METABOLISMO DE AGUA Y ELECTROLITOS El conocimiento adecuado del
metabolismo del agua y electrolitos es de gran inters mdico, como
los casos de perdida de lquidos y sales por vmitos y diarreas,
traumatismos y quemaduras, o los de retencin de agua y sales en la
insuficiencia cardiaca congestiva, la insuficiencia renal del
sndrome nefrtico, etc. Los lquidos corporales muestran una gran
constancia en la concentracin de sus componentes inicos, pH,
temperatura, adems, tienen, adems, tienen mecanismos muy efectivos
para su regulacin y sistemas protectores contra la perdida de agua,
como la piel y el rin, cuyo fin es el conservar constante, al grado
mximo posible, la concentracin de los distintos componentes del
medio interno; esto es, en rigor, la expresin del clsico aforismo
de Bernard: la constancia del medio interno es la condicin de la
vida libre. 1) EQUIVALENTES Y MILIEQUIVALENTES Para el anlisis del
equilibrio hdrico y electroltico, se usa la connotacin de
miliequivalentes por litro. Los equivalentes indican la capacidad
de combinacin de las distintas sustancias entre s. 2) ASPECTOS
BIOLGICOS DE LA PRESIN OSMTICA A partir del hecho de que la
temperatura de congelacin del agua baja cuando se le aade sal, se
inici el estudio ms general de las propiedades de las soluciones
modificadas al aadir un soluto, propiedades denominadas
coligativas. Las ms importantes son el punto de ebullicin. La
presin de vapor y la presin osmtica. 3) VALORES DE LA PRESIN
OSMTICA EN LOS LQUIDOS BIOLGICOS La distribucin del agua y de los
solutos en las clulas est regida por las leyes de la presin
osmtica, las cuales se ven influidas por dos fenmenos: a) Las
macromolculas normalmente no atraviesan las membranas celulares,
por lo tanto, influyen poderosamente en la presin osmtica. b) Las
membranas celulares requieren energa para distribuir selectivamente
un gran nmero de solutos a ambos lados de la membrana. La presin
osmtica se expresa en osmoles, o su milsima parte miliosmoles. Un
osmol representa la presin ejercida (en un sistema osmtico donde la
membrana semipermeable separa dos compartimientos, uno con agua
pura y otro con una solucin del soluto en agua) por un mol de
partcula/litro. En general las membranas celulares son permeables
al agua y algunos solutos e impermeables a otros; pero, en
equilibrio, las concentraciones molares y, por las presiones
osmticas, de un lado y otro de la membrana, son iguales. Una
situacin fisiolgica dada se define en relacin a las concentracin de
las soluciones en ambos lados de una membrana; si la presin osmtica
es igual a un lado y otro de la membrana;
si la presin osmtica es igual a un lado y otro de la membranase
habla de soluciones isoosmticas o isotnicas; si la solucin tiene
concentracin mayor que la del otro lado es hipertnica y cuando la
solucin tiene menor presin se denomina hipotnica. La distribucin
del agua y solutos en los diversos compartimentos del organismo son
importantes para mantener un estado de equilibrio. La homeostasis
se mantiene por accin coordinada de adaptaciones hormonales renales
y vasculares. 4) DISTRIBUCIN DEL AGUA EN EL ORGANISMO: La cantidad
de agua en el organismo humano unos 40 litros para el hombre adulto
normal de 70kg de peso, tiende a mantenerse constante, siempre que
se especifique el contenido de agua en relacin a la masa tisular
magra, o sea el tejido sin grasa, cuya composicin es constante: 70%
de agua, 20% de protenas y poco menos de 10% de lpidos.
5) COMPARTIMIENTOS LQUIDOS DEL ORGANISMO: El agua se encuentra
en dos principales compartimentos: intracelular y extracelular
(intravascular e instersticial). Existen pequeas cantidades en el
lquido cerebral, lquido sinovial, humor vtreo, humor acuoso y
linfa. El agua es uno de los principales nutrientes del organismo.
Los seres humanos pueden vivir varios das, incluso meses, sin
comer, pero tan solo de 5 a 10 das, sin agua, una prdida del 20% es
incompatible con la vida. La distribucin de agua es regulada por
electrolitos (sodio, potasio, cloro y magnesio). Un aumento en la
concentracin de sodio en el exterior de una clula har que el agua
se traslade desde el interior de esta hacia el exterior y una
concentracin mayor de potasio atrae el lquido hacia el interior.
Ocupa el segundo lugar, despus del oxgeno, en cuanto a importancia
para el mantenimiento de la vida. Comprende del 50% al 80% del peso
total del organismo, dependiendo del contenido total de grasa. El
90% de la sangre es agua y el 97%, de la orina.
El agua no es solamente una masa, sino tambin un solvente, que
se encuentra localizado en el interior del organismo. Es una
molcula angular con dos planos verticales de simetra, es, adems,
aceptor y donante de protones. El volumen total de lquido (agua
total) en el organismo oscila entre 55% del peso corporal para los
obesos y 70% para los individuos delgados. Las dos terceras partes
del agua estn en clulas (30 a 40% del peso corporal) y la otra
tercera parte fuera de ellas (16 a 20% del peso corporal total),
dividido a su vez en el lquido intersticial (15% del peso corporal)
y el plasma, este ltimo dentro de la red vascular, con 5% del peso
corporal. Intervienen: el sexo, la edad y el contenido graso y est
distribuida entre el compartimento intracelular y el extracelular.
Agua (tipos): Agua endgena: Tambin denominada metablica, es la
obtenida de los alimentos en los procesos metablicos. Agua exgena:
Es la procedente de las fuentes dietticas como lquido o como
componente de los alimentos. En un adulto significa unos 2000 ml
por da. Agua libre: La parte del agua del organismo o de los
alimentos que no est fuertemente unida con los coloides. Agua
metablica: Tambin denominada de combustin. Se origina en la
combustin de los nutrientes. La oxidacin de 1 g de carbohidratos,
protenas y grasas proporciona, aproximadamente, 0.60 g , 0.41 g y
1.07 g de agua, respectivamente. En un adulto significa unos 300 ml
por da. k Balance: Es el equilibrio entre ingestin y excrecin de
agua. La ingestin est controlada por el centro de la sed localizado
en el hipotlamo, la excrecin por la hormona vasopresina (hormona
antidiurtica o ADH), secretada por la hipfisis. Esta hormona
favorece la disminucin de la excrecin del agua por el rin, al
aumentar la reabsorcin de agua en los tbulos. El agua procede de la
ingestin como agua libre o formando parte de los alimentos, o
tambin como producto del metabolismo oxidativo de los nutrientes.
El agua se elimina por el rin (orina), la piel (sudor y respiracin
insensible), el pulmn (aire expirado) y el tracto gastrointestinal
(saliva y heces). El agua insensible, perdida por el pulmn y por la
piel, significa el 50% del movimiento del agua, an sin visible
sudoracin. k Fuentes:
La fuente principal es la del agua como tal. La segunda es la
que se encuentra en forma de zumos de frutas, leche, infusiones,
caldos y bebidas alcohlicas. El resto del agua procede de los
alimentos slidos en los que su contenido vara desde el 95% en
algunas frutas y hortalizas, hasta el 5% de las nueces. k
Requerimientos: En el adulto, en trminos generales, se considera
que es suficiente la cifra de 1 ml/kcal ingerida. Las necesidades
de agua aumentan en climas clidos, con excesivo ejercicio fsico,
con quemaduras, fiebre y otras situaciones patolgicas. La ingesta
superior a 1.5 ml/ kcal puede conllevar riesgo de intoxicacin por
agua. Los requerimientos en agua por parte del lactante necesitan
especial atencin debido al alto porcentaje de agua de su
organismo.Los lactantes son ms susceptibles a la deshidratacin y
tienen un alto ritmo metablico acuoso. Se recomienda, como
orientativo trmino medio de ingesta de agua, cifras de 1.5 ml/kcal.
k Solucin, Osmolalidad, Osmolaridad: Una solucin es una mezcla
homognea de dos componentes. En la solucin, los iones estn cargados
positiva o negativamente y, con frecuencia, el agua proporciona a
los iones la carga complementaria. La solucin debe ser
elctricamente neutra y los iones deben moverse uno contra otro,
anin sobre catin, y catin sobre anin, para crear una atmsfera inica
neutra. Osmolaridad: Es la medida del nmero de osmoles de soluto
por kilogramo de solvente. Es el nmero de osmoles por litro de
lquido. As, 1 mmol de un soluto no-polar, p.e.: sacarosa, da una
solucin de 1 mosmol, 1 mmol de una sal, p.e.: Na Cl, se disocia
para dar dos iones, y por tanto, una solucin de 2 mosmol. En los
humanos, los principales contribuyentes a la osmolaridad son sodio
y sus aniones: cloro, bicarbonato y sulfato, glucosa y urea. La
osmolaridad plasmtica trmino medio es de 287 mosmol por kilogramo.
ELECTROLITOS Son compuestos qumicos que disociados en agua se
separan en partculas hidratadas que portan cargas elctricas,
denominadas iones. COMPOSICIN ELECTROLTICA DEL PLASMA: Principal
catin: Sodio. Principales aniones:Cloro - Bicarbonato Protenas
COMPOSICION ELECTROLTICA DEL LQUIDO INTERSTICIAL: Similar al plasma
pero con menor concentracin de protenas (la pared capilar les
limita el paso) y mayor concentracin de Cloro. Esta concentracin
diferente de las
protenas condiciona la .presencia de una presin osmtica
intravascular (presin onctica del plasma). COMPOSICIN ELECTROLTICA
DEL LQUIDO INTRACELULAR: Principal catin: Potasio - Magnesio
Principales aniones:Protenas y fosfatos orgnicos. COMPARACIN ENTRE
LOS COMPARTIMIENTOS INTRA Y EXTRACELULAR: El cloruro de sodio es el
principal electrolito del lquido extra celular. El potasio y el
magnesio, las protenas, los fosfatos y el sulfato son los
principales aniones intracelulares. COMPARTIMIENTOS HDRICOS EN
CONDICIONES NORMALES: En condiciones normales hay paso de agua y
algunos solutos a travs de la membrana, para mantener el equilibrio
de los diferentes compartimientos (Fenmeno de GIBBS-DONNANA). k
Iones positivos (cationes): sodio, potasio, calcio, magnesio k
Iones negativos (aniones): cloro, bicarbonato, fosfato, sulfato,
lactato, piruvato, acetoacetato. k Anfolitos (portan muchas cargas)
protenas, polielectrolitos. j Sodio: Dado que el sodio (Na+) es el
principial catin osmticamente activo en el compartimiento del LEC,
los cambios en el contenido total de Na+ del organismo van seguidos
de cambios correspondientes en el volumen del LEC. Cuando el
contenido total de Na+ es bajo, el volumen del LEC resulta
deplecionado. Esta deplecin del volumen del LEC es detectada por
los barorreceptores situados en las aurculas del corazn y las venas
torcicas y causa un aumento de la retencin renal de Na+. Cuando el
contenido total de Na+ es alto, aparece una sobrecarga de la
volemia. Los receptores de presiones altas localizados en el seno
carotdeo y el aparato yuxtaglomerular detectan la sobrecarga y
aumentan la natriuresis para que la volemia pueda ajustarse a la
normalidad. El contenido total de Na+ del organismo est regulado
por un equilibrio entre la ingesta diettica y la excrecin renal del
Na+. Una deplecin de Na+ importante no se produce a no ser que
existan prdidas de Na anormales renales o extrarrenales -por la
piel o el tracto GI-, combinadas con una ingesta insuficiente de
Na+. Los defectos de la conservacin renal del Na+ tambin pueden
originarse por una nefropata primaria, por insuficiencia
suprarrenal o por un tratamiento diurtico. Anlogamente se produce
una sobrecarga de Na+ si hay un desequilibrio entre la ingesta y la
excrecin, pero dada la gran capacidad excretora de Na+ de los
riones normales, una sobrecarga de Na+ implica por lo general una
excrecin renal de Na+ defectuosa.
La excrecin renal de Na+ puede ajustarse con amplitud de acuerdo
con la ingesta de Na+. El control de la excrecin renal de Na+ se
inicia con el ajuste del flujo sanguneo renal y la TFG. La cantidad
de Na+ transportada a la nefrona para su reabsorcin es directamente
proporcional a la TFG. Por consiguiente, puede haber una retencin
de Na+ secundaria a la insuficiencia renal. Igualmente, la
disminucin del flujo sanguneo renal, como en la insuficiencia
cardaca, reducir la TFG y la carga de Na+ filtrada, con produccin
de edemas. Recientemente se han identificado varios factores
natriurticos, entre ellos una sustancia anloga a la ouabana que
induce la natriuresis por inhibicin de la Na+, K+-ATPasa. Tambin se
ha identificado un segundo grupo de pptidos natriurticos
auriculares (PNA). Los PNA circulantes activos parecen contener 28
aminocidos y se derivan del extremo C-terminal de un pptido
precursor. Los PNA se encuentran en los grnulos secretores del
tejido auricular del corazn y parecen ser liberados en respuesta a
aumentos agudos de la presin inducidos por la PA, a la carga de sal
y a la expansin del volumen del LEC y a otras causas de distensin
auricular. Se han descrito niveles elevados de PNA en el plasma en
Pacientes con sobrecarga de volumen del LEC, aldosteronismo
primario, insuficiencia cardaca, insuficiencia renal, cirrosis con
ascitis y en algunos Pacientes con hipertensin esencial. A la
inversa, se ha observado disminucin de los niveles plasmticos de
PNA en algunos Pacientes con sndrome nefrtico y un supuesto aumento
del volumen efectivo del LEC circulante. Trastornos del Metabolismo
del Agua y del Sodio
Aunque los trastornos del equilibrio del agua y del Na+ suelen
presentarse juntos, es til considerarlos por separado. Equilibrio
del agua: El agua corporal total (ACT) est distribuida entre el LIC
(2/3) y el LEC (1/3). Los dficits o los excesos puros de agua se
distribuyen entre el LIC y el LEC aproximadamente en la misma
proporcin. En consecuencia, los signos clnicos de alteracin del
volumen del LEC no suelen ser llamativos en los trastornos puros
del ACT; en lugar de ello, Los signos estn relacionados por lo
general con los cambios de la osmolaridad del LEC. Dado que la
concentracin de Na+ srico es el principal determinante de la
osmolaridad del LEC, en la hiponatremia se produce hiperhidratacin,
mientras que en la hipernatremia se produce deshidratacin. El
trmino deshidratacin se suele usar para referirse a un dficit
combinado de Na+ y de ACT, pero es una mejor descripcin de la
deplecin relativamente pura de ACT. Hiperhidratacin es la mejor
descripcin de un aumento relativamente puro del ACT. Equilibrio del
sodio: Dado que el Na+ est restringido sobre todo al LEC, los
dficits o los excesos del contenido total de Na+ del organismo se
caracterizan respectivamente por signos de deplecin o de sobrecarga
del volumen del LEC. La concentracin srica de Na+ no se modifica
necesariamente con los dficits o los excesos del Na+ corporal
total.
La determinacin del estado del volumen del LEC se apoya
exclusivamente en la exploracin fsica. La presin venosa central
(PVC) se puede calcular sumando 5 mm Hg a la altura de la pulsacin
venosa de la yugular interna por encima del segundo espacio
intercostal con la cabeza y el tronco del Paciente elevados 30
mientras descansa en decbito supino. La PVC puede medirse
directamente utilizando un catter venoso central situado en la
aurcula derecha o la vena cava superior. La PVC normal es de 1 a 8
cm de H2O (1 a 6 mm Hg). Esta determinacin indica de forma fiable
el estado del volumen intravascular, salvo si el Paciente tiene
taponamiento pericrdico, disfuncin de la vlvula tricspide,
insuficiencia ventricular izquierda aguda o insuficiencia cardaca
derecha pura. Si estos trastornos estn presentes, la presin capilar
pulmonar de enclavamiento valora con ms precisin la presin de
llenado del ventrculo izquierdo y el volumen intravascular
efectivo. La presin capilar pulmonar de enclavamiento es
normalmente de 6 a 13 cm H2O (5 a 10 mm Hg). Adems de un aumento de
la PVC, el exceso de volumen del LEC tambin causa edema. En un
adulto medio de 70 kg tiene que acumularse un aumento del LEC de
unos 3 litros antes de que el edema pueda detectarse en la
exploracin fsica. Si se descartan las causas locales de edema, como
obstruccin venosa o linftica, la presencia de edema es un signo
fiable de exceso de Na+. Las manifestaciones adicionales de exceso
de Na+, como el edema pulmonar, dependen en gran parte del estado
cardaco y de la distribucin del LEC entre los espacios vascular e
intersticial. Contraccin del volumen de lquido extracelular
Disminucin del volumen del LEC causada por una disminucin neta del
contenido total de sodio corporal. Sntomas, signos y
diagnstico:
La deplecin de volumen del LEC debe sospecharse en los Pacientes
con historia de ingesta lquida insuficiente (especialmente en
Pacientes desorientados), vmitos, diarrea (o prdidas GI
yatrognicas, p. ej., aspiracin nasogstrica, ileostoma o colostoma),
tratamiento diurtico, sntomas de diabetes mellitus y enfermedad
renal o suprarrenal. A veces se obtiene tambin una historia
reciente de prdida de peso. En una deplecin leve del volumen del
LEC, los nicos signos pueden ser la disminucin de turgencia de la
piel y de la tensin intraocular. La sequedad de las mucosas no
suele ser fiable, especialmente en los ancianos y en los Pacientes
que respiran por la boca. Son signos ms fiables la hipotensin
ortosttica (disminucin de la presin sistlica en >10 mm Hg al
ponerse de pie) y la taquicardia y una PVC baja, aunque la
hipotensin ortosttica puede presentarse en Pacientes encamados sin
deplecin de volumen del LEC. Cuando el volumen del LEC ha
disminuido aproximadamente en un 5% o ms, la taquicardia y/o la
hipotensin ortostticas estn generalmente presentes. Una deplecin
grave del volumen del LEC puede producir desorientacin y un shock
manifiesto. Tratamiento
La deplecin del volumen del LEC leve o moderada puede corregirse
aumentando la ingesta oral de Na+ y agua si el Paciente est
consciente y no tiene disfuncin GI. Hay
que corregir la causa subyacente a la deplecin de volumen
mediante la interrupcin de los diurticos o tratando la diarrea.
Cuando la deplecin de volumen es grave y se asocia con hipotensin,
o cuando no es posible la administracin oral de lquidos, la primera
opcin es el suero salino i.v. (v. ms adelante las precauciones
descritas). Cuando la excrecin renal de agua es normal, el dficit
de Na+ y agua puede reemplazarse sin peligro con solucin salina al
0,9%. Cuando existe un trastorno asociado en el metabolismo del
agua, los lquidos de reposicin se modifican en la forma que se
expone en las secciones siguientes. Cuando la deplecin del volumen
del LEC se debe a trastornos metablicos como la cetoacidosis
diabtica o la enfermedad de Addison, o est complicada por ellas,
debe prestarse atencin a la correccin de estos problemas adems de a
la reposicin del volumen. (V. tambin caps. 9 y 13.) Hiponatremia
Disminucin de la concentracin de sodio plasmtico por debajo de 136
mEq/l causada por un exceso de agua en proporcin a los solutos.
Incidencia, etiologa y patogenia
La hiponatremia es el ms frecuente de los trastornos
electrolticos, con una incidencia de hasta un 1% de los Pacientes
que ingresan en el hospital. La hiponatremia se ha descrito en ms
de un 50% de los Pacientes hospitalizados con SIDA. La hiponatremia
refleja un exceso de ACT en relacin con el contenido total de Na+
corporal. Dado que este contenido se refleja en el estado del
volumen del LEC, es til clasificar las causas de hiponatremia con
las de hipovolemia, volumen del LEC normal e hipervolemia. En la
tabla 12-4 se resumen las principales causas de hiponatremia. Las
prdidas de lquido renales que llevan a una hiponatremia pueden
producirse en la deficiencia de mineralocorticoides, en el
tratamiento diurtico, la diuresis osmtica o la nefropata con prdida
de sal. Esta clase de nefropata abarca un grupo de nefropatas
intrnsecas, vagamente definido, con disfuncin principalmente
intersticial (tubular). Tales enfermedades son la nefritis
intersticial, la enfermedad qustica medular, la obstruccin parcial
del tracto urinario y, a veces, la nefropata poliqustica.
Generalmente las causas renales de hiponatremia hipovolmica se
pueden diferenciar de las causas extrarrenales por medio de la
historia clnica. Los Pacientes con prdidas renales continuas de
lquidos se diferencian de aquellos con prdidas de lquido
extrarrenales porque tienen una concentracin de Na+ urinario
inadecuadamente alta (>20 mEq/l). Una excepcin a esto se
presenta en la alcalosis metablica (como ocurre en los vmitos
prolongados), donde se pierden con la orina grandes cantidades de
HCO3 que fuerzan a una excrecin de Na+ para mantener la
electroneutralidad. En la alcalosis metablica, la concentracin de
Cl urinario diferencia muchas veces el origen renal o extrarrenal
de la deplecin de volumen (v. Alcalosis metablica, ms adelante).
Los diurticos pueden producir tambin hiponatremia hipovolmica.
La hiponatremia hipovolmica se caracteriza por deficiencias de
agua y de Na+, aunque proporcionalmente se haya perdido ms Na+ que
agua. La hiponatremia puede presentarse cuando las prdidas de
lquido como las que se producen por vmitos prolongados, diarrea
grave o secuestro de lquidos en el tercer espacio son repuestas con
la ingestin de agua libre o tratadas con lquido i.v. hipotnico.
Tambin se producen prdidas importantes del LEC con la liberacin no
osmtica de ADH, que causa retencin de agua por los riones y el
mantenimiento de la hiponatremia o un nuevo empeoramiento de la
misma. La hiponatremia euvolmica se produce cuando aumenta el ACT y
no existe un cambio importante del contenido total de Na+ corporal.
La polidipsia primaria slo puede causar hiponatremia si la ingesta
de agua desborda la capacidad de los riones para excretarla. Dado
que los riones normales pueden excretar hasta 25 litros de orina/d,
la hiponatremia debida exclusivamente a la polidipsia se produce
slo por la ingestin de grandes cantidades de agua o por defectos de
la capacidad de dilucin renal.
La hiponatremia hipervolmica se caracteriza por un aumento del
contenido total de Na+ corporal y tambin del ACT. Diversos
trastornos edematosos, como la insuficiencia cardaca y la cirrosis
heptica, se asocian con hiponatremia hipervolmica. La hiponatremia
ocurre raras veces en el sndrome nefrtico, pero debe tenerse
presente la seudohiponatremia debida a la interferencia en la
determinacin del Na+ por los lpidos elevados. Hipernatremia:
Elevacin de la concentracin plasmtica de sodio por encima de 145
mEq/l causada por un dficit de agua en proporcin al soluto. La
hipernatremia de los recin nacidos se expone en Problemas
metablicos del recin nacido, captulo 260. Incidencia, patogenia y
etiologa
La hipernatremia es menos frecuente que la hiponatremia, y se
presenta en 5,5 mEq/l (en plasma >5,0 mEq/l) (v. ms atrs,
Metabolismo del potasio).
Tratamiento
La hiperpotasemia leve (con un K plasmtico 6 mEq/l exige un
tratamiento ms intervencionista. Sin embargo, en la insuficiencia
renal aguda o crnica, especialmente en presencia de
hipercatabolismo o de lesin tisular, el tratamiento se debe iniciar
cuando el nivel de K plasmtico supera los 5 mEq/l. METABOLISMO DEL
CALCIO El calcio (Ca) es necesario para el funcionamiento correcto
de numerosos procesos intracelulares y extracelulares, como la
contraccin muscular, la conduccin nerviosa, la liberacin de
hormonas y la coagulacin sangunea. Adems, el ion Ca representa un
papel singular en la sealizacin intracelular y est implicado en la
regulacin de muchas enzimas. Por consiguiente, es esencial mantener
la homeostasis del Ca. Las concentraciones de Ca, tanto
extracelulares como intracelulares, estn estrechamente reguladas
por el transporte bidireccional de Ca a travs de la membrana
plasmtica de las clulas y por las membranas de orgnulos
intracelulares como las del retculo endoplasmtico, las del retculo
sarcoplsmico de las clulas musculares y las de las mitocondrias. El
transporte de Ca fuera del citoplasma de las clulas hacia esos
diversos compartimientos y el alto grado de unin del Ca a las
protenas mantiene la concentracin de Ca ionizado en el citoplasma
en el intervalo micromolar (es decir, menor que 1/1.000 de la
concentracin de Ca plasmtico). Dado que el Ca existe en el citosol
en concentraciones tan bajas, es singularmente apropiado para
actuar como un segundo mensajero intracelular. En el msculo
esqueltico, los aumentos transitorios en la concentracin citoslica
de Ca originan la interaccin entre el Ca y las protenas fijadoras
de Ca, troponina C y calmodulina, e inician la contraccin muscular.
El acoplamiento excitacin-contraccin en el msculo cardaco y en el
msculo liso tambin es Cadependiente. La concentracin intracelular
de Ca regula otros procesos celulares diferentes mediante la accin
de proteincinasas y la fosforilacin de enzimas. El Ca est tambin
involucrado en la accin de otros mensajeros intracelulares, como el
adenosina monofosfato cclico (AMPc) y el inositol 1,4,5-trifosfato,
y de esta forma es mediador de la respuesta celular a numerosas
hormonas, como adrenalina, glucagn, vasopresina, secretina y
colecistocinina. El Ca total (es decir, el Ca unido a protenas, el
Ca en forma de complejo y el Ca ionizado) es el que suele
determinarse en el laboratorio clnico como Ca plasmtico. En un caso
ideal debera determinarse el Ca ionizado o el Ca libre, puesto que
sta es la forma fisiolgicamente activa del Ca en el plasma. Se sabe
que el Ca ionizado ha sido siempre difcil de medir y todava no se
determina de manera rutinaria. Sin embargo, el Ca ionizado puede
medirse actualmente con electrodos ion-especficos, lo que es til a
veces en Pacientes en los que se sospechan alteraciones importantes
de la unin del Ca plasmtico a las protenas.
Regulacin del metabolismo del calcio
El metabolismo del Ca y el fosfato (PO4-, v. ms adelante) estn
ntimamente relacionados. La regulacin del Ca y el fosfato est
influida considerablemente por los niveles circulantes de hormona
paratiroidea (PTH), vitamina D y, en menor medida, por la hormona
calcitonina. Las concentraciones de Ca y fosfato inorgnico tambin
se relacionan por la capacidad de ambos para reaccionar qumicamente
entre s para formar fosfato clcico. Se calcula que el producto de
las concentraciones de Ca y PO4 (en mEq/l) in vivo es normalmente
60. Cuando el producto de solubilidad de Ca y PO4 es mayor de 70,
el riesgo de precipitacin de cristales de fosfato clcico en los
tejidos blandos est muy aumentado. La precipitacin en el tejido
vascular es especialmente preocupante, porque puede conducir a una
enfermedad vascular arteriosclertica precipitada. La PTH es un
polipptido de 84 aminocidos secretado por las glndulas
paratiroides. Tiene varias acciones, pero quiz la ms importante es
la defensa contra la hipocalcemia. Las clulas paratiroideas
detectan los descensos del Ca plasmtico, presumiblemente por medio
de un receptor de Ca, e incrementan la expresin del gen de la PTH y
la liberacin de PTH preformada hacia la circulacin. El Ca plasmtico
aumenta al cabo de minutos debido a varias acciones de la PTH, como
aumentar la absorcin renal e intestinal de Ca y movilizar
rpidamente Ca y PO4 a partir del hueso (reabsorcin sea). La
excrecin renal de Ca es generalmente paralela a la excrecin de Na+
y est influida por los mismos factores que regulan el transporte de
Na+ en el tbulo proximal. Sin embargo, la PTH potencia la
reabsorcin de Ca en el tbulo distal independientemente del Na+. La
PTH reduce tambin la reabsorcin renal de PO4 y aumenta as las
prdidas renales de PO4. Estas prdidas evitan que se sobrepase la
solubilidad del fosfato clcico en el plasma cuando los niveles de
Ca aumentan en respuesta a la PTH. Trastornos del Metabolismo del
Calcio: Hipocalcemia Disminucin de la concentracin de calcio
plasmtico total por debajo de 8,8 m g/dl (2,20 m mol/l) en
presencia de una concentracin normal de protenas plasmticas. La
hipocalcemia en los recin nacidos se expone en Problemas metablicos
en el recin nacido, captulo 260. Etiologa y patogenia
La hipocalcemia tiene una serie de causas. Algunas se enumeran a
continuacin: 1. El hipoparatiroidismo es el resultado de una
deficiencia o ausencia de PTH. Se caracteriza por hipocalcemia e
hiperfosfatemia y suele asociarse con tetania crnica. El
hipoparatiroidismo suele ser consecuencia de la extirpacin
accidental o de la lesin de varias glndulas paratiroides durante la
tiroidectoma. El hipoparatiroidismo transitorio es frecuente despus
de una tiroidectoma subtotal. El hipoparatiroidismo permanente se
produce en menos del 3% de las tiroidectomas realizadas por manos
expertas. Las
manifestaciones de la hipocalcemia suelen iniciarse unas 24 a 48
h despus de la operacin, pero pueden presentarse por primera vez
tras varios meses o aos. La deficiencia de PTH es ms frecuente tras
una tiroidectoma radical por cncer o como consecuencia de una
operacin sobre las propias paratiroides (paratiroidectoma subtotal
o total). Los factores de riesgo de una hipocalcemia grave tras una
paratiroidectoma subtotal son la hipercalcemia preoperatoria, la
extirpacin quirrgica de un adenoma voluminoso y una fosfatasa
alcalina elevada. El hipoparatiroidismo idioptico es una enfermedad
poco frecuente en la cual las glndulas paratiroides estn ausentes o
atrofiadas. Puede aparecer espordicamente, o bien como un trastorno
hereditario. 2. La deficiencia de vitamina D es una causa
importante de hipocalcemia. La deficiencia de vitamina D puede ser
consecuencia de una ingesta diettica insuficiente o de una
disminucin de la absorcin debida a enfermedad hepatobiliar o a
malabsorcin intestinal. Tambin puede producirse por alteraciones en
el metabolismo de la vitamina D, como ocurre con ciertos frmacos
(difenilhidantona, fenobarbital y rifampicina) o por falta de
exposicin de la piel a la luz solar. Esta ltima es una causa
importante de deficiencia adquirida de vitamina D en climas
nrdicos, entre los individuos que llevan vestidos que los cubren
completamente (p. ej., mujeres musulmanas en Inglaterra). El
raquitismo de tipo I dependiente de vitamina D es un trastorno
autosmico recesivo en el cual existe una deficiencia de la enzima
1-a-hidroxilasa necesaria para convertir 25(OH)D3 en 1,25(OH)2D3.
En el raquitismo de tipo II dependiente de vitamina D, los rganos
diana no pueden responder a la 1,25(OH)2D3. La deficiencia de
vitamina D est asociada con hipocalcemia e hipofosfatemia intensa.
Puede producirse debilidad y dolor muscular y deformidades seas
tpicas. 3. La enfermedad tubular renal -incluido el sndrome de
Fanconi debido a nefrotoxinas como los metales pesados y la
acidosis tubular renal- puede causar una grave hipocalcemia debida
a la prdida anormal renal de Ca y a una disminucin de la conversin
renal a vitamina D. El cadmio, en particular, causa hipocalcemia
por lesin de las clulas del tbulo proximal y por interferencia en
la conversin a vitamina D. Tambin puede producirse osteomalacia
debida a la enfermedad tubular renal, pero es posible que se deba
principalmente a la acidosis crnica asociada. 4. La insuficiencia
renal puede conducir a hipocalcemia por disminucin de formacin de
1,25(OH)2D3 a causa de dao celular renal directo, as como por la
hiperfosfatemia debida a la reduccin de la secrecin renal de
fosfato. 5. La deplecin de magnesio presente en la malabsorcin
intestinal o en la deficiencia diettica puede causar hipocalcemia.
La deficiencia relativa de PTH y la resistencia del rgano terminal
a su accin que aparece en la deplecin de magnesio conduce a
concentraciones plasmticas
