Compartimientos líquidos corporales Guido Ulate, MD, PhD Profesor Catedrático Departamento de Fisiología

Composición corporal de un adulto masculino, sano de 20 años de edad y peso de 70 kg 60% es agua 17% proteínas 15% grasa 8% minerales El porcentaje de agua tiende a disminuir con la edad y es menor en las mujeres, quienes poseen mayor porcentaje de grasa.

Para una adecuada comprensión de este tema es necesario poder resolver problemas que incluyan los siguientes conceptos: Unidades de concentración (g%=g/dL; M, mM, Eq/L, mEq/L) incluyendo la conversión de un tipo de unidades a otras. Osmolaridad Osmolalidad Osmosis Hipo, hiper e isotonicidad, hipo, hiper e isoosmolalidad. Isotonicidad vrs isoosmolalidad.

Presión osmótica efectiva: Osmolaridad: iC : coeficiente osmótico i: número de partículas C: concentración molar Presión osmótica efectiva: Osm x R x T x  R: 0.082 atm•L/K•mol. Utilizar esta y no: R: 8.314 V•C/mol•K Berne R.M. Physiology. 4th ed, pag 11

Figure 2-1 Relationship between volumes of the various body fluid compartments. The actual values shown are for an individual weighing 70 kg. (Modified from Levy MN, Koeppen BM, Stanton BA: Berne & Levy's Principles of Physiology, 4th ed. St. Louis, Mosby, 2006.)

Volumen y osmolalidad de los diferentes compartimientos líquidos corporales (1) agua Aagua Osmolalidad (mOsm/kg) 300 200 100 Agua Corporal Total (60% peso corporal) = 42 L Agua intracelular (40% peso corporal) = 28 L Agua extracelular (20% peso corporal) = 14 L Líquido Intersticial (15%) = 10.5 L Plasmático (5%)=3.5 L Agua Corporal Total (60%) = 42 L Líquido Extracelular (20%) = 14 L Líquido Intracelular (40%) = 28 L (1) Hombre, sano, masculino, 20 años de edad, peso de 70 kg. Líquido transcelular: LCR, liq. pleural, sinovial e intraocular.

Compartimientos líquidos del cuerpo Cuando se analizan los volúmenes relativos, el LIC contiene alrededor de 2/3 (67%) del agua corporal y el LEC 1/3 (33%) que se subdivide en: ¾ LI y ¼ LP.

El hematocrito sirve para estimar el volumen de sangre a partir del volumen plasmático Hematocrito = % de la sangre correspondiente a los elementos celulares (principalmente glóbulos rojos) Volumen sanguíneo (litros) = (Volumen plasmático en litros x 100)/(100-Hematocrito)

Diferencias entre la composición del LEC y el LIC Rango LEC (mM) Valor medio LIC (mM) Sodio 135-150 145 15 Potasio 3.5-5 4 150 Calcio 2.1-2.6 2.5 0.0001 Magnesio 0.8-1.3 1 12 Cloruro 100-110 110 8 Bicarbonato 22-26 24 Los iones constituyen el 93% de los solutos del LEC y el LIC. La composición del LIC varía entre tipos celulares

Diferencias entre la composición del LEC y el LIC Rango LEC (mM/L) Valor medio (mg / dL) LIC (mM/L) Fosfatos 1-1.5 1 40 Aminoácidos 2 8 Glucosa 3.9-5.6 5.6 70-100 ATP 4 Proteínas 1.1-1.7* 1.4* pH 7.38-7.42 7.4 7.1 Nitrógeno ureico 2.5-6.4 4.5 7-18 * Se refiere a la concentración en LP no en LI. 7 000*

Funciones de las proteínas plasmáticas ¿Qué presión ejercen las proteínas en la sangre (presión oncótica)? Asuma un coeficiente de reflexión () = 1 para las proteínas plasmáticas. Se utiliza ley de van´t Hoff Presión oncótica () =  x Osm x R (0.082 Lxatm/ K°xmol) x T

LEC LIC Plasma LI Líquido Extracelular Líquido Intracelular     Plasma Líquido Intersticial Composición en mEq/L del plasma, del LI y del LIC. Las áreas rayadas representan algunos componentes menores. Pr-: proteínas aniónicas.

El equilibrio de Gibbs-Donnan Se produce como resultado de la presencia de aniones no permeantes (proteínas) dentro de las células. ¿Cómo compensan las células este  de P? En el equilibrio: K+ ACl-A = K+B Cl-B y además membrana se carga negativamente del lado que contiene el anión no permeante K+

Sustancias utilizadas para la medición de los diferentes compartimientos líquidos corporales por el método de la dilución Líquido Plasmático Líquido Extracelular Agua Corporal Total   Albúmina radioactiva, marcada con 131I Inulina, rafinosa, sucrosa, manitol Antipirina Azul de Evans (colorante que se une a las proteínas) Tiosulfato Agua pesada o tritiada 36Cl- , 22Na+ o 24Na+,86Br- Eritrocitos marcados con 51Cr (mide sangre)   Fórmula a utilizar: Concentración = Cantidad o masa agregada/volumen

Osmolalidad efectiva del plasma = 2 [Na+ (mM/L)] Osmolalidad plasmática = 2 [Na+ (mM/L)] + [glucosa (mg/dL)]/18 + [BUN (mg/dL)]/2.8 Utilizar esta fórmula sobre todo cuando se tiene una glicemia anormalmente alta o hay IR Osmolalidad efectiva del plasma = 2 [Na+ (mM/L)]

Diagramas de Darrow Contracción del LEC Isotónica Hipertónica Hipotónica Contracción del LEC Expansión del LEC Diagramas de Darrow Quemaduras ext, hemorragia Ejercicio prolongado, DI, fiebre Edema

ECF Volume ICF Volume Osmolarity Hematocrit Plasma [protein] Body_ID: T006002 Body_ID: None Type Example ECF Volume ICF Volume Osmolarity Hematocrit Plasma [protein] Isotonic volume contraction Diarrhea; burn ↓ N.C. ↑ Hypertonic volume contraction Sweating; fever; diabetes insipidus Hypotonic volume contraction Adrenal insufficiency Isotonic volume expansion Infusion of isotonic NaCl Hypertonic volume expansion High NaCl intake Hypotonic volume expansion SIADH ECF, Extracellular fluid; ICF, intracellular fluid; NaCl, sodium chloride; N.C., no change; SIADH, syndrome of inappropriate antidiuretic hormone.

Composición de algunas soluciones parenterales La solución de albúmina (solución coloide) al 5% contiene: 50 g/L de albúmina y 130-160 mM de sodio. Produce un aumento importante de la presión oncótica del LP. Para calcular la osmolaridad del NaCl se utilizó un coeficiente osmótico de 1.

Distribución de 1 litro de diferentes fluidos de reposición a los 30 minutos de su administración Fluido de reposición LIC LP LI Glucosa 5% 660 ml 85 ml 255 ml Solución Salina al 0.9% 0 ml 250 ml 750 ml Albúmina 1000 ml Sangre 1000 ml (intravascular) LIC: líquido intracelular; LP: líquido plasmático; LI: líquido intersticial. Recordar que LI + LP = LEC

Distribución de 1 litro de SS 0.9%. Asumiendo osmolaridad = 290 mOsm/L LIC LI LP 38.5 39.25 28 42 43 Volumen (litros)

Libro de texto, p 22 4. Two forces determine the water movement across the capillary wall: hydrostatic pressure and osmotic pressure

Distribución de 1 litro de agua 290 283.25 mOsm/L LIC LI LP 28 28.66 38.5 39.41 42 43 Volumen (litros)

Pérdida de 1 litro de sudor (120 mOsm/l) Pérdida de 1 litro de sudor (120 mOsm/l). Los iones perdidos en el sudor son del LEC. 294.1 290 mOsm/L LIC LI LP 27.61 28 37.65 38.5 41 42 Volumen (litros)

Concentraciones en el sudor (mEq/l) Na+ K+ Cl - Mg++ Osm (mOsm/L) 40 - 60 3.9 35-55 3.3 80-160

PRÁCTICA Administración endovenosa de 1 litro de SS al 1.8%. Asuma  para el NaCl = 0.93 Ingesta de 15 g de NaCl. Asuma que todo el NaCl es absorbido y además  para el NaCl = 0.93