añadidos al líquido extracelular que existen en los 2 L de cloruro sódico al 2.9%. Una solución al 2.9% significa que hay 2.9 g/100 mL, o 29 g de cloruro sódico por litro. Como el peso molecular del cloruro sódico es de unos 58 g/mol, esto significa que hay alrededor de 0.5 moles de cloruro sódico por cada litro de solución. En 2 L de la solución habrá, por tanto, 1 mol de cloruro sódico. Como 1 mol de cloruro sódico es aproximadamente igual que 2 osmoles (el cloruro sódico tiene dos partículas osmóticamente activas por mol), el resultado final tras añadir 2 L detesta solución es que hay 2000 miliosmoles más de cloruro sódico en el líquido extracelular.

Q LÍQUIDO INTRACELULAR j

Estado normal

329

40

VOLUMEN (L) C. Adición de CINa hipotónico

B. Adición de CINa hipertónico

FIGURA 256. Consecuenci as de la adición de soluciones isotónlcas, hipertónicas e hipotónicas al líquido extracelular después de producirse el equilibrio osmótico. El estado normal está Indicado por trazos continuos y las desviaciones de lo normal están representada s por líneas discontinuas. Los volúmenes de los compartimien tos de los líquidos intracelular y extracelular aparecen en las abscisas de cada dibujo, y las osmolaridade s de esos compartimien tos están representada s en el eje de ordenadas.

330 Tratado de fisiología médica En el paso 2 calculamos las consecuencias instantáneas de añadir 2000 miliosmoles de cloruro sódico más 2 L de líquido, al líquido extracelular. Instantáneamente, no se produciría ningún cambio de la concentración, ni del volumen del líquido intracelular, ni habría equilibrio osmótico. Sin embargo, en el líquido extracelular habría 2000 miliosmoles más de solutos, dando un total de 5920 miliosmoles. Como el compartimiento extracelular tiene ahora un volumen de 16 L, su concentración se puede calcular dividiendo los 5920 miliosmoles por los 16 L, lo que da una concentración de 370 mOsm/L. Después de añadir la solución se obtendrían instantáneamente los siguientes valores:

Así pues, con este ejemplo puede verse que al añadir 2 L de una solución hipertónica de cloruro sódico, el volumen del líquido extracelular aumenta 4.9 L, mientras que el volumen de líquido intracelular disminuye 2.9 L. Esta manera de calcular los cambios de los volúmenes y osmolaridades del líquido extracelular se puede aplicar prácticamente a cualquier problema clínico que afecte a la regulación del volumen de líquidos. El lector debería familiarizarse con esos cálculos, porque el conocimiento de los aspectos matemáticos del equilibrio osmótico entre los compartimientos de los líquidos intracelular y extracelular es esencial para comprender casi todas las alteraciones de los líquidos corporales y su tratamiento.

PASO 2. EFECTO INSTANTÁNEO AL AÑADIR 2 LITROS DE CLORURO SÓDICO AL 2.9 % Volumen Concentración (mOsmIL) (mOsm) Líquido extracelular Líquido intracelular Líquido corporal total

16 28 44

370 280 sin equilibrio

Total (litros) 5920 7840 13 760

En el tercer paso, calculamos los volúmenes y las concentraciones que se obtendrían unos minutos después de producirse el equilibrio osmótico. En este caso, las concentraciones en los compartimientos de los líquidos intracelular y extracelular serían iguales, y pueden calcularse dividiendo los miliosmoles totales del cuerpo, 13 760, por el volumen total, que ahora es de 44 L. Esto da una concentración de 312.7 mOsm/L. Por tanto, todos los compartimientos líquidos del cuerpo tendrán la misma concentración después de obtenerse el equilibrio osmótico. Si suponemos que el cuerpo no ha perdido ningún soluto ni nada de agua, y que no hay ningún desplazamiento de cloruro sódico hacia dentro ni hacia fuera de las células, entonces podemos calcular los volúmenes de los compartimientos intracelular y extracelular: el volumen de líquido intracelular se calcula dividiendo los miliosmoles totales del líquido intracelular (7840) por la concentración (312.7 mOsm/L), lo que da un volumen de 25.1 litros. El volumen del líquido extracelular se calcula dividiendo los miliosmoles totales del líquido extracelular (5920) por la concentración (312.7 mOsm/L), lo que da un volumen de 18.9 litros. También aquí estos cálculos se basan en la suposición de que el cloruro sódico que se añade al líquido extracelular permanece en él, y no penetra en las células. PASO 3. EFECTO DE LA ADICIÓN DE 2 LITROS DE CLORURO SÓDICO AL 2.9 % DESPUÉS DE OBTENERSE EL EQUILIBRIO OSMÓTICO Volumen Concentración (mOsmIL) (mOsm) Líquido extracelular Líquido intracelular Líquido corporal total

18.9 25.1 44.0

312.7 312.7 312.7

Total (litros) 5920 7840 13 760

ADMINISTRACIÓN DE GLUCOSA Y OTRAS SOLUCIONES CON FINES NUTRITIVOS Para aportar nutrientes a las personas que no pueden tomar de otra manera las cantidades suficientes de elementos nutritivos, se utilizan soluciones de muchas clases que se administran por vía intravenosa. Las soluciones de glucosa se usan mucho y, en menor grado, se emplean soluciones de aminoácidos y de grasa homogeneizada. Cuando se administran estas soluciones, las concentraciones de las sustancias osmóticamente activas que contienen suelen ajustarse para que sean casi isotónicas, o se inyectan con la suficiente lentitud para que no trastornen el equilibrio osmótico de los líquidos corporales. Después de que la glucosa u otros nutrientes se han metabolizado, suele quedar en el cuerpo un exceso de agua, especialmente si se ingieren más líquidos. De ordinario, los ríñones excretan este líquido sobrante en forma de orina muy diluida. El resultado final es, por tanto, el aporte exclusivo de nutrientes al cuerpo.

ALTERACIONES CLÍNICAS DE LA REGULACIÓN DEL VOLUMEN DE LOS LÍQUIDOS: HIPONATREMIA E HIPERNATREMIA La primera determinación que el clínico puede obtener fácilmente cuando está evaluando el estado de hidratación del paciente es la concentración de sodio en plasma. La osmolaridad del plasma no se mide sistemáticamente, pero como el sodio y sus aniones habituales (el cloruro principalmente) dan cuenta de más del 90 % de los solutos que existen en el líquido extracelular, la concentración de sodio en plasma es un indicador bastante fiel de la osmolaridad del plasma en muchas situaciones. Cuando la concentración de sodio en plasma desciende por debajo de lo normal (unos 142 mEq/L), se dice que una persona tiene hiponatremia. Cuando la concentración de sodio en plasma se eleva por encima de lo normal, se dice que esa persona tiene hipernatremia.

Los comportamientos líquidos del cuerpo: líquidos extracelular e intracelular; líquido Intersticial y edema

Causas de hiponatremia: exceso de agua o pérdidas de sodio La disminución de la concentración de sodio en el plasma puede deberse a la pérdida de cloruro sódico del líquido extracelular o a la adición de un exceso de agua al líquido extracelular. La pérdida primaria de cloruro sódico produce una deshidratación hiposmótica y se asocia a una reducción del volumen del líquido extracelular. Los procesos que pueden producir hiponatremia por pérdida de cloruro sódico comprenden la diarrea y los vómitos. El consumo excesivo de diuréticos que inhiben la capacidad de los ríñones para retener el sodio y algunas formas de nefropatías con pérdida de sodio también pueden producir una hiponatremia de intensidad moderada. Finalmente, la enfermedad de Addison, que cursa con menor secreción de la hormona aldosterona, deteriora la capacidad de los riñones para reabsorber el sodio y puede producir un grado moderado de hiponatremia. También puede asociarse hiponatremia a un exceso de retención de agua, la cual diluye el sodio del líquido extracelular, un proceso que se denomina sobrehidratación hiposmótica. Por ejemplo, la secreción excesiva de hormona antidiurética, que hace que los túbulos renales reabsorban más agua, puede dar lugar a hiponatremia y sobrehidratación.

Causas de hipernatremia: pérdida de agua o exceso de sodio El aumento de la concentración de sodio en el plasma, que produce también un aumento de la osmolaridad, puede deberse bien a una pérdida de agua del líquido extracelular, con la consiguiente concentración de los iones sodio, o bien a un exceso de sodio en el líquido extracelular. Cuando la alteración primaria es la pérdida de agua del espacio extracelular, se produce una deshidratación hiperosmótica (hipertónica). Este proceso puede aparecer cuando hay una incapacidad para la secreción de la hormona antidiurética, sustancia necesaria para que los riñones conserven el agua. Cuando falta la hormona antidiurética, los riñones secretan grandes cantidades de orina diluida (un proceso llamado diabetes insípida), que produce deshidratación y aumento de la concentración de cloruro sódico en el líquido extracelular. En algunos tipos de nefropatías, los riñones no pueden responder a la hormona antidiurética, apareciendo igualmente un tipo de diabetes insípida «nefrógena». Una causa más frecuente de hipernatremia asociada a una disminución del volumen del líquido extracelular es la deshidratación producida por una ingestión de agua inferior al agua que pierde el cuerpo, como ocurre con la sudoración que se produce con el ejercicio físico intenso. También puede aparecer hipernatremia como consecuencia de un exceso de cloruro sódico añadido al líquido extracelular. Esto se produce con frecuencia por una sobrehidratación hiperosmótica, porque el exceso de cloruro sódico extracelular suele asociarse también a cierto grado de retención de agua por los riñones. Por ejemplo, la secreción excesiva de la hormona que retiene sodio, la aldosterona, puede produ-

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cir una ligera hipernatremia y sobrehidratación. La razón de que la hipernatremia no sea más intensa es que la secreción elevada de aldosterona hace que los riñones reabsorban mayores cantidades de agua y sodio. Así pues, para analizar las alteraciones de la concentración de sodio en el plasma y decidir el tratamiento adecuado, primero debe determinarse si la alteración se debe a una pérdida o a retención primaria de sodio, o a una pérdida o retención primaria de agua.

EDEMA: EXCESO DE LÍQUIDO EN LOS TEJIDOS El edema es la presencia de un exceso de líquido en los tejidos corporales. En la mayoría de los casos, el edema se produce principalmente en el compartimiento del líquido extracelular, pero puede afectar también a los líquidos intracelulares.

Edema intracelular Hay dos procesos que predisponen especialmente a la hinchazón intracelular: 1) la depresión de los sistemas metabólicos de los tejidos, y 2) la falta de nutrición suficiente de las células. Por ejemplo, cuando el riego sanguíneo de un tejido disminuye, el aporte de oxígeno y de nutrientes desciende; si el riego sanguíneo se vuelve demasiado lento para mantener el metabolismo normal, la bomba de iones de la membrana celular reduce su funcionamiento. Cuando se produce esto, los iones sodio que incluso normalmente penetran en las células ya no pueden bombearse hacia el exterior y el exceso de sodio intracelular produce, por osmosis, el paso de agua al interior de las células. Algunas veces, esto puede producir el aumento del volumen intracelular en alguna zona de tejido (incluso de toda una pierna isquémica, por ejemplo) hasta dos o tres veces lo normal. Cuando ocurre esto, suele ser el anuncio de la muerte del tejido. También puede aparecer edema intracelular en los tejidos inflamados; la inflamación suele tener un efecto directo sobre las membranas celulares aumentando su permeabilidad, dejando que el sodio y otros iones difundan hacia el interior de la célula con la osmosis de agua consecutiva y entrada de agua en las células.

Edema extracelular El edema de líquido extracelular se produce cuando hay retención excesiva de líquido en los espacios extracelulares. En general, hay dos causas

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de edema extracelular: 1) la salida anormal de líquidos desde el plasma a los espacios intersticiales a través de los capilares, y 2) el fracaso de los linfáticos para retornar el líquido desde el intersticio de vuelta hacia la sangre. La causa clínica más frecuente de acumulación de líquido intersticial es la filtración capilar excesiva de líquido.

Factores que pueden aumentar la filtración capilar Para comprender las causas de una filtración capilar excesiva, conviene repasar los factores determinantes de la filtración capilar que se estudiaron en el Capítulo 16. La filtración capilar puede expresarse matemáticamente como: Filtración = Kf x (Pc - P,¡ - na + %) donde Kf es el coeficiente de filtración capilar (el producto de la permeabilidad por la superficie de los capilares), Pc es la presón hidrostática capilar, Ph es la presión hidrostática del líquido intersticial, 7tc es la presión coloidosmótica del plasma en los capilares, y nn es la presión coloidosmótica del líquido intersticial. En esta ecuación puede verse que la filtración capilar puede aumentar con cualquiera de los cambios siguientes: aumento del coeficiente de filtración capilar, aumento de la presión hidrostática capilar, o disminución de la presión coloidosmótica del plasma.

La obstrucción linfática produce edema Cuando se produce un bloqueo de los linfáticos, el edema puede ser especialmente intenso, porque las proteínas plasmáticas que se escapan al intersticio no tienen posibilidad de eliminarse. Al elevarse la concentración de las proteínas, aumenta la presión coloidosmótica del líquido intersticial, la cual retira aún más líquidos de los capilares. La obstrucción de la circulación linfática puede ser especialmente intensa en las infecciones de los ganglios linfáticos, como ocurre en la infección por los nematodos llamados filarías. Además, puede haber bloqueo de los vasos linfáticos en algunas formas de cáncer o después de una intervención quirúrgica en la que se eliminan los vasos linfáticos o quedan obstruidos. Por ejemplo, en la mas-tectomía radical, se extirpa un gran número de vasos linfáticos, lo que dificulta la eliminación de los líquidos procedentes de la región de la mama y del brazo, y esto produce edema e hinchazón de los espacios tisulares. Algunos vasos linfáticos vuelven finalmente a desarrollarse después de este tipo de intervenciones, de modo que el edema intersticial suele ser transitorio.

Resumen de las causas de edema extracelular Hay muchos procesos que pueden causar retención de líquidos en los espacios intersticiales, bien sea por escapes anormales de líquido de los capilares, o bien porque impiden que los vasos linfáticos devuelvan los líquidos desde el intersticio a la circulación. A continuación, se expone una lista de los distintos procesos que pueden producir edema extracelular a través de estos dos tipos de alteraciones: I. Aumento de la presión capilar A. Retención excesiva de agua y sal por el ri ñon 1. Insuficiencia renal aguda o crónica 2. Exceso de mineral o corticoides B. Elevación de la presión venosa 1. Insuficiencia cardíaca 2. Obstrucción venosa 3. Impulsión insuficiente de la sangre venosa (a) Parálisis de los músculos (b) Inmovilización de partes del cuerpo (c) Insuficiencia de las válvulas venosas C. Disminución de la resistencia arteriolar 1. Excesivo calor corporal 2. Insuficiencia del sistema nervioso simpático 3. Fármacos vasodilatadores II. Disminución de las proteínas plasmáticas A. Pérdida de proteínas por la orina (síndrome nefrótico) B. Pérdida de proteínas por zonas cutáneas denudadas 1. Quemaduras 2. Heridas ¿ C. Síntesis insuficiente de proteínas 1. Hepatopatías 2. Malnutrición grave de proteínas o calorías III. Aumento de la permeabilidad capilar A. Reacciones inmunitarias que producen li beración de histamina y otras sustancias inmunitarias B. Toxinas C. Infecciones bacterianas D. Carencias vitamínicas, especialmente de vitamina C E. Isquemia prolongada F. Quemaduras IV. Obstrucción al drenaje linfático A. Cáncer B. Infecciones (p. ej., por nematodos tipo filaría) C. Intervenciones quirúrgicas D. Ausencia o anomalías congénitas de los vasos linfáticos En este resumen, se puede ver que hay tres factores importantes que producen aumento de la filtración de líquidos y proteínas desde los capilares al intersticio: 1) el aumento de la presión hidrostática capilar; 2) la disminución de la presión coloidosmó-tiea del plasma, y 3) el aumento de la permeabilidad capilar, que produce escape de las proteínas y de líquido a través de los poros de los capilares.

Los comportamientos líquidos del cuerpo: líquidos extracelular e ¡ntracelular; líquido intersticial y edema EDEMA PRODUCIDO POR LA INSUFICIENCIA CARDÍACA. Una de las causas más graves y frecuentes de edema es la insuficiencia cardíaca. En la insuficiencia cardíaca, el corazón no es capaz de impulsar normalmente la sangre procedente de las venas hacia las arterias; esto produce elevación de la presión venosa y de la presión capilar, que va seguida de aumento de la filtración capilar. Además, la presión arterial tiende a descender, dando lugar a menor excreción de agua y sal por los ríñones, lo cual aumenta el volumen sanguíneo y eleva más la presión hidrostática capilar, lo que causa todavía más edema. Asimismo, el menor riego sanguíneo a los ríñones estimula la secreción de renina, que da lugar a mayor formación de angioten-sina II y un aumento de la secreción de aldosterona, cosas ambas que dan lugar a mayor retención de agua y sal por los riñones. Así, en la insuficiencia cardíaca no tratada, todos estos factores actuando conjuntamente producen un intenso edema extracelular generalizado. En los pacientes con insuficiencia cardíaca izquierda, pero sin insuficiencia significativa del lado derecho del corazón, la sangre es bombeada a los pulmones normalmente por el lado derecho del corazón, pero no puede salir fácilmente de las venas pulmonares hacia el lado izquierdo del corazón porque esa parte del corazón está muy debilitada. Por consiguiente, todas las presiones vasculares pulmonares, incluida la presión capilar pulmonar, se elevan muy por encima de lo normal, produciendo un edema pulmonar grave que pone la vida en peligro. Si no se trata, la acumulación de líquido en los pulmones puede empeorar rápidamente y causar la muerte en pocas horas. EDEMA DEBIDO A UNA EXCRECIÓN DISMINUIDA DE AGUA Y SAL POR LOS RÍÑONES. Como se mencionó anteriormente, gran parte del cloruro sódico que se añade a la sangre permanece en el compartimiento extra-celular y sólo pasa en pequeñas cantidades al interior de las células. Por tanto, en las enfermedades renales que comprometen la excreción urinaria de sal y agua, hay grandes cantidades de agua y sodio acumuladas en el espacio extracelular. La mayoría de esta sal y agua excesiva se escapa de la sangre y penetra en los espacios intersticiales, aunque en parte permanece en la sangre. Las consecuencias principales de esto son: 1) aumento generalizado del volumen del líquido intersticial (edema extracelular), y 2) hipertensión debida a aumento del volumen de sangre, como se explicó en el Capítulo 19. Un ejemplo de esto son los niños que sufren una glomerulonefritis aguda, en la cual los glomérulos renales están lesionados por la inflamación y, por tanto, no filtran la suficiente cantidad de líquido; así aparece un intenso edema de todo el cuerpo por exceso de líquido extracelular; junto con el edema, estos niños desarrollan una hipertensión arterial intensa. EDEMA DEBIDO A LA DISMINUCIÓN DE LAS PROTEÍNAS PLASMÁTICAS. Si disminuye la concentración de las proteínas del plasma, sea por déficit de formación de las mismas en cantidades normales, sea por escape de las proteínas del plasma, se produce un descenso de la presión coloidosmótica del plasma. Esto, a su vez, da lugar a un aumento de la filtración capilar en todo el cuerpo, seguido de edema extracelular. Una de las causas más importantes de disminución de la concentración de las proteínas plasmáticas es la

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pérdida de proteínas por la orina, como ocurre en ciertas enfermedades renales, un proceso denominado síndrome nefrótico. Hay muchas clases de enfermedades renales que pueden lesionar las membranas de los glomérulos renales, haciendo que esas membranas se vuelvan permeables a las proteínas del plasma y, a menudo, permitiendo que grandes cantidades de estas proteínas pasen a la orina. Cuando estas pérdidas exceden a la capacidad del organismo para sintetizar proteínas se produce un descenso de la concentración de las proteínas plasmáticas. Cuando esa concentración desciende por debajo de 2.5 g/100 mL, aparece un intenso edema generalizado. La cirrosis hepática es otro proceso que produce la disminución de la concentración de proteínas plasmáticas. Cirrosis significa la formación de gran cantidad de tejido fibroso entre las células parenquimatosas del hígado. Una consecuencia de esto es que esas células no producen suficientes proteínas plasmáticas, lo que da lugar a una disminución de la presión coloidosmótica del plasma y a un edema generalizado que acompaña a este proceso. Otro mecanismo por el que la cirrosis hepática produce edema, es que la fibrosis hepática comprime los vasos que drenan la sangre de la vena porta a su paso por el hígado, antes de vaciarse en la circulación general. La dificultad para la salida de esta sangre portal produce una elevación de la presión hidrostática capilar en todo el territorio gastrointestinal y el consiguiente aumento de la filtración de líquido que abandona el plasma para pasar a los espacios intrabdomi-nales. Cuando se produce esto, las consecuencias combinadas de una menor concentración de proteínas plasmáticas y una elevación de la presión capilar portal dan lugar a la trasudación de grandes cantidades de líquido y proteínas al interior de la cavidad abdominal, un proceso que se conoce como ascitis.

Factores de seguridad que normalmente impiden los edemas Aunque existen muchas alteraciones capaces de producir edema, normalmente el trastorno que lo origina debe ser serio antes de que aparezca un edema. Esto se debe a que existen tres factores de seguridad importantes que se oponen a la retención de líquido en los espacios intersticiales: 1) la escasa distensibilidad del intersticio cuando la presión del líquido intersticial es negativa; 2) la capacidad del drenaje linfático para aumentar de 10 a 50 veces por encima de lo normal, y 3) la dilución que experimentan las proteínas del líquido intersticial, y que reduce la presión coloidosmótica del líquido intersticial conforme aumenta la filtración capilar.

Factor de seguridad debido a la escasa distensibilidad del intersticio mientras existe presión negativa En el Capítulo 16, se señaló que la presión hidrostática del líquido intersticial en la mayoría de

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Presión del líquido libre intersticial (mm Hg)

FIGURA 25-7. Relación entre la presión hidrostática del líquido intersticial y los volúmenes de líquido intersticial, incluidos el volumen total, el volumen de líquido libre y el volumen de líquido en estado de gel, en los tejidos laxos como la piel. Obsérvese que hay cantidades significativas de líquido libre que sólo aparecen cuando la presión del líquido intersticial se hace positiva. (Modificado de Guyton AC, Granger HJ, y Taylor AE: Physiol Rev 51:527, 1971.)

los tejidos subcutáneos laxos del cuerpo es ligeramente inferior a la presión atmosférica, siendo su valor de -3 mm Hg por término medio. Este ligero efecto de succión que existe en los tejidos ayuda a que éstos se mantengan unidos. En la Figura 25-7 se observa la relación aproximada que existe entre los distintos niveles de presión del líquido intersticial y el volumen de líquido intersticial, según se deduce de la extrapolación a los seres humanos de los estudios realizados en animales. A una presión del líquido intersticial de -3 mm Hg, el volumen de líquido intersticial es de unos 12 litros. Obsérvese también en la Figura 25-7 que, mientras la presión del líquido intersticial está en los límites negativos, todo pequeño cambio del volumen del líquido intersticial se acompaña de cambios relativamente grandes en la presión hidrostática del líquido intersticial. Por tanto, mientras se mantiene una presión negativa, la distensibilidad de los tejidos, que se define como el cambio de volumen por cada milímetro de mercurio de cambio de la presión, es escasa.

¿Cómo actúa la escasa distensibilidad de los tejidos cuando existen presiones negativas como factor de seguridad frente al edema? Para responder a esta pregunta, recordemos los determinantes de la filtración a través de los capilares que se mencionaron anteriormente. Cuando aumenta la presión hidrostática del líquido intersticial, este aumento de presión tiende a oponerse a que prosiga la filtración capilar. Por tanto, mientras la presión hidrostática del líquido intersticial siga siendo negativa, bastarán pequeños aumentos del volumen del líquido intersticial para producir aumentos relativamente grandes de la presión hidrostática en el líquido intersticial, y éstos actuarán oponiéndose a la filtración y al paso de más líquido al interior de los tejidos. Como la presión hidrostática normal del líquido intersticial es de -3 mm Hg, la presión hidrostática del líquido intersticial debe aumentar aproximadamente 3 mm Hg para que comiencen a acumularse grandes cantidades de líquido en los tejidos. Por tanto, el factor de seguridad que actúa contra el edema por este efecto consiste en un cambio de presión en el líquido intersticial de alrededor de 3 mm Hg. En cuanto la presión del líquido intersticial aumenta por encima de 0 mm Hg, la distensibilidad de los tejidos aumenta considerablemente, pudiéndose acumular grandes cantidades de líquido en los tejidos en cuanto se producen aumentos adicionales relativamente pequeños de presión hidrostática del líquido intersticial. Por eso, cuando la presión alcanza cifras positivas, este factor de seguridad contra el edema se pierde, dado el gran aumento de la distensibilidad que se produce en los tejidos. IMPORTANCIA DEL GEL INTERSTICIAL PARA EVITAR LA ACUMULACIÓN DE LÍQUIDO EN EL INTERSTICIO. Obsérvese, en la Figura 25-7, que en los tejidos normales que tienen una presión del líquido intersticial negativa, prácticamente todo el líquido del intersticio está formando un gel. Es decir, que el líquido queda retenido o fijado a una red de proteoglucanos, de tal modo que prácticamente no existen espacios con líquido «libre» mayores de unos centenares de mieras de diámetro. La importancia de este gel es que impide que el líquido se desplace o circule fácilmente por los tejidos debido al impedimento creado por la «superficie en cepillo» que forman los billones de filamentos de los proteoglucanos. Además, cuando la presión de los líquidos intersticiales desciende a valores muy negativos, el gel no se retrae mucho porque la red de los filamentos de proteoglucanos ofrece resistencia elástica a la compresión. Por tanto, cuando existen presiones negativas, el volumen de líquido intersticial no cambia mucho, tanto si el grado de succión es de unos pocos milímetros de mercurio de presión negativa como si alcanza los 10 a 20 mm Hg de presión negativa. En otras palabras, la distensibilidad de los tejidos es muy baja cuando las presiones son negativas. En cambio, cuando la presión del líquido intersticial alcanza valores positivos, se produce una enorme re-

Los comportamientos líquidos del cuerpo: líquidos extracelular e intracelular; líquido intersticial y edema tención de líquido libre en los tejidos. Con esos valores de presión, los tejidos son distensibles y permiten que aumentos adicionales, incluso pequeños, de la presión hidrostática en el líquido intersticial produzcan la retención de grandes cantidades de líquido. La mayor parte de ese líquido suplementario que se acumula es «líquido libre» porque empuja y separa los filamentos que, en forma de cepillo, forman los proteoglucanos. De este modo, el líquido puede ahora circular libremente por los espacios tisulares, porque ya no está formando un gel. Cuando ocurre esto, el edema se denomina edema con fóvea, ya que al presionar esos tejidos con el dedo pulgar, el líquido sale de ese área y, al retirar el pulgar, queda marcada una fosita en la piel durante unos segundos hasta que el líquido de los tejidos circundantes vuelve a rellenar ese espacio deprimido. Esta clase de edema es distinto al edema sin fóvea que aparece cuando las células de los tejidos se hinchan en lugar de hacerlo el intersticio, o cuando el líquido del intersticio se coagula con el fibrinógeno de modo que no puede moverse libremente en los espacios tisulares. IMPORTANCIA DE LOS FILAMENTOS DE PROTEOGLUCANOS COMO «ESPACIADORES» DE LAS CÉLULAS Y EN LA PREVENCIÓN DE LA CIRCULACIÓN RÁPIDA DE LÍQUIDO EN LOS TEJIDOS. Los filamentos de los proteoglucanos junto con las fibrillas de colágeno mucho mayores que existen en los espacios intersticiales, actúan como «espaciadores» entre las células. Los nutrientes y los iones no difunden fácilmente a través de las membranas celulares; por tanto, sin espacios adecuados entre las células, estos nutrientes, los electrólitos, y los productos de desecho de las células no podrían intercambiarse rápidamente entre los capilares sanguíneos y las células situadas a cierta distancia unas de otras. Los filamentos de proteoglucanos también impiden un flujo de líquidos demasiado fácil a través de los espacios tisulares. Si no hubiera filamentos de proteoglucanos, la simple permanencia de una persona en pie, produciría el desplazamiento de gran cantidad de líquido intersticial desde la parte superior del cuerpo a la parte inferior del mismo. Si se acumula demasiado líquido en el intersticio, como ocurre en el edema, este líquido suplementario da lugar a que aparezcan grandes conductos que permiten al líquido circular fácilmente a través del intersticio. Por tanto, cuando aparecen edemas intensos en las piernas, es frecuente que parte del líquido del edema pueda disminuir simplemente elevando las piernas. Aunque el líquido no circule fácilmente por los tejidos cuando existen filamentos compactos de proteoglucanos, las distintas sustancias que se encuentran en el líquido pueden difundir a través de los tejidos al menos con un 95 % de la facilidad con que difunden normalmente. Por tanto, la habitual difusión de los nutrientes a las células y la eliminación de los productos de desecho de las células no queda comprometida por los filamentos de proteoglucanos del intersticio.

Aumento del flujo linfático como factor de seguridad contra el edema Una función importante del sistema linfático es devolver a la circulación los líquidos y proteínas

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que se filtran de los capilares y al intersticio. Sin esta circulación continua de retorno de las proteínas filtradas y el líquido hacia la sangre, el volumen plasmático se agotaría rápidamente y simultáneamente se produciría un edema intersticial. Los linfáticos actúan como un factor de seguridad frente al edema porque la circulación de la linfa puede aumentar de 10 a 50 veces cuando empieza a acumularse líquido en los tejidos. Esto permite a los linfáticos eliminar grandes cantidades de líquido y de proteínas en respuesta al aumento de la filtración en los capilares, impidiendo que la presión intersticial se eleve y alcance valores positivos. El factor de seguridad representado por la circulación linfática se ha calculado que es de unos 7 mm Hg.

«Lavado» de las proteínas del líquido intersticial como factor de seguridad frente al edema Cuando se filtran al intersticio mayores cantidades de líquido, la presión del líquido intersticial se eleva, aumentando la circulación de la linfa. En la mayoría de los tejidos, la concentración de proteínas en el intersticio disminuye conforme la circulación linfática aumenta, porque la cantidad de proteínas que se transportan hacia el exterior es mayor que las que pueden filtrarse en los capilares y pasar al intersticio; la razón de esto es que los capilares son bastante impermeables a las proteínas en comparación a los vasos linfáticos. Por tanto, las proteínas «se lavan» del líquido intersticial conforme aumenta el flujo linfático. Como la presión coloidosmótica del líquido intersticial producida por las proteínas tiene tendencia a sacar líquido de los capilares al intersticio, la disminución de las proteínas del líquido intersticial reduce la fuerza de filtración a través de los capilares y tiende a evitar nuevas retenciones de líquido. El factor de seguridad de este efecto frente al edema se ha calculado que es de unos 7 mm Hg. Resumen de los factores de seguridad que evitan el edema Reuniendo todos los factores de seguridad que se oponen al edema, observamos lo siguiente: 1. El factor de seguridad que representa la baja distensibilidad tisular cuando la presión del líquido intersticial es negativa, es de unos 3 mm Hg. 2. El factor de seguridad que constituye el aumento de la circulación linfática es de unos 7 mm Hg. 3. El factor de seguridad producido por el lavado de las proteínas de los espacios intersticiales es de 7 mm Hg. Por tanto, en total, el factor defensivo contra la formación de edemas está constituido por unos 17 mm Hg. Esto significa que la presión de los capilares en

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un tejido periférico podría elevarse teóricamente en 17 mm Hg, o duplicar aproximadamente su valor normal, antes de que apareciera edema significativo.

LÍQUIDOS DE LOS «ESPACIOS POTENCIALES» DEL CUERPO Quizá la mejor manera de describir un «espacio potencial» es poner algunos ejemplos, como son: la cavidad pleural, la cavidad pericárdica, la cavidad peritoneal y las cavidades sinoviales que incluyen las cavidades articulares y las bolsas serosas. Prácticamente todos estos espacios potenciales presentan superficies que casi están en contacto unas con otras, pues sólo existe una fina capa de líquido entre ellas, y así esas superficies se deslizan fácilmente una sobre otra. Para favorecer ese deslizamiento, existe un líquido proteináceo que actúa como lubricante de esas superficies. LOS LÍQUIDOS SE INTERCAMBIAN ENTRE LOS CAPILARES Y LOS ESPACIOS POTENCIALES. La membrana superficial de un espacio potencial no suele ofrecer una resistencia significativa al paso de los líquidos, los electrólitos, ni las proteínas siquiera, pudiendo todos ellos entrar y salir entre el espacio y el líquido intersticial del tejido circundante con relativa facilidad. Por tanto, cada espacio potencial es, en realidad, un gran espacio tisular. Por consiguiente, el líquido de los capilares vecinos difunde a los espacios potenciales, pasando no sólo al líquido intersticial, sino también al interior del espacio potencial. LOS VASOS LINFÁTICOS DRENAN LAS PROTEÍNAS DE LOS ESPACIOS POTENCIALES. Las proteínas se acumulan en los espacios potenciales después de escaparse de los capilares, lo mismo que sucede con las proteínas que se acumulan en los espacios intersticiales de todo el cuerpo. Esas proteínas deben eliminarse a través de los linfáticos u otros conductos para devolverse a la circulación. Cada espacio potencial está unido directa o indirectamente a los vasos linfáticos. En algunos casos, como el de la cavidad pleural y la cavidad peritoneal, hay grandes vasos linfáticos que nacen directamente en la propia cavidad. EL LÍQUIDO DEL EDEMA EN LOS ESPACIOS POTENCIALES SE LLAMA «DERRAME». Cuando aparece edema en los tejidos subcutáneos adyacentes a un espacio potencial, suele acumularse también líquido del edema en dicha cavidad, y ese líquido se denomina derrame. De ahí que la obstrucción de los linfáticos o cualquier otro trastorno capaz de producir una excesiva filtración en los capilares pueda producir derrames de la misma manera que causa edema intersticial. La cavidad abdominal está especialmente predispuesta a recoger líquido de derrame y, en este caso, el derrame se llama cistitis. En casos intensos, pueden acumularse 20 litros de líquido ascítico o más.

Los otros espacios potenciales, como la cavidad pleural, la cavidad pericárdica y los espacios articulares, pueden hincharse intensamente cuando hay edema generalizado. Además, una lesión o una infección local de cualquier cavidad es frecuente que obstruya el drenaje linfático y que produzca una hinchazón aislada en cualquiera de las cavidades. La dinámica del intercambio de líquidos en la cavidad pleural se estudia detalladamente en el Capítulo 38. Esta dinámica es ante todo representativa de todos los demás espacios potenciales también. Tiene interés especial resaltar que la presión del líquido en la mayoría o en todos los espacios potenciales, sin que exista un estado edematoso, es negativa, de la misma manera que esa presión es negativa (inferior a la atmosférica) en los tejidos subcutáneos laxos. Por ejemplo, la presión hidrostática del líquido intersticial es de unos -7 a -8 mm Hg en la cavidad pleural, de -3 a -5 mm Hg en los espacios articulares, y de -5 a -6 mm Hg en la cavidad pericárdica.

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