Capítulo 25. Compartimentos del líquido corporal: Líquidos extracelular e intracelular; edema.El mantenimiento del volumen total y la composición de los líquidos corporales es relativamente constante en la mayoría de los procesos fisiológicos, algo esencial para la homeostasis.

La ingestión total de agua y electrolitos debe coincidir minuciosamente con iguales pérdidas corporales para prevenir el que las concentraciones de volúmenes y electrolitos aumenten o disminuyan. El volumen de orina puede ser de tan solo 0,5 l/día en una persona deshidratada, o hasta 20 l/día en una persona que ha recibido grandes cantidades de líquidos.

En el hombre adulto medio de 70 kg, el agua corporal total supone alrededor del 60%del peso corporal o unos 42 litros.

Debido a que las mujeres tienen normalmente un mayor porcentaje de grasa corporal que los hombres, sus promedios totales de agua en el organismo son aproximadamente de un 50% del peso corporal.

En bebés prematuros y neonatos, el agua total en el organismo situada en el 70-75% del peso corporal.

El líquido corporal total se distribuye en dos compartimentos principales: 1) el líquido intracelular, que supone el 40% del peso corporal o 28 litros en un hombre que pese 70 kg y 2) el líquido extracelular, que supone el 20% del peso corporal, o 14 litros en un hombre de 70 kg.

Los dos compartimentos más grandes del líquido extracelular son el líquido intersticial, que supone unas tres cuartas partes del líquido extracelular, y el plasma, que supone casi una cuarta parte del líquido extracelular, o unos 3 litros.

El volumen sanguíneo medio de los adultos es del 8% del peso del peso corporal, o unos 5 litros. Alrededor del 60% de la sangre es plasma, y alrededor del 40% eritrocitos. El hematocrito, la fracción de sangre compuesta de

eritrocitos, es normalmente alrededor de 0,42 y, en mujeres, de alrededor de 0,38.

El plasma y el líquido intersticial estás separadas por membranas capilares muy permeables, por lo que su composición iónica es similar.

El líquido intracelular está separada del líquido extracelular por una membrana celular muy permeable al agua, pero no a la mayoría de los electrolitos del cuerpo.

El volumen de un líquido en un compartimiento del cuerpo puede medirse colocando una sustancia indicadora en el compartimiento, permitiendo que se disperse de forma homogénea y, después, analizando la proporción en que se ha diluido.

Dado que las membranas celulares son muy permeables al agua, pero relativamente impermeables incluso a iones pequeños como el sodio y el cloro, la distribución de líquidos entre los compartimientos intracelular y extracelular.

L a ósmosis es la difusión neta de agua a través de una membrana con una permeabilidad selectiva.

Algunos de los factores que pueden hacer que los volúmenes extracelular e intracelular cambian significativamente son la ingestión de grandes cantidades

de agua, la deshidratación, la infusión intravenosa de diferentes tipos de soluciones, la pérdida de grandes cantidades de líquido a través del aparato digestivo y la pérdida de cantidades anómalas del líquido a través del sudor o de los riñones.

Uno puede calcular los cambios en los volúmenes de líquido extracelular e intracelular y los tipos de tratamiento que deben instituirse si se tienen en mente los siguientes principios básicos:

* El agua se mueve rápidamente a través de las membranas celulares; por tanto, las osmolaridades de los líquidos intracelular y extracelular permanecen casi exactamente iguales, excepto durante unos minutos después de un cambio en uno de los compartimientos. Las membranas celulares son casi completamente impermeables a la mayoría de solutos; así, el número de moles en el líquido extracelular e intracelular permanece relativamente constante salvo que señalan o retiren solutos en el compartimiento extracelular.

Efecto de la adición de una solución salina isotónica, hipertónica o hipotónica a líquido extracelular

Señal de una solución salina isotónica al compartimiento líquido extracelular, la osmolaridad del líquido extracelular no cambia, luego no se produce ninguna ósmosis a través de las membranas celulares. El único defecto es un aumento del volumen del líquido extracelular. El sodio y el cloro permanecen en gran medida en el líquido extracelular porque las membranas celulares se comportan como si fueran casi impermeables a cloruro de sodio. Si se añade una solución hipertónica a líquido extracelular, la osmolaridad extracelular aumenta y provoca la ósmosis del agua fuera de las células hacia el compartimiento extracelular. El efecto neto es el aumento del volumen extracelular, una reducción del volumen intracelular y un aumento de la osmolaridad en los dos compartimientos.

Si se añade una solución hipotónica a líquido extracelular, la osmolaridad del líquido extracelular disminuye y parte del agua extracelular difunde al interior de las células hasta que los compartimientos extracelular e intracelular tienen la misma osmolaridad. Los volúmenes extracelular e intracelular aumentan al añadir líquido hipotónico, aunque el volumen intracelular lo hace en mayor grado.

Edema: exceso de líquido en los tejidos

Tres procesos causan especialmente tumefacción intracelular; 1) la hiponatremia; 2) la depresión de los sistemas metabólicos de los tejidos, y 3) la falta de una nutrición celular adecuada.

Cuando los sistemas metabólicos de la célula están deprimidos o recibe nutrición inadecuada, los iones sodio que normalmente se filtran hacia el interior de las células ya no pueden salir bombeados de ellas y el exceso de sodio intracelular causas por ósmosis el paso del agua al interior de las células.

El edema intracelular también puede producirse en los tejidos inflamados. La inflamación sólo aumentar la permeabilidad de las membranas celulares, lo que permite al sodio y a otros iones difundidas el interior de la célula con la posterior entrada del agua por ósmosis al interior de las células.

Edema extracelular: aumento del líquido en los espacios intersticiales

Hay dos causas generales de edema extracelular: 1) la fuga normal del líquido de plasma a los espacios intersticiales a través de los capilares, y 2) la imposibilidad de los linfáticos de devolver el líquido a la sangre desde el intersticio lo que a menudo se conoce como linfedema. Factores que pueden aumentar la filtración capilar y provocan edema de líquido intersticial.

Cualquiera de los siguientes cambios puedo aumentar la filtración capilar:

1. Aumento del coeficiente de filtración capilar, que permite una mayor fuga de líquidos y proteínas plasmáticas a través de las membranas capilares como consecuencia, por ejemplo, de reacciones alérgicas, infecciones bacterianas y sustancias tóxicas que lesionan las membranas capilares y aumentan su permeabilidad a las proteínas plasmáticas.

2. Aumento de la presión hidrostática capilar, que puede hacer consecuencia de la obstrucción venosa, de un flujo excesivo de sangre desde las arterias hacia los capilares o del fracaso de la función de bomba de corazón para manejar con rapidez el aferente venoso (insuficiencia cardíaca).

3. Reducción de la presión coloidosmótica del plasma, que puede ser consecuencia del fracaso del hígado para producir cantidades suficientes de proteínas plasmáticas (cirrosis), de la pérdida de grandes cantidades de proteínas en la orina en algunas enfermedades renales (síndrome nefrótico) o de la pérdida de grandes cantidades de proteínas a través de las áreas de la piel quemada u otras lesiones con denudación.

4. Aumento de la presión coloidosmótica en el líquido intersticial, que extrae líquido del plasma hacia los espacios tisulares. Esta situación es más frecuente como consecuencia del bloqueo linfático, que previene el retorno de las proteínas desde los espacios intersticiales hacia la sangre.

La obstrucción linfática causa edema. Cuando se produce una obstrucción, el edema puede ser especialmente intenso porque no hay otra forma de extraer las proteínas plasmáticas que salen al intersticio. El aumento de la concentración de proteínas eleva la presión coloidosmótica del líquido intersticial, lo que arrastra incluso más líquido fuera de los capilares.

La obstrucción del flujo linfático puede ser especialmente intensa con las infecciones de los ganglios linfáticos, como ocurre en la infección por los nematodos filarias. Los vasos linfáticos también pueden obstruirse en ciertos tipos de cáncer o después de una cirugía en que se eliminen u obstruyan.

Mecanismos de seguridad que normalmente impiden el edema

Aunque muchos trastornos pueden causar acumulación de fluidos en los espacios intersticiales, la anomalía debe ser acentuada antes de que aparezca un edema clínicamente significativo. Tres mecanismos de seguridad importantes impiden normalmente la acumulación de líquido en los espacios intersticiales:

1. La distensibilidad de los tejidos es baja mientras la presión hidrostática del líquido intersticial es negativa. Una baja distensibilidad significa que pequeños aumentos del volumen de líquido intersticial social aumentos relativamente importantes de la presión hidrostática en el líquido intersticial. Cuando aumenta el volumen de líquido intersticial, la presión hidrostática también aumenta mucho, oponiéndose a una filtración capilar excesiva. El factor de seguridad que protege frente al edema para este efecto es de unos 3 mmHg en muchos tejidos como la piel.

2. El flujo de la linfa puede aumentar 10-50 veces. Los vasos linfáticos transportan grandes cantidades de líquido y proteínas en respuesta a un aumento de la filtración capilar. Se ha calculado que el mecanismo de seguridad del aumento del flujo linfático es de unos 7 mmHg.

3. Se produce un lavado de las proteínas del líquido al intersticio a medida que aumenta el flujo de la linfa. La presión en el líquido intersticial aumenta a medida que aumenta la cantidad de líquido filtrado hacia el intersticio, aumentando el flujo linfático. Este efecto reduce la concentración de proteínas en el intersticio debido a la eliminación de una mayor cantidad de proteínas que pueden filtrarse desde los capilares. El descenso de la concentración de proteínas en el líquido tisular reduce la fuerza de filtración neta a través de los capilares y tiende a evitar una mayor acumulación de líquido. Se ha calculado que el factor de seguridad para este efecto es de unos 7 mmHg en la mayoría de los tejidos.

Cuando se combinan todos sus factores de seguridad, el factor de seguridad total que protege frente al edema es de 17 mmHg. Por tanto, en teoría, la

presión capilar en los tejidos periféricos podría aumentar 17 mmHg antes de que se produzca un edema importante.

Capítulo 26. El sistema urinario. Anatomía funcional y formación de orina en los riñones.Entre las múltiples funciones de los riñones se encuentran las siguientes:

-Excreción de productos metabólicos de desechos y sustancias químicas extrañas.-Regulación de los equilibrios hídricos y electrolíticos.-Regulación de la osmolalidad del líquido corporal y de las concentraciones de electrolitos.-Regulación de la presión arterial a través de la excreción de cantidades variables de sodio y agua y de la secreción de sustancias de como renina, que conducen a la formación de productos vasoactivos como la angiotensina II.-Regulación del equilibrio acidobásico mediante la excreción de ácidos y la regulación de las reservas de amortiguadores de los fluidos corporales.-Regulación de la producción de eritrocitos mediante la secreción de eritropoyetina que estimula dicha producción.-Regulación de la producción de 1,25 Dihidroxivitamina D3.-Síntesis de glucosa a partir de aminoácidos (gluconeogenia) durante el ayuno prolongado.-Secreción, metabolismo y excreción de hormonas.

La organización general de los riñones y de la vía urinaria.

Los dos riñones se encuentran en la cavidad peritoneal, en un adulto normal pesa alrededor de 150g, rodeado de una capsula fibrosa y tensa que protege sus delicadas estructuras internas, sus regiones principales de los riñones son la corteza externa y las regiones internas de la medula. La medula se divide en 8-10 masas de tejido en forma de cono llamadas pirámides renales de las cuales su base se origina entre la corteza y la medula y termina en la papila que se proyectan en el espacio de la pelvis renal que es una continuación en forma de abanico de la porción superior del uréter. El borde externo de la pelvis se divide en bolsas abiertas llamadas cálices mayores se extienden hacia abajo y se dividen en cálices menores que recogen la orina de los túbulos de cada papila. Las paredes de los cálices, la pelvis y el uréter contienen elementos contráctiles que empujan la orina hacia la vejiga, donde se almacena hasta que se vacía en la micción.

El riego sanguíneo de los riñones es normalmente de alrededor del 22% del gasto cardiaco es decir 1.100 ml/min. Este riego llega a los riñones a través de una arteria renal, que va dando progresivamente: arterias interlobulares, arterias arciformes, arterias interlobulillares y arteriolas aferentes, que acaban en los capilares glomerulares donde se comienza la filtración de grandes cantidades de líquido y solutos. Los capilares de cada glomérulo se fusionan hasta formar una arteriola eferente, que llega a la segunda red capilar, llamados capilares peritubulares se vacían en los túbulos renales. Los capilares peritubulares se vacían en los vasos del sistema venoso, que discurren paralelos a los vasos arteriolares y forman progresivamente a la vena interlobulillar, la vena arciforme, la vena interlobular y la vena renal que deja al riñón junto a la arteria renal y el uréter. Los vasos rectos son capilares peritubulares especializados que se sumergen en la medula renal y discurren hacia las Asas de Henle. La porción exterior del riñón, la corteza renal recibe la mayor parte del flujo sanguíneo del riñón: solo del 1 al 2% del flujo sanguíneo renal total pasa a través de los vasos rectos, que irrigan la medula renal.

Las dos características distintivas de la circulación renal son:

1. La elevada tasa del flujo sanguíneo.2. La presencia de dos lechos capilares.

Los capilares glomerulares y peritubulares se organizan en serie y separados por las arteriolas eferentes. Los capilares glomerulares filtran grandes cantidades de líquidos y solutos en su mayor parte reabsorbidos por los túbulos renales en los capilares peritubulares

La nefrona es la unidad estructural y funcional del riñón, cada riñón tiene entre 800.000 y 1.000.000 de nefronas, cada una de las cuales es capaz de formar orina. Cada nefrona contiene: un penacho de capilares glomerulares llamado glomérulo por el que se filtran grandes cantidades de líquido desde la sangre, una capsula que rodeo el glomérulo denominada Capsula de Bowman, un

túbulo largo en el que el líquido filtrado se convierte en orina en todo su camino a la pelvis del riñón, que recibe la orina de todas las nefronas.

El túbulo renal se subdivide en los siguientes componentes principales, cada uno con sus características estructurales y funcionales específicas:

1. El túbulo proximal, que se encuentra en la porción exterior del riñón (corteza)

2. El Asa de Henle, que consta de una rama descendente y otra ascendente que se adentran en parte interna del riñón (medula renal).

3. El túbulo distal, que se encuentra en corteza renal4. El túbulo conector, el túbulo colector cortical y el conducto colector

cortical, que comienzan en la corteza y discurren hacia la medula para convertirse en el conducto colector medular.

5. Conducto colector medular

La orina pasa desde la pelvis renal a la vejiga, donde se almacena hasta que se expulsa finalmente del cuerpo mediante el proceso de micción. La micción es un proceso el cual la vejiga urinaria se vacía cuando se llena se realiza en dos pasos: llenado progresivo de la vejiga hasta que la tensión de sus paredes

aumenta por encima de un umbral, lo que desencadena el segundo paso, que es la activación de un reflejo nervioso, llamado reflejo miccional, que se activa y vacía la vejiga o, si esto falla provoca al menos un deseo consiente de orinar. En su anatomía fisiología y conexiones nerviosas de la vejiga están los uréteres que transportan la orina desde la pelvis renal a la vejiga, donde atraviesan oblicuamente la pared de la vejiga antes de vaciar el líquido en la cámara vesical aquí no se produce cambios sustanciales en su composición.

Las contracciones peristálticas en el uréter se potencian con la estimulación parasimpática y obligan a la orina a pasar desde la pelvis renal hacia la vejiga. La vejiga urinaria es una cámara de musculo liso con dos componentes principales: el cuerpo que es la porción principal de la vejiga que recoge la orina y el cuello que es una extensión con forma de embudo del cuerpo que lo conecta con la uretra. El musculo liso de la vejiga se llama musculo detrusor cuando sus fibras se contraen, pueden aumentar la presión en la vejiga hasta 40-60 mmHg, siendo un paso importante en el vaciamiento de la vejiga. El cuello vesical (uretra posterior) está formado por musculo detrusor entrelazado con una gran cantidad de tejido elástico. El musculo de esta zona se le denomina esfínter interno y su tono natural evita que la vejiga se vacié hasta que la presión en la parte principal de la vejiga aumente por encima de un umbral crítico. La uretra atraviesa en diafragma urogenital que contiene una capa de musculo llamada esfínter externo de la vejiga, este es un musculo esquelético voluntario y que puede usarse conscientemente la micción incluso cuando los controles involuntarios intentan vaciar la vejiga.

En los nervios pélvicos, que conectan con la medula espinal a través del plexo sacro, que discurren fibras nerviosas sensitivas y motoras, las fibras sensitivas detectan el grado de distensión de la pared de la vejiga e inician los reflejos de que provocan el vaciado de la vejiga. Los nervios motores transmitidos en los nervios pélvicos con fibras parasimpáticas.

-El reflejo miccional es un único ciclo completo de aumento rápido y progresivo de la presión, aumento mantenido de la presión y retorno de la presión al tono basal de la vejiga de la siguiente forma:

-Las señales sensitivas de los receptores de distensión vesicales son conducidas a los segmentos sacros de la medula espinal a través de los nervios pélvicos, y después vuelven de nuevo a la vejiga a través de las fibras nerviosas parasimpáticas por medio de estos mismos nervios.

-Una vez que el reflejo miccional es lo suficientemente poderoso, provoca otro reflejo que pasa a través de los nervios pudendos hasta el esfínter externo, para inhibirlo, si esta es más potente que las señales constrictoras voluntarias al esfínter externo, se produce la micción.

-El reflejo de la micción es un reflejo medular autónomo, pero puede ser inhibido p facilitado por los centros encefálicos en el tronco del encéfalo, principalmente la protuberancia y varios centros localizados en la corteza cerebral que son principalmente excitadores, aunque pueden ser inhibidores.

El primer paso en la formación de orina es la filtración glomerular del líquido desde los capilares glomerulares hacia los túbulos renales, a medida que el filtrado glomerular fluye a los túbulos, se reduce el volumen de filtrado y su composición se altera mediante la reabsorción tubular (el retorno del agua y los solutos desde los túbulos hacia la sangre) y la secreción tubular (movimiento neto de agua y solutos de la sangre hacia los túbulos), cada uno de los cuales es muy variable dependiendo de las necesidades corporales. Por tanto, la excreción de cada sustancia en la orina implica una combinación especifica de filtración, reabsorción y secreción, como expresa la siguiente relación:

Velocidad de excreción urinaria = Velocidad de filtración-Velocidad de reabsorción +¿ Velocidad de secreción

La reabsorción tubular es cuantitativamente más importante que la secreción tubular en la formación de la orina, pero la secreción es relevante para determinar las cantidades de iones de potasio e hidrogeno y algunas de otras sustancias. Los productos de desechos metabólicos que deben eliminarse de la sangre, como la urea, la creatinina, ácido úrico y los uratos, se reabsorben mal y por ello se excretan en grandes cantidades de orina. Ciertas sustancias extrañas y fármacos se reabsorben de forma deficiente pero, además, se secretan desde la sangre a los túbulos, de manera que su excreción es alta, por el contrario, los electrolíticos, como los iones de socio, cloruro y bicarbonato, se reabsorben de manera que solo se detectan en la orina pequeñas cantidades. Algunas sustancias nutritivas, como los aminoácidos y la glucosa, se reabsorben completamente des los túbulos y no aparecen en la orina, aunque se filtren grandes cantidades por los capilares glomerulares. Cada uno de estos procesos está regulado fisiológicamente, aunque está claro que pueden producirse cambios en la filtración glomerular, la reabsorción tubular o la secreción tubular.