Desequilibrios hidro-electrolíticos en niños

Curso de medio interno “De la clínica a la fisiopatología”

INTRODUCCIÓN al CURSO:

El diagnóstico de los desequilibrios hidro-electrolíticos y ácido-básicos en el niño es un problema que se presenta frecuentemente en la práctica clínica, y de su precisión depende el mejor manejo de los mismos.

El objetivo de este curso es intentar que, motivados por situaciones reales que se plantean en su actividad, los médicos en formación (situación en la que realmente todos estamos) puedan relacionar los conocimientos de la fisiología, física y química que aprendieron en la facultad con las alteraciones fisiopatológicas que presentan los pacientes, y utilizarlos como herramientas que les permitan definir los desequilibrios y cuantificarlos.

En su preparación participaron todos los residentes del Programa de Clínica Pediátrica del Hospital Nac. Profesor A. Posadas, supervisados y coordinados por sus 3 jefes de residentes y bajo mi dirección.

Su presentación se hizo a lo largo de 3 meses de 2009, en sesiones interactivas en las que participaban residentes y becarios de nuestro hospital y de otros servicios de pediatría., con discusión coordinada de los problemas y con una actualización del tema como reflexión final.

Para su publicación, decidimos con los jefes de residentes dividirlo en capítulos:

Capítulo 1: Introducción al Medio Interno

Capítulo 2: Desequilibrios del agua. Disnatremias.

Capítulo 3: Desequilibrios del potasio. Diskalemias.

Capítulo 4: Desequilibrios ácido-base.

Capítulo 5: Desequilibrio de iones divalentes. Calcio, fósforo y magnesio.

Capítulo 6: Aplicación final de la metodología en el modelo clínico que reúne todas las alteraciones: La descompensación diabética.

Horacio A Repetto. Prof. Titular Consulto del Dpto. de Pediatría

Director de la Carrera de Especialista en Pediatría.

Facultad de Medicina Univ. de Buenos Aires

Capítulo 1:

Introducción al Medio Interno

Introducción al Medio Interno

Repetto, Horacio A.

Un poco de Historia

El esfuerzo conjunto de geólogos, paleontólogos, antropólogos, arqueólogos, físicos, químicos, biólogos, matemáticos y otras disciplinas ha hecho posible establecer una teoría que explicaría el origen de la vida en la tierra, y la generación del primer medio interno: el interior de una célula.

Hace aproximadamente 3,8 mil a 4 mil millones de años existían en el mar primitivo los 4 elementos básicos de la materia viva: carbono, oxígeno, hidrógeno y nitrógeno. También era abundante la generación de fósforo. Los fosfolípidos (constituyentes de todas las membranas celulares) son moléculas asimétricas, uno de cuyos extremos es hidrófilo y el otro hidrófobo. Por lo tanto, en solución tienden a formar cadenas donde se enfrentan los extremos hidrófobos. Estas cadenas, flotando en el mar primitivo, mantenían grandes probabilidades de cerrarse sobre si mismas aislando un espacio. Dentro de ese espacio - el primer MEDIO INTERNO {MI} -, y a lo largo de millones de años, las moléculas básicas han tenido más probabilidades de constituir otras moléculas más complejas: aminoácidos y polipéptidos, lípidos, hidratos de carbono; y, además, fosfatos y bases que pueden generar los ácidos ribonucleico y desoxirribonucleico. Esas células fueron entonces capaces de dividirse transmitiendo información a sus “hijas”. Éste largo proceso evolutivo ha llevado hace alrededor de 3,5 mil millones de años a la generación de la vida: elementos capaces de desarrollar procesos metabólicos, intercambio con el medio y reproducirse.

La evolución y selección generaron especies más complejas, y, las que pudieron dejar el medio líquido, aislaron del ambiente una solución en la que el agua es el solvente, lo que Claude Bernard llamó MEDIO INTERNO, refiriéndose a los

vertebrados, mamíferos y finalmente el homo sapiens.

Estructura y Función

Nuestro MI es una solución en la que el solvente es el H2O. En toda solución la masa o cantidad de un soluto es directamente proporcional a su concentración {[ ]} y al volumen del solvente. Esta relación nos permite calcular uno de los términos conociendo los otros 2.

CANT = [ ] X VOLUMEN.

Con el uso de esta fórmula se conocen la cantidad de soluto a administrar para cambiar su [ ], el volumen de agua de los compartimentos, la cantidad excretada en un tiempo determinado, el volumen de distribución de un soluto, etc.

En los distintos compartimentos los solutos se trasladan siguiendo gradientes (eléctrico y/o de [ ]) facilitado por canales (para moléculas con ó sin carga eléctrica) y transportadores; o por transporte activo que requiere consumo de energía: enzimas (bombas) (En la figura, presentada por Rodolfo Martín en PRONEFRO, se ven células del conducto colector renal con una bomba –la ATPasa Na/K- y canales para el Na y el K.)

Desequilibrios hidro-electrolíticos en niños

Para analizar el problema de un paciente con un desequilibrio se debe pensar en términos de balance. El balance externo es la diferencia entre ingresos y egresos. Por ej. del H2O, que ingresa por ingesta o parenteral, y egresa por la orina (cuyo volumen puede ser modificado por señales que genera el organismo), y por piel y respiración (volumen que se modifica con la temperatura corporal y del ambiente, el ejercicio, la frecuencia respiratoria, etc.; pero que no es controlado funcionalmente). Balance interno es el que se produce entre el compartimento intracelular {IC} y el extracelular {EC} (el del H2O controlado por la PRESIÓN OSMÓTICA) y dentro de éste entre el intersticial y el intravascular (controlado por la PRESIÓN ONCÓTICA).

Las 4 variables más importantes a analizar ante la hipótesis clínica de un desequilibrio son:

1.

Volumen

2.

Tonicidad

3.

Diskalemias

4.

Ácidos y bases

La alteración y la corrección de una de ellas se acompaña de cambios en las otras. Por ello es útil analizarlas individualmente y además en conjunto. El orden está dado por el riesgo de sus desequilibrios.

El volumen es fundamental para la perfusión de los órganos vitales; la

tonicidad deriva en cambios del volumen celular que puede generar graves problemas (ej. SNC); la kalemia incide directamente sobre el umbral de excitabilidad neuromuscular (arritmias cardíacas) y los desequilibrios ácido-básicos interfieren con las funciones esenciales de la biología celular.

Si bien se verán los mecanismos de análisis cuando se discutan los diferentes problemas clínicos, describiremos algunos conceptos básicos.

El volumen se estima con la historia clínica y un cuidadoso examen físico. El EC es accesible por la elasticidad del celular subcutáneo, las mucosas, la tensión de la fontanela en el lactante y la tensión ocular, la producción de lágrimas. Más del 90% del Na intercambiable se encuentra en el EC, por lo que su volumen está directamente relacionado con la cantidad de Na del organismo. Esto nos permite inferir su balance a partir de la evaluación del volumen EC.

El intravascular se evalúa específicamente por el estado cardio-circulatorio: frecuencia cardíaca, relleno capilar, perfusión de extremidades, presión arterial (hipotensión ortostática).

El IC sólo se expresa clínicamente por signos del SNC, por edema o contracción del volumen de las neuronas.

La tonicidad puede ser evaluada en una muestra de sangre y expresa la del EC. Está dada por la [ ] molar de solutos pequeños, pero que no pasan (ó lo hacen con dificultad) la membrana bilipídica. Asumiendo que 1 mol de éstos genera aproximadamente un osmol de presión osmótica, la suma de milimoles de los cationes principales (Na y K) multiplicada x 2 (ya que la [ ] de aniones debe ser la misma por existir equilibrio eléctrico), más la [ ] de glucosa y de urea en milimoles, expresan la osmolalidad. La tonicidad es la misma sin la urea, ya que esta molécula pasa la MC fácilmente. En laboratorios donde la glucemia se informa en peso/volumen, es necesario convertir los mg a milimoles, partiendo del concepto que el peso molecular {PM} de un elemento es la cantidad en gramos que constituye un mol. En el caso de la glucosa (el soluto no-electrolítico osmoticamente activo más importante) el PM es 180. Por lo tanto 1Mol = 180 g. 1mMol = 180 mg. La glucemia media normal es 1000 mg/L. Si 180 mg = 1 mMol, 1000mg = 1000 ÷180 = 5,5 mMol. Es decir, con glucemia normal y en ausencia de otros solutos osmóticamente activos, la [Na] es equivalente a la tonicidad. Esto no es así cuando hay cambios en la glucemia (diabetes) y debe calcularse la tonicidad.

Al ser el K un ión predominantemente IC, la Kalemia no se correlaciona con la cantidad. En su caso, el balance interno adquiere una importancia fundamental, ya que el gradiente entre IC y EC regula la excitabilidad neuro-muscular, y los cambios de [K] EC favorecen la despolarización (hiperK) o hiperpolarización (hipoK). El riesgo mayor es la generación de arritmias cardíacas. La traslocación del K es favorecida por cambios del pH, la tonicidad, las catecolaminas, la insulina, etc.

El balance externo es fundamentalmente regulado por el riñón, que responde a señales de los mineralocorticoides y depende del flujo urinario.

El balance ácido-básico tiende a mantener la [H+] (igual a actividad) en niveles de rango nanomolar (1 millón de veces menor que milimolar). Debido a la dificultad de trabajar matemáticamente con cifras tan pequeñas, Sörensen (1909) desarrolló el concepto de pH, convirtiendo la concentración a escala logarítmica.

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