Introducción
El equilibrio de líquidos y electrolitos es fundamental para el mantenimiento de la homeostasis, un concepto clave en fisiología que se refiere a la estabilidad del medio interno del cuerpo. Las células dependen de un entorno con composición iónica y volumen hídrico adecuados para llevar a cabo sus funciones vitales. Un desequilibrio en estos elementos puede provocar alteraciones graves en la salud, desde deshidratación leve hasta trastornos que amenazan la vida, como el shock hipovolémico o la insuficiencia renal.
- Introducción
- Composición de los Líquidos Corporales
- Regulación del Equilibrio Hídrico y Electrolítico
- Trastornos del Equilibrio Hídrico y Electrolítico
- Agua Corporal Total: Importancia, Regulación y Pérdidas
- Fuentes de Agua en el Organismo
- Pérdidas de Agua en el Cuerpo
- Factores que Afectan el Agua Corporal Total
- Distribución de los Líquidos Corporales y Regulación Osmótica
- Compartimientos del Líquido Corporal
- Composición y Dinámica de los Líquidos Corporales
- Regulación Osmótica y Presión Osmótica
- Hormona Antidiurética (ADH) y Regulación de la Osmolaridad
- Hiponatremia
- Hipernatremia: Causas, Diagnóstico y Tratamiento
- Fisiopatología y Causas
Composición de los Líquidos Corporales
El agua corporal total representa aproximadamente el 60% del peso corporal en un adulto, distribuyéndose en dos compartimentos principales:
- Líquido Intracelular (LIC): Constituye alrededor del 40% del peso corporal y se encuentra dentro de las células. Es rico en potasio (K⁺), magnesio (Mg²⁺) y fosfatos.
- Líquido Extracelular (LEC): Representa cerca del 20% del peso corporal y está formado por:
- Plasma sanguíneo (5%): Transporta nutrientes, hormonas y electrolitos.
- Líquido intersticial (15%): Rodea las células y facilita el intercambio de sustancias.
El LEC contiene principalmente sodio (Na⁺), cloro (Cl⁻) y bicarbonato (HCO₃⁻), esenciales para la regulación del equilibrio ácido-base y el mantenimiento de la presión osmótica.
Regulación del Equilibrio Hídrico y Electrolítico
El cuerpo humano mantiene el equilibrio de líquidos y electrolitos mediante múltiples mecanismos:
Ingesta y pérdida de agua
- Ganancia: Ingesta de líquidos y alimentos, y producción metabólica.
- Pérdida: Orina, sudor, heces y respiración.
Sistema Renal
Los riñones regulan la excreción de agua y electrolitos a través de:
- Filtración glomerular: Controla la eliminación de desechos.
- Reabsorción y secreción tubular: Modula la concentración de electrolitos como sodio, potasio y calcio.
Sistema Hormonal
- Aldosterona: Regula la retención de sodio y agua.
- Hormona Antidiurética (ADH): Controla la reabsorción de agua en los riñones.
- Péptidos natriuréticos: Favorecen la excreción de sodio y agua.
Presión Osmótica y Osmolaridad
La osmolaridad del plasma (275-295 mOsm/L) se mantiene gracias al balance entre el Na⁺, la glucosa y la urea. Alteraciones en este equilibrio pueden provocar hiponatremia o hipernatremia.
Trastornos del Equilibrio Hídrico y Electrolítico
Las alteraciones en los líquidos y electrolitos pueden manifestarse de diferentes maneras:
Desequilibrios Hídricos
- Deshidratación: Pérdida excesiva de agua y electrolitos. Puede ser isónica, hipotónica o hipertónica.
- Sobrehidratación: Exceso de agua que provoca hiponatremia dilucional.
Alteraciones Electrolíticas
- Hiponatremia (<135 mEq/L): Puede provocar edema cerebral, confusión y convulsiones.
- Hipernatremia (>145 mEq/L): Provoca deshidratación celular, alteración del estado mental y debilidad muscular.
- Hipopotasemia (<3.5 mEq/L): Puede generar arritmias, debilidad muscular y alcalosis metabólica.
- Hiperpotasemia (>5.0 mEq/L): Aumenta el riesgo de paro cardíaco y alteraciones neuromusculares.
- Hipocalcemia (<8.5 mg/dL): Causa tetania, espasmos musculares y prolongación del intervalo QT.
- Hipercalcemia (>10.5 mg/dL): Se asocia con debilidad, letargo y cálculos renales.
Agua Corporal Total: Importancia, Regulación y Pérdidas
El agua corporal total (ACT) es esencial para la supervivencia y el funcionamiento adecuado del organismo. Representa aproximadamente el 60% del peso corporal en un adulto promedio y desempeña un papel crucial en la regulación de la temperatura, el transporte de nutrientes y la eliminación de desechos metabólicos. Su distribución y equilibrio están determinados por diversos factores, incluyendo el consumo, la pérdida y la regulación renal.
Fuentes de Agua en el Organismo
El agua entra en el cuerpo a través de dos fuentes principales:
- Ingesta Directa:
- Consumo de líquidos y alimentos con alto contenido de agua.
- Aporta aproximadamente 2,100 ml/día.
- Producción Metabólica:
- Generada por la oxidación de carbohidratos en los procesos metabólicos.
- Aporta cerca de 200 ml/día.
En conjunto, la ganancia total de agua es de aproximadamente 2,300 ml diarios, aunque esta cantidad puede variar según factores individuales y ambientales.
Pérdidas de Agua en el Cuerpo
Las pérdidas de agua se producen de diversas maneras, algunas de las cuales son involuntarias y no reguladas con precisión.
Pérdida Insensible de Agua
Ocurre de manera continua sin que la persona sea consciente de ello. Abarca:
- Evaporación por las vías respiratorias: Aproximadamente 300-400 ml/día.
- Difusión a través de la piel (no relacionada con la sudoración): Aproximadamente 300-400 ml/día.
- Total de pérdida insensible: 700 ml/día.
Sudoración
- En condiciones normales: 100 ml/día.
- En climas cálidos o durante ejercicio intenso: Puede aumentar hasta 1-2 L por hora.
Pérdidas por el Tracto Digestivo
- A través de las heces: Aproximadamente 100 ml/día en individuos sanos.
- En casos de diarrea o patologías intestinales: Puede aumentar significativamente, provocando deshidratación.
Excreción Renal
- La principal vía de eliminación de agua.
- Ajustada según la ingesta y el estado hídrico del organismo.
- En condiciones normales, los riñones eliminan entre 500 ml y 2 L de orina al día.
Factores que Afectan el Agua Corporal Total
El porcentaje de agua en el cuerpo varía dependiendo de la edad, el sexo y la composición corporal.
- Hombres adultos: Aproximadamente 60% del peso corporal (~42 L en un hombre de 70 kg).
- Mujeres adultas: Menor porcentaje de agua corporal (~50%) debido a un mayor contenido de grasa corporal.
- Recién nacidos y bebés prematuros: Pueden tener hasta 70-75% del peso corporal en agua.
- Envejecimiento: La proporción de agua en el cuerpo disminuye gradualmente con la edad debido a la pérdida de masa magra y el aumento de la grasa corporal.
Distribución de los Líquidos Corporales y Regulación Osmótica
El total de líquido en el cuerpo se distribuye en dos compartimientos principales: intracelular y extracelular. Su regulación es crucial para mantener la homeostasis, permitiendo el adecuado funcionamiento de las células y los sistemas corporales.
Compartimientos del Líquido Corporal
Líquido Intracelular (LIC)
- Constituye aproximadamente 28 de los 42 litros del líquido corporal total.
- Representa cerca del 40% del peso corporal total en una persona promedio.
- Contiene una composición iónica específica con altos niveles de potasio (140 mmol/L) y fosfato, y menores concentraciones de sodio y cloruro.
- Su alta concentración de proteínas es casi cuatro veces superior a la del plasma.
Líquido Extracelular (LEC)
- Constituye alrededor del 20% del peso corporal, lo que equivale a 14 litros en un hombre adulto de 70 kg.
- Se divide en:
- Líquido intersticial: Representa más de tres cuartas partes del LEC.
- Plasma sanguíneo: Comprende casi una cuarta parte del LEC, formando la parte no celular de la sangre.
- Su composición iónica es rica en sodio (139-142 mmol/L), cloruro (106-108 mmol/L) y bicarbonato, con menores cantidades de potasio, calcio y magnesio.
Líquido Transcelular
- Representa entre 1-2% del líquido corporal total.
- Incluye el líquido en espacios como el sinovial, peritoneal, pericárdico, intraocular y cefalorraquídeo.
Composición y Dinámica de los Líquidos Corporales
Intercambio entre el Plasma y el Líquido Intersticial
- Ocurre a través de los poros de las membranas capilares, que son altamente permeables a la mayoría de los solutos excepto a las proteínas plasmáticas.
- El efecto Donnan explica la ligera mayor concentración de cationes en el plasma debido a la atracción de iones por las proteínas plasmáticas con carga negativa.
Diferencias en la Composición Iónica
- El plasma y el líquido intersticial tienen una composición iónica similar, salvo por la mayor concentración de proteínas en el plasma.
- El LIC tiene bajas concentraciones de sodio y cloruro, pero es rico en potasio y fosfato, elementos esenciales para la función celular.
Regulación Osmótica y Presión Osmótica
Mecanismo de Ósmosis
- El agua se desplaza a través de una membrana semipermeable para igualar la concentración de solutos en ambos lados.
- Este proceso mantiene el equilibrio hídrico entre los compartimientos celulares.
Osmolaridad vs. Osmolalidad
- Osmolaridad: Cantidad de solutos osmóticamente activos por litro de solución (mOsm/L). Se ve afectada por cambios en la temperatura y la presión.
- Osmolalidad: Cantidad de solutos osmóticamente activos por kilogramo de solvente (mOsm/kg). No varía con temperatura ni presión, por lo que es más precisa en fisiología.
Hormona Antidiurética (ADH) y Regulación de la Osmolaridad
- La osmolaridad plasmática es regulada por la hormona antidiurética (arginina vasopresina, ADH).
- Si la osmolaridad plasmática aumenta, se secreta ADH, promoviendo la retención de agua en los riñones y reduciendo la osmolaridad.
- Si la osmolaridad disminuye, la secreción de ADH se reduce, generando una diuresis de agua libre y restaurando la homeostasis.
Sodio y sus Alteraciones: Hiponatremia y Regulación del Equilibrio Hidroelectrolítico
El sodio es el principal ion extracelular y juega un papel fundamental en la regulación de la tonicidad sérica y la homeostasis del líquido extracelular. Su concentración plasmática normal varía entre 135-145 mEq/L. La tonicidad del líquido extracelular está determinada en gran medida por la concentración de sodio, lo que influye en el movimiento del agua a través de las membranas celulares y la regulación del volumen plasmático.
Hiponatremia
La hiponatremia es la disminución del sodio sérico por debajo de 135 mEq/L y es una alteración frecuente, afectando hasta el 5% de la población adulta y siendo especialmente prevalente en adultos mayores, pacientes hospitalizados y aquellos con insuficiencia cardíaca, cirrosis o cáncer.
Causas de la Hiponatremia
- Hiponatremia Hipotónica (la más común):
- Exceso de agua libre con disminución de la osmolalidad sérica (<275 mOsm/kg).
- Asociada con aumento de vasopresina y retención de agua.
- Hiponatremia sin Hipotonía:
- Hiperglucemia (disminuye 1.6-2 mEq/L por cada 100 mg/dL de glucosa adicional).
- Pseudohiponatremia (hiperlipidemia o hiperproteinemia).
- Clasificación por volumen de líquido extracelular:
- Hipovolémica: Pérdida de sodio y agua (diarrea, diuréticos, insuficiencia suprarrenal).
- Euvolémica: Aumento del agua corporal sin retención de sodio (SIADH, polidipsia primaria, hipotiroidismo, deficiencia de glucocorticoides).
- Hipervolémica: Expansión del volumen extracelular con mayor retención de agua que sodio (insuficiencia cardíaca, cirrosis, síndrome nefrótico).
Regulación y Mecanismos de Defensa
El cuerpo responde a la hiponatremia mediante la excreción de agua libre en la orina y el control de la ingesta de líquidos a través de:
- Receptores osmóticos en el hipotálamo, que regulan la liberación de vasopresina.
- Liberación de vasopresina (ADH), estimulada por hipertonía y disminución del volumen sanguíneo efectivo.
- Reabsorción renal de agua, mediada por los receptores de vasopresina en la nefrona.
Síndrome de Secreción Inadecuada de ADH (SIADH)
El SIADH es una causa frecuente de hiponatremia euvolémica y se caracteriza por:
- Excreción inadecuada de orina diluida (osmolaridad urinaria >100 mOsm/kg).
- Niveles elevados de sodio urinario (>30 mEq/L).
- Asociado con cáncer de pulmón, enfermedades pulmonares, fármacos (ISRS, tiazidas), patologías neurológicas.
Calculadora de Osmolaridad Urinaria
Calculadora de Osmolaridad Urinaria
Resultado: – mOsm/kg
Manifestaciones Clínicas
- Leve (130-135 mEq/L): Náuseas, cefalea, fatiga.
- Moderada (125-129 mEq/L): Debilidad, confusión, alteraciones de la marcha.
- Grave (<125 mEq/L): Convulsiones, coma, herniación cerebral.
- Hiponatremia aguda (<48 horas): Riesgo de edema cerebral y herniación.
- Hiponatremia crónica (>48 horas): Adaptación cerebral con síntomas neurológicos menos evidentes, pero mayor riesgo de desmielinización osmótica si se corrige demasiado rápido.
Diagnóstico
- Confirmar hiponatremia verdadera:
- Descartar hiperglucemia y pseudohiponatremia.
- Evaluación del volumen de líquido extracelular:
- Examen físico (edema, presión arterial, signos de deshidratación).
- Osmolaridad urinaria y sodio en orina:
- Niveles bajos de sodio urinario (<30 mEq/L) sugieren pérdidas extrarrenales.
- Niveles altos (>30 mEq/L) indican pérdidas renales o SIADH.
Tratamiento
- Casos leves o crónicos: Restricción de líquidos, tratamiento de la causa subyacente.
- Hiponatremia sintomática grave:
- Solución salina hipertónica al 3% (100 ml en 10-20 min, hasta tres veces en 30 min si persisten síntomas).
- No aumentar el sodio más de 10 mEq/L en 24 horas o 18 mEq/L en 48 horas para evitar el síndrome de desmielinización osmótica.
- SIADH:
- Restricción de líquidos (<1.5 L/día), aumento de la ingesta de sodio y proteínas.
- Uso de vaptanos (antagonistas de vasopresina) en casos refractarios.
- Hiponatremia hipovolémica:
- Reposición con solución salina isotónica.
- Suspender diuréticos y corregir pérdidas de electrolitos.
- Hiponatremia hipervolémica:
- Restricción de líquidos y uso de diuréticos de asa (furosemida).
- Considerar urea o vaptanos en casos graves.
- Casos asociados a ejercicio:
- Restricción de líquidos hipotónicos y administración de sodio oral o salina hipertónica.
Hipernatremia: Causas, Diagnóstico y Tratamiento
La hipernatremia se define como una concentración sérica de sodio mayor a 145 mEq/L y es un indicador de hipertonicidad, lo que provoca una reducción en el volumen celular. Se debe principalmente a la pérdida de agua no compensada, aunque también puede ser causada por la ingesta excesiva de sodio.
Fisiopatología y Causas
La hipernatremia generalmente se desarrolla cuando las pérdidas de agua no se reemplazan adecuadamente. Sus principales causas incluyen:
- Pérdidas de agua no compensadas:
- Trastornos de la vasopresina (AVP), como en la diabetes insípida.
- Pérdidas cutáneas por sudoración excesiva, fiebre o ejercicio intenso.
- Pérdidas gastrointestinales, como diarrea o vómitos prolongados.
- Pérdidas renales, como diuresis osmótica (glucosa, manitol, urea).
- Ingesta excesiva de sodio:
- Administración de soluciones hipertónicas de sodio.
- Intoxicación por sal en niños pequeños.
- Hipodipsia (ingesta insuficiente de agua):
- Disminución del reflejo de la sed, común en adultos mayores.
- Pacientes con alteraciones neurológicas o en ventilación mecánica.
Desequilibrios Ácido-Base
| Trastorno | pH | H+ | HCO₃⁻ | PCO₂ | Compensación |
|---|---|---|---|---|---|
| Normal | 7.3 – 7.45 | 49 mEq/L | 24 mEq/L | 35-40 mmHg | Ninguna |
| Acidosis metabólica | ↓ Disminuye | ↑ Aumenta | ↓ Disminuye | ↓ Disminuye | ↑ Aumenta la frecuencia respiratoria. Por cada ↓1 mEq/L de HCO₃⁻, la PaCO₂ ↓ 1.2 mmHg. |
| Alcalosis metabólica | ↑ Aumenta | ↓ Disminuye | ↑ Aumenta | ↑ Aumenta | ↓ Disminuye la frecuencia respiratoria. La PaCO₂ ↑ 0.7 mmHg por cada ↑1 mEq/L de HCO₃⁻. |
| Acidosis respiratoria | ↓ Disminuye | ↑ Aumenta | ↑ Aumenta | ↑ Aumenta | Fase aguda: Por cada ↑10 mmHg de PaCO₂, el HCO₃⁻ ↑ 1 mEq/L. Fase crónica: El HCO₃⁻ ↑ 3.5 mEq/L por cada ↑10 mmHg de PaCO₂. |
| Alcalosis respiratoria | ↑ Aumenta | ↓ Disminuye | ↓ Disminuye | ↓ Disminuye | Fase aguda: Por cada ↓10 mmHg de PaCO₂, el HCO₃⁻ ↓ 2.5 mEq/L. Fase crónica: El HCO₃⁻ ↓ 4-5 mEq/L. |
| Acidosis mixta | ↓ Disminuye | ↑ Aumenta | ↓ Disminuye | ↑ Aumenta | Sin compensación efectiva, suele ser grave. |
| Alcalosis mixta | ↑ Aumenta | ↓ Disminuye | ↑ Aumenta | ↓ Disminuye | Sin compensación efectiva, suele ser grave. |
