Líquidos y electrolitos L í q u i d o s y e l e c t r o l i t o s en la niñez e n l a n i ñ e z Primera parte: fisiología y fisiopatología Luis Carlos Maya Hijuelos Profesor Asistente del Departamento de Pediatría de la Facultad de Medicina de la Universidad Nacional Jefe de la Unidad de Cuidados Intensivos del Hospital La Misericordia Coordinador Académico de la Unidad de Urgencias y Cuidado Crítico del Departamento de Pediatría de la Facultad de Medicina de la Universidad Nacional Los trastornos de líquidos y electrolitos son más frecuentes y más serios en los niños. Según la edad, hay diferentes características fisiológicas en los compartimentos corporales, en la función renal en proceso de maduración y en la producción de calor, que es proporcionalmente mayor. Esas características hacen al niño menos hábil para corregir los estados anormales que pueden ocurrir en diferentes enfermedades. Los trastornos de líquidos y electrolitos se refieren a diversos parámetros fisiológicos interrelacionados unos con otros, los cuales se modifican con patrones predecibles en una gran variedad de circunstancias patológicas: trastornos de volumen (sodio: Na + ), trastornos de concentración (agua: H 2 0), trastornos específicos de electrolitos y trastornos acidobásicos. La alteración en alguno de estos parámetros da como resultado enfermedades clínicas con sus respectivas consecuencias funcionales. Se presentarán criterios unificados y fácilmente comprensibles de principios diagnósticos y terapéuticos que sean igualmente aplicables a todos los pacientes, independientemente de su edad. Para poder aproximarse a la terapéutica de estos trastornos se requiere el entendimiento de los principios fisiológicos y mecanismos homeostáticos que regulan el agua corporal, los electrolitos y el equilibrio acidobásico. El conocimiento de lo primordial, de lo simple, debe preceder a las consideraciones clínicas y son la base para una terapia racional de los trastornos de los líquidos y electrolitos. El manejo de líquidos y electrolitos es el manejo de la homeostasis del medio interno que preserva las condiciones de vida. Anatomía de los líquidos corporales La anatomía de los líquidos corporales cambia con el crecimiento y las enfermedades. El peso corporal total se puede dividir en una fracción que es el agua corporal total (ACT) y otra constituida por los sólidos (proteínas, minerales y grasa). CCAP Año 4 Módulo 1 5
Líquidos y electrolitos en la niñez La distribución de líquidos guarda proporciones armónicas en la masa corporal y varía con la edad. El ACT y el volumen de líquido extracelular (LEC) disminuyen con el incremento en la edad gestacional. El LEC del recién nacido es 40-50% de su peso corporal; este disminuye rápidamente en las primeras seis a ocho semanas de vida, proceso que continúa de manera lenta permitiendo lograr la madurez química, en términos de los compartimentos de líquidos, a los tres años de edad, cuando el LEC es 20% y es 40% el líquido intracelular (LIC). El LIC se puede considerar constante en los diferentes grupos de edad. Este cambio en la composición del agua se debe al aumento de los sólidos corporales, los cuales al depositarse producen una disminución en la cantidad de agua total por unidad de peso corporal (véase tabla 1). Este comportamiento puede cambiar de manera considerable por las variaciones en la grasa corporal. El tejido adiposo contiene 10% de agua y 73% el tejido magro. Un individuo obeso con más de 30% de su peso en forma de grasa puede tener solo 50% de su peso como ACT. Estas variaciones en la composición del ACT con la edad y la proporción del tejido adiposo tienen implicaciones terapéuticas significativas. En los diferentes grupos de edad la proporción de la masa de tejido de los órganos centrales (corazón, hígado, cerebro y riñones) cambia. En reposo, estos órganos centrales tienen gasto metabólico elevado, mientras que el del músculo es bajo. En los mayores de tres años, los primeros explican 66% del metabolismo basal, con solo 5% de su peso corporal, lo cual se debe a que el consumo basal de agua se encuentra relacionado con este gasto metabólico basal. La distribución del agua en el organismo es compleja y su división en compartimentos es una simplificación. Este concepto es necesario tenerlo en cuenta para el tratamiento práctico de las anormalidades hidroelectrolíticas y permite hacer una aproximación dinámica al movimiento del agua en el organismo. Para mantener un adecuado balance de líquidos, la distribución de estos entre los diferentes compartimentos debe permanecer relativamente constante. El ACT se divide en dos compartimentos: Agua intracelular: porción de agua dentro de las membranas celulares, con funciones altamente especializadas. Corresponde a 40% del ACT Agua extracelular: cumple función transportadora y corresponde a 20% del peso corporal. Se divide a sus vez en dos compartimentos: plasmático (6%) e intersticial (14%), que rodea las células, capilares, vasos y representa el transportador, el mensajero y la gran reserva para el plasma El organismo también contiene otro líquido, denominado transcelular; es parte del agua extracelular y se diferencia de los otros líquidos por estar compuesto de todos los fluidos que han alcanzado una localización específica, en virtud de algún proceso de transporte en una Tabla 1. Agua corporal total y compartimentos corporales según edad Edad Agua corporal total Líquido extracelular Líquido intracelular (% de peso corporal) (% de peso corporal) (% de peso corporal) Prematuros 75-80 50 35 De término 70-75 25 40-45 Hombres adolescentes 60 20 40-45 Mujeres adolescentes 55 18 40 6 Precop SCP Ascofame
gran variedad de células o tejidos especializados, por lo cual su composición cambia: secreciones del páncreas, hepática, tracto biliar, glándulas sudoríparas, líquido cefalorraquídeo y humor vítreo; algunos consideran el tracto gastrointestinal como componente del líquido transcelular. Los electrolitos y los líquidos en conjunto ayudan a mantener el estado de homeostasis corporal. Estos pueden encontrarse en diferentes concentraciones, dependiendo de si son intracelulares o extracelulares. Son ellos cruciales para la mayoría de las reacciones celulares y para controlar la función de estas. En el diagrama de Gamble se puede observar el promedio de los valores de los electrolitos. Dado que la ley de la electroneutralidad debe conservarse las columnas deben tener la misma altura: el Na + es el principal catión extracelular con concentración de 135 a 145 meq/l, mientras que el potasio (K + ) es de solo 3,5 a 5 meq/l. El K + es el catión intracelular por excelencia (135 a 150 meq/ L), mientras que el Na + es solo 2-10 meq/l (véase figura 1). Los principales aniones del plasma son cloro (Cl - ), bicarbonato (HCO 3- ) y proteínas. La composición del líquido intersticial es similar mosm/kg 290 250 200 150 100 50 0 CO(HCO - ) HCO - 24 LEC c Na + a 142 CI - p Na + 105 i 144 l a r HCO - 27 CI - 118 Na Na-K ATP asa K - 5 HPO = 4 SO = 2 R 6 HPO = K + 5 Proteínas 5 Ca ++ 5 Ca ++ 5 4 SO = Mg ++ 3 15 Mg ++ 5 2 R - Mg ++ 40 K + 154 Plasma Líquido intersticial Líquido Músculo Figura 1. Composición de los líquidos corporales En cada columna, la barra de la izquierda representa los cationes y la de la derecha los aniones Na + 6 LIC HCO - 13 SO = 17 HPO = 106 4 Proteínas 60 R - (AA) a la del plasma, excepto por la concentración de calcio (Ca ++ ) que es aproximadamente la mitad y por la ausencia de proteínas. La composición de electrolitos en el plasma de los niños es similar a la de los adultos, aunque se pueden considerar algunas diferencias cuantitativas, siendo la más importante la de los aniones. El bicarbonato arterial plasmático de los lactantes es menor que en el adulto y esta disminución se contrarresta por el aumento en la concentración de Cl - y un pequeño incremento en los aniones no medibles. Composición de los líquidos en los diferentes compartimentos Las membranas que rodean las células son estructuras complejas que mantienen la integridad celular y su actividad metabólica mediante intercambios con el LEC. El agua cruza las membranas celulares hasta alcanzar equilibrio osmótico y su distribución depende del número de partículas restringidas a LIC y LEC. No todos los elementos disueltos en el agua difunden de manera igual entre los compartimentos, por las diferencias en la permeabilidad, transporte y los procesos activos que regulan su distribución. Esas partículas explican la osmolaridad efectiva o tonicidad de los compartimentos. La osmolaridad se refiere al número total de partículas disueltas en el agua. Algunas de estas se denominan osmoles efectivos y determinan el volumen del compartimento al que están restringidas, por ejemplo, el sodio en LEC. Otras partículas, como la urea, existen en igual concentración en LEC y LIC y, por lo tanto, no tienen ninguna influencia en el movimiento del agua; estas partículas se denominan osmoles inefectivos. El término que se usa para describir la concentración de osmoles efectivos es tonicidad (véase figura 2). CCAP Año 4 Módulo 1 7
Líquidos y electrolitos en la niñez Osmolaridad total = osmolaridad efectiva + osmolaridad inefectiva (tonicidad) 2 Na + + glucosa 18 Influencia la distribución hídrica IC EC Figura 2. Osmolaridad y tonicidad BUN (mg%) + etanol (mg%) 2,8 4,6 No altera la distribución hídrica IC-EC Hiperosmolaridad diferente a hipertonicidad Hipoosmolaridad igual a hipotonicidad Hiponatremia diferente a hipotonicidad Las partículas que atraen agua al interior de las células difieren de un tipo a otro. Intracelularmente la mayor es el fosfato orgánico, que aunque no ejerce una gran presión osmótica posee una carga aniónica neta. En resumen, las características que permiten la interacción dinámica de los compartimentos son: Las partículas que están restringidas a un solo compartimento determinan su volumen Na+, Cl - - y HCO 3 determinan el volumen del LEC El K + determina en gran parte el volumen del LIC El agua (sin Na + ) cruza las membranas celulares hasta que la osmolaridad sea igual a ambos lados de la membrana El número total de partículas en el LIC rara vez cambia, pero en el cerebro pueden ocurrir ciertos cambios durante los estados de deshidratación y edema crónicos El contenido de sodio determina el volumen de LEC. La concentración de sodio en LEC refleja el volumen de LIC La concentración de la mayor parte de los demás iones del LEC puede alterarse sin cambios significativos en el número total de partículas osmóticamente activas. Solo se sufre alteración en la composición (trastornos en la composición específica de electrolitos) Los líquidos y su movimiento Los líquidos corporales rara vez se encuentran en su forma pura. Se pueden encontrar como tres tipos diferentes de solución: isotónicas, hipotónicas e hipertónicas. La solución isotónica es la que tiene la misma concentración de solutos que otra solución. Dos mezclas con igual concentración de solutos separadas en compartimentos adyacentes por una membrana semipermeable están balanceadas, porque el líquido de cada compartimento permanece en su lugar, no hay ganancia o pérdida de volumen. La solución salina se considera isotónica ya que la concentración de sodio casi iguala la concentración del sodio en la sangre (véase figura 3). La solución hipotónica es aquella que tiene una concentración de solutos menor que otra solución. Cuando estas se encuentran separadas por una membrana semipermeable, el resultado neto es la salida de líquido de la Membrana semipermeable Los anteriores conceptos se pueden resumir en tres reglas, que a su vez explican los trastornos de líquidos y electrolitos: Si se suma o se resta solución salina a los líquidos corporales lo único que cambia es el volumen del LEC (trastornos de volumen) Si se pierde o se añade agua pura al LEC cambia la concentración de partículas osmóticamente activas (trastornos de concentración) Solución isotónica Figura 3. Solución isotónica Solución isotónica No hay movimiento de líquidos debido a que las soluciones tienen igual concentración 8 Precop SCP Ascofame
solución hipotónica a la otra hasta que las concentraciones de las dos se igualen. Solución hipertónica Membrana semipermeable Debe tenerse en mente que el organismo siempre trata de mantener un estado de equilibrio. La solución salina 0,45% (75 meq/l Na + ) se considera hipotónica porque la concentración de sodio en la solución es menor que la concentración de sodio en el plasma (véase figura 4). La solución hipertónica es la que tiene mayor concentración de solutos que otra solución. Cuando una primera solución contiene mayor concentración de sodio que una segunda se dice que la primera es hipertónica comparada con la segunda. Cuando están separadas por una membrana semipermeable, pasará líquido de la segunda solución a la primera hasta que las dos soluciones igualen su concentración. Una mezcla de solución salina 3% (513 meq/l de Na + ) se considera hipertónica porque la concentración de sodio en la solución es mayor que la concentración de sodio en el plasma (véase figura 5). Movimiento de líquidos Los líquidos y sus solutos se desplazan constantemente. Las membranas son semipermeables, es decir, permiten solo el paso de ciertos solutos. Las diferentes formas en que Figura 5. Solución hipertónica Los liquídos van al sitio de mayor concentración los líquidos y solutos se mueven a través de las membranas celulares son: difusión, transporte activo, ósmosis, presión hidrostática y presión coloidosmótica. En la difusión los solutos se desplazan de un área de mayor concentración a una de menor. Depende de la permeabilidad de la membrana, del gradiente de presión que la rodea y de la carga eléctrica de las partículas. Es una forma de transporte pasivo porque no requiere energía para que suceda, simplemente pasa (véase figura 6). En el transporte activo los solutos se desplazan de un área de menor concentración a otra de mayor concentración. Este transporte precisa un gasto energético para desplazar partículas Área de mayor concentración Área de menor concentración Solución hipotónica Membrana semipermeable Membrana semipermeable Los solutos van al área de menor concentración Figura 4. Solución hipotónica Los liquídos van al sitio de mayor concentración Figura 6. Difusión El movimiento aleatorio de partículas (flujo de solutos) se hace en todas las direcciones de un área de mayor concentración a otra de menor concentración CCAP Año 4 Módulo 1 9
Líquidos y electrolitos en la niñez en contra de ese gradiente de concentración. La bomba Na + /K +, que desplaza sodio desde el espacio intracelular al extracelular, en el que la concentración de sodio es mayor y provoca la entrada de potasio al espacio intracelular, en el que la concentración de potasio es mayor es el mejor ejemplo (véase figura 7). Membrana semipermeable Líquidos Solutos Otros solutos que requieren transporte activo son los iones de calcio, hidrogeniones, aminoácidos y ciertos azúcares. Ósmosis es el flujo de solventes desde una solución con menor concentración de solutos (hipotónica) a una solución con mayor concentración de solutos (hipertónica). En la ósmosis la membrana es permeable al agua, pero es selectivamente permeable a las partículas. Este tipo de transporte se detiene cuando suficiente cantidad de líquidos se ha desplazado por la membrana para igualar la concentración de solutos a ambos lados de la membrana (véase figura 8). En el sistema vascular solo las paredes delgadas de los capilares permiten el paso de solutos. La filtración capilar a través de ellas tiene un papel crítico en el balance de líquidos. La presión hidrostática capilar del extremo arterial permite el paso de líquido y partículas desde los capilares al espacio intersticial. Para equilibrar el proceso, la presión oncótica coloidal del plasma generada por las proteínas plasmáticas tiende a desplazar los Menor concentración de sólidos= mayor concentración de agua Mayor concentración de sólidos= menor concentración de agua Figura 8. Ósmosis La membrana es permeable al agua y selectivamente permeable a las partículas. Un ejemplo es el desplazamiento de líquido hacia concentraciones altas de sodio o glucosa líquidos y los productos de desecho desde los espacios intersticiales hacia las vénulas en el extremo opuesto del capilar. La presión capilar es menor y la presión osmótica coloidal es mayor en el extremo venoso del lecho capilar, lo que permite el regreso de solutos y solventes al torrente sanguíneo (véase figura 9). La presión coloidosmótica plasmática está determinada principalmente por la albúmina. Es como un gran imán que atrae agua (véase figura 10). Regulación del balance hídrico corporal Un gran número de procesos corporales intervienen de manera simultánea para mantener el balance de líquidos. La comprensión precisa de los mecanismos de los procesos reguladores, Área de mayor concentración Área de menor concentración Presión hidrostática Solutos ATP Líquidos y sólidos saliendo del capilar Membrana semipermeable Energía para transporte contra un gradiente de Solutos presión Figura 7. Transporte activo Es un tipo de difusión que precisa gasto energético para desplazar partículas contra un gradiente de concentración Capilar Pared del capilar Figura 9. Presión hidrostática 10 Precop SCP Ascofame
Albúmina Vaso sanguíneo capacidad funcional mantiene al organismo en un estado de balance hidroelectrolítico (véase figura 11). Sistema renina-angiotensinaaldosterona Agua Figura 10. Presión coloidosmótica plasmática respuestas de receptores, enzimas y hormonas en el organismo es la base para el tratamiento racional de los trastornos hidroelectrolíticos. Función de los riñones Los riñones tienen función primordial en el manejo del medio interno. Si no funcionan de manera adecuada, el organismo puede tener grandes dificultades para controlar el balance hídrico. El manejo del agua está relacionado con la filtración glomerular (FG) y la función tubular, procesos que maduran con la edad. La FG del niño de término es 25% de la del adulto; alcanza los valores de este a los dos años de edad. La habilidad para concentrar la orina en los niños es menor que la de los adultos. La máxima capacidad de concentración de un recién nacido es de 700 mosm/kg en comparación con la del adulto que es alrededor de 1200 mosm/kg, capacidad que solo se alcanza a los 6-12 meses de edad. La rata de excreción mínima de orina varía con la edad. Los niños lactantes excretan orina en mayor volumen que los adultos por su alto consumo metabólico. Los riñones responden a los estados hipovolémicos con disminución del gasto urinario y al exceso de líquidos excretando orina muy diluida. Una de las funciones más fascinante del riñón es la que tiene que ver con la regulación electrolítica. Un riñón que conserva su Para ayudar a mantener el balance de sodio y agua en el organismo, lo mismo que para mantener el volumen sanguíneo y la presión arterial, las células yuxtaglomerulares renales secretan una enzima denominada renina como respuesta a la disminución de la FG. La cantidad de renina secretada depende del flujo sanguíneo y de la cantidad de sodio sanguíneo. La renina actúa sobre el angiotensinógeno en el hígado y lo convierte en angiotensina I. Esta, a su vez, circula hacia los pulmones, donde se convierte en angiotensina II, uno de los vasoconstrictores más potentes del organismo. Esta sustancia provoca vasoconstricción y eleva la presión arterial en un intento por mejorar el flujo sanguíneo renal. La aldosterona tiene función determinante en el mantenimiento de la presión sanguínea y el balance hidroelectrolítico. La secreción de aldosterona es estimulada por angiotensina II, el descenso en las concentraciones extracelulares de sodio y el incremento en las concentraciones extracelulares de potasio. La aldosterona actúa en los túbulos distales incrementando la reabsorción de sodio. Cuando el sodio es absorbido, se reabsorbe simultáneamente agua ( el agua sigue a la sal ). Hormona antidiurética La hormona antidiurética (ADH) es la sustancia retenedora de agua por excelencia. Se produce en el hipotálamo y es almacenada y liberada por la hipófisis. Su función es restaurar el volumen sanguíneo, disminuyendo la diuresis y aumentando la retención hídrica. Se libera en respuesta al estrés, al aumento de las concentraciones séricas de sodio y a la hipotensión. CCAP Año 4 Módulo 1 11
Líquidos y electrolitos en la niñez Glomérulo Filtra 180 litros / día Túbulo proximal Reabsorbe la mayoría de electrólitos, glucosa urea y aminoácidos Disminuye en 70% el contenido de agua del filtrado Asa de Henle Alta concentración de sodio y agua El filtrado se concentra y se va diluyendo cuando entra al túbulo Reabsorbe sodio y cloro Túbulo distal Actúa la ADH Reabsorbe sodio y agua Secreta potasio por acción de la aldosterona Túbulo colector La ADH reabsorbe o secreta sodio, potasio, urea, iones, hirdógeno según las necesidades corporales cuando esta disminuye, los osmorreceptores reciben estímulos negativos que impiden su liberación. Un aumento de 1% en la osmolaridad plasmática y en la concentración de sodio (2 mosm/kg y 1 meq/l respectivamente) aumentan el nivel de ADH a 1 pg/ml. El efecto osmótico total de la ADH se alcanza a los 20-30 minutos. La osmolaridad urinaria puede variar de 50-1200 mosm/kg/h 2 0, como una función linear de la concentración de ADH de 0-5 pg/ml. Figura 11. Regulación renal de líquidos Un aumento de la ADH incrementa la reabsorción de agua en los túbulos distales renales y en los conductos colectores, haciendo que la orina se torne más concentrada. La disminución de la osmolaridad sérica o el aumento del volumen sanguíneo inhiben la producción de ADH, tornando la orina mas diluida. El ciclo de la ADH se comporta como una represa: el cuerpo retiene líquidos cuando el nivel cae y los elimina cuando el nivel aumenta. Péptido natriurético auricular Esta hormona es liberada cuando el exceso de volumen sanguíneo produce sobredistensión auricular. Actúa suprimiendo los niveles de renina por incremento de la eliminación de agua y sodio al aumentar la FG; además, disminuye la liberación de ADH y la resistencia vascular, así como la presión sanguínea y el volumen sanguíneo intravascular. El mecanismo de sed (osmorreceptores) probablemente es el mecanismo más simple para mantener el balance hídrico. Los osmorreceptores situados en el hipotálamo modulan la liberación de ADH. A medida que aumenta la osmolaridad sérica los osmorreceptores del hipotálamo reciben estímulos para la liberación de ADH; La densidad urinaria específica (1000-1040) se corresponde de una manera linear con una osmolaridad urinaria de 0-1200 mosm/kg (un cambio en la DU de 0,01 representa un cambio de más o menos 300 mosm/kg; la orina isostenúrica (osmolaridad de 287 mosm/kg) corresponde a una densidad de 1010. Los barorreceptores situados en el arco aórtico y en las arterias carótidas responden ante el descenso de la presión arterial y del volumen sanguíneo activando el sistema renina-angiotensina-aldosterona. Los receptores de volumen situados en la aurícula derecha desencadenan la liberación de ADH cuando el volumen de sangre disminuye 10% o más. Regulación del balance electrolítico Los electrolitos son sustancias, que cuando se encuentran en solución, se disocian en partículas eléctricas denominadas iones. Pueden ser de carga positiva o negativa. Los pares de iones con cargas opuestas están tan íntimamente relacionados que un problema con un ion causa un problema con el otro: los pares de sodio y cloro o calcio y fósforo. El balance de electrolitos puede ser alterado por una gran variedad de estados patológicos. El entendimiento de los electrolitos y el reconocimiento de sus alteraciones permiten que la evaluación del paciente sea más exacta. 12 Precop SCP Ascofame
Los aniones son electrolitos que generan una carga negativa y los cationes son electrolitos que generan cargas positivas con funciones tanto intra como extracelulares. La gran mayoría de electrolitos tienen funciones especializadas que contribuyen al metabolismo, el balance de líquidos, además de que interactúan con los iones de hidrógeno para mantener el balance acidobásico. Electrolitos extracelulares El Na + y el Cl - son los electrolitos con mayor concentración extracelular. El Na + contribuye a la osmolaridad sérica y al volumen del líquido extracelular, además de contribuir a la excitabilidad y conducción nerviosa y muscular. El Cl - ayuda a mantener la presión osmótica. El Ca ++ y el bicarbonato son otros dos electrolitos que se encuentran en el líquido extracelular. El Ca ++ es el mayor catión involucrado en la estructura y función de los huesos, estabiliza la membrana celular, transmite los impulsos nerviosos, participa en la contracción muscular y es parte esencial de la cascada de coagulación sanguínea. Electrolitos intracelulares K +, PO4 = y Mg ++ son los electrolitos más abundantes en el interior de las células. El potasio tiene función en la regulación de la excitabilidad celular, conducción del impulso nervioso, potencial de reposo de la membrana, contracción muscular, excitabilidad del miocardio y control de la osmolaridad intracelular. El PO4 = es esencial para el metabolismo energético y combinado con el Ca ++ tiene función clave en la mineralización de huesos y dientes. También contribuye al mantenimiento del equilibrio acidobásico. El Mg ++ actúa como elemento catalizador para muchas reacciones enzimáticas. Regula la contracción neuromuscular, promueve el normal funcionamiento de los sistemas nervioso y cardiovascular y también contribuye a la síntesis proteica y al transporte de iones como Na + y K +. Movimiento de electrolitos Aunque los electrolitos se encuentren en mayor concentración en un compartimento u otro, no se encuentran estáticos en esas áreas. Al igual que los líquidos, los electrolitos se mueven a través de las membranas y los espacios tratando de mantener un balance y un estado de electroneutralidad. El balance de estos se encuentra influenciado por el ingreso y egreso de líquidos, el equilibrio acidobásico, la secreción hormonal y el normal funcionamiento celular. Soluciones intravenosas para el reemplazo de líquidos La terapia intravenosa (IV) se hace necesaria en muchos de los pacientes pediátricos y con ella se logra alcanzar objetivos terapéuticos predecibles e inmediatos. Cuando se administran líquidos endovenosos se deben tener en cuenta los requerimientos electrolíticos normales y el volumen de líquidos que se va a administrar para ofrecer un beneficio real y no agregar una complicación adicional. Las soluciones para terapia IV son cristaloides, que pueden ser isotónicas, hipotónicas o hipertónicas y coloides, isooncóticas o hiperoncóticas. Cristaloides Son soluciones con pequeñas moléculas que fluyen fácilmente desde el torrente sanguíneo a los tejidos. Los cristaloides isotónicos contienen la misma cantidad de partículas osmóticamente activas que el líquido extracelular, de tal manera que estos líquidos permanecen dentro del espacio extracelular. CCAP Año 4 Módulo 1 13
Líquidos y electrolitos en la niñez Los cristaloides hipotónicos están menos concentrados que el líquido extracelular de tal manera que pasan al espacio intracelular causando edema celular. Los líquidos hipotónicos son aquellos que tienen una osmolaridad menor de 275 mosm/l: Solución salina (SS) O,45% (solución salina al medio) Solución salina 0,33% (solución salina al tercio) Dextrosa (D) 2,5% en agua destilada (AD) Estas soluciones hipotónicas deben administrarse según sea su indicación. Estos líquidos son inadecuados para la reanimación y además pueden crear colapso vascular por desviación de líquidos al espacio intracelular y aumentar la presión intracraneana. No se recomienda su uso en pacientes con grandes alteraciones de los líquidos como los quemados de gran extensión y traumatizados. Las soluciones isotónicas, como la dextrosa 5% en agua destilada (D 5% AD) tienen osmolaridad de aproximadamente 275-295 mosm/l, pero como la dextrosa se metaboliza rápidamente, queda solo agua y se comporta como una solución hipotónica. Las soluciones hipertónicas son mucho más concentradas que el líquido extracelular, de tal manera que pasa líquido de las células hacia el espacio extracelular. Son aquellas que tienen Tabla 2. Contenido y concentración de solutos en las soluciones IV una osmolaridad mayor de 295 mosm/l, por ejemplo SS 3% (véase tabla 2) Una solución hipertónica arrastra líquidos del espacio intracelular deshidratando la célula y expandiendo el volumen extracelular. En estas condiciones puede ocurrir sobrecarga hídrica, que puede llevar a edema pulmonar, especialmente en pacientes con problemas cardíacos y renales (véase figura 12) Figura 12. Tonicidad de los líquidos corporales Coloides Comparación de la tonicidad de líquidos Isotónico Hipertónico Hipotónico Célula LEC Célula LEC Célula LEC Constituidos por partículas de alto peso molecular (en promedio 60.000 daltons), que como no atraviesan las membranas celulares con facilidad se distribuyen en el espacio intravascular y tienden a permanecer en este por períodos largos de tiempo. Ejemplos: Albúmina (disponible al 5%, que es osmóticamente igual al plasma, y soluciones al 20%, que son hiperoncóticas) Plasma Solución Glucosa (g/l) Sodio (meq/l) Cloruro (meq/l) Potasio (meq/l) Calcio (meq/l) Lactato (meq/l) D 5% AD 5 D 10% AD 10 SSN 0,9% 154 154 SS 0,45% 77 77 SS 3% 513 513 D 5% SS 0,45% 5 77 77 Lactato de Ringer 130 109 4 3 28 D 5% en lactato de Ringer 5 130 109 4 3 28 14 Precop SCP Ascofame
Dextranes Poligelatina (Gelafusin ) Hetastarch Balance de líquidos Los líquidos son vitales para todas las formas de vida: transportan nutrientes, elementos gaseosos, productos de desecho y ayudan a mantener la temperatura corporal y la forma celular. Toda la economía corporal participa en el balance de líquidos, pero de manera principal piel, pulmón y riñón. Normalmente, el nivel de ACT es mantenido por el equilibrio entre los ingresos (ingesta) y las pérdidas (excreción). En condiciones normales se puede ingerir una gran cantidad de agua y tanto el volumen como la composición corporal total permanecerán constantes. Los mecanismos de entrada y salida de líquidos se pueden definir en términos de balance que trata de conservar la exacta proporción de LIC y LEC (véase figura 13). Uno de los principios fundamentales del manejo de líquidos y electrolitos es que la ganancia debe ser igual a las pérdidas. En resumen, al paciente hay que darle lo que necesita y necesita lo que está perdiendo en condiciones normales o anormales (véase figura 14). Ingreso Reconocer que el organismo se puede dividir en dos dimensiones, la producción calórica y el peso, facilita la aplicación de las reglas generales que rigen los líquidos y electrolitos en todos los grupos de edad. Los líquidos de mantenimiento están íntimamente relacionados con la producción de energía (gasto calórico), mientras que la variación en la composición corporal en pacientes con déficit o exceso de líquidos y electrolitos está relacionada con cambios en el peso corporal. Cuando se prescriben líquidos y electrolitos teniendo en cuenta las anteriores reglas se debe suponer una buena reserva funcional renal y que los mecanismos homeostáticos para la conservación y excreción de agua y solutos están intactos. Si ese no es el caso, la administración de líquidos y electrolitos debe basarse en la evaluación de las pérdidas actuales o continuadas. Con función renal normal el gasto de líquidos es de 100 ml de agua por cada 100 calorías consumidas (véanse figura 15 y tabla 3). Componentes del ingreso La dieta es la fuente externa del ingreso de agua, electrolitos, calorías y proteínas. Adicional- Agua estéril Dextrosa 2,5% en cloruro de sodio 0,45% Cloruro de sodio 0,45% Dextrosa 2,5% en lactato de Ringer a mitad de concentración Cloruro de sodio 0,9% Dextrosa 5% Sangre Dextrosa 5% y cloruro de sodio 0,2% Dextrosa 5% en cloruro de sodio 0,45% 20 meq de potasio en dextrosa 5% y cloruro de sodio 0,9% Dextrosa 5% en lactato de Dextrosa Ringer 5% en lactato de Dextrosa Ringer 10% IC EC Fijos Variables 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 Hipotónico Isotónico Hipertónico Fuera de la lista: * Nutrición parenteral periférica: * Manitol 20%: 1100 mosm/l 500-1300 mosm/l * Bicarbonato de sodio 5%: 1190 mosm/l * 40 meq de potasio en dextrosa 5% * Cloruro de calcio 10%: 2102 mosm/l en cloruro sodio 0,9%: 642 mosm/l * Dextrosa 50%: 2526 mosm/l * Cloruro de sodio 3%: 1030 mosm/l Figura 13. Balance de líquidos en el organismo Figura 14. Tonicidad de soluciones IV CCAP Año 4 Módulo 1 15
Líquidos y electrolitos en la niñez 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Peso (kg) Figura 15. Gasto calórico Fuente: Holliday MA. General fluid and nutrition therapy. En: Holliday MA, Barratt T (ed). Pediatric Nephrology. 3ª ed. USA: Williams & Wilkins; 1993: 288. mente hay otras dos fuentes internas, el agua preformada, agua en el espacio intracelular, que es liberada al espacio extracelular durante los estados hipercatabólicos-hipermetabólicos y el agua de oxidación, producto del metabolismo de carbohidratos y grasas con consumo de oxígeno y producción de C0 2 y agua. Son 10 ml/100 cal/día. Si el paciente además de la vía oral recibe mezclas parenterales, estas deben ser contadas como parte de la ingesta Componentes del egreso En condiciones basales el agua se pierde a través de piel, pulmones, riñones y tracto gastrointestinal. Los líquidos que se evaporan de manera continua y pasiva a través de piel y pulmones y sirven para regular la temperatura se denominan pérdidas insensibles. Su volumen es de aproximadamente 45 ml/100 cal/día. Peso (kg) Calorias por día Gasto calórico total Tabla 3. Necesidades basales de líquidos y electrolitos Líquidos (ml/kg/hora) Necesidades en pacientes hospitalizados (X*) Rata metabólica basal *0-10 kg: 100 cal/kg 10-20 kg: 1000 cal + 50 cal/kg 20 kg 1500 cal + 20 cal/kg Electrolitos (meq/kg/día) 0-10 4 Na + : 2-3 10-20 40 + 2 por cada kg por encima de 10 K + : 1-2 Cl - : 2-3 > 20 60 + 1 por cada kg por encima de 20 Las temperaturas corporal y ambiental pueden aumentar las pérdidas insensibles. Se estima que la fiebre las aumenta en 12% por cada grado centígrado de aumento de la temperatura por encima de lo normal, y la temperatura ambiental mayor de 30,5 C puede aumentar las pérdidas por sudoración hasta en 30ml/kg/día por cada grado centígrado que supere esa temperatura. El sudor, además de agua, puede tener cantidades apreciables de electrolitos. En promedio., se pierden. 30 a 49 meq/l de Na + y Cl -, aunque las cantidades pueden ser variables. Las pérdidas por respiración dependen de la frecuencia respiratoria, la temperatura y el grado de humidificación del aire inspirado. Las pérdidas por evaporación de líquidos a través de la piel en condiciones normales son constantes, y se ven afectadas por el gasto calórico y la humedad atmosférica. Los niños pierden más líquidos que los adultos por su mayor gasto calórico. El riñón es la principal vía de pérdidas sensibles, siendo la orina la principal vía de pérdidas hídricas. Es a través de esta vía que el organismo puede controlar con propósitos específicos el volumen y la composición de los compartimentos corporales. Los riñones, por medio de diversos mecanismos, son capaces de ajustar el volumen y la excreción urinarios de electrolitos dentro de un límite amplio, manteniendo así la homeostasis corporal. El gasto urinario normal es 30-80 ml/100 cal/día. Las pérdidas por deposición son generalmente muy escasas y aumentan cuando hay diarrea y son del orden de 5-10 ml/100 cal/día (véase tabla 4). Los líquidos de mantenimiento en un individuo normal, en reposo y en un medio adecuado, son la cantidad suficiente que supere las pérdidas obligatorias, más una pequeña cantidad que permita contrarrestar cualquier déficit inesperado de líquidos. 16 Precop SCP Ascofame
Tabla 4. Balance de agua en el organismo Agua de mantenimiento ml H2O/100 cal/24 horas Agua eliminada Pérdidas insensibles 45 Sudoración 10 Deposición 5 Orina 50 Total 110 Agua producida (agua de oxidación) 10 Requerimientos diarios 100 Fuente: Hellerstein S. Fluid and electrolytes: clinical aspects. Pediatr Rev 1993; 14(3): 105. Se deben considerar otros egresos que se encuentran en muchos estados patológicos y son las pérdidas anormales. Pueden ser: pérdidas que suceden por vías normales en cantidades anormales, la diarrea y poliuria; y pérdidas a través de vías anormales, drenaje alto del tracto gastrointestinal, fístulas y vómito, entre otras. Por lo tanto, el tratamiento con líquidos en los pacientes debe incluir: La reposición de pérdidas obligatorias (mantenimiento) Establecimiento de manera rápida del déficit de agua y electrolitos, para reponerlo lo más rápido posible (pérdidas previas) Administrar suficiente cantidad de agua y electrolitos para satisfacer las demandas de las pérdidas actuales, mientras se está llevando a cabo la reposición del déficit previo (pérdidas actuales) Lecturas recomendadas Cogan MG (ed). Normal sodium and extracellular volume homeostasis. En: Cogan MG (ed.). Fluid and electrolytes: Physiology and pathophysiology. EUA: McGraw-Hill; 1991: 1-38. Guyton AC, Hall JE. The body fluid compartments: extracelular and intracellular fluids; interstitial fluid and edema. En: Guyton AC, Hall JE (ed). Textbook of Medical Physiology. 9ª ed. USA: W. B. Saunders; 1996: 297-313. Finberg L, Kravath RE, Hellerstein S. Composition Chemical anatomy. En: Finberg L, Kravath RE, Hellerstein S (ed). Water and Electrolytes in Pediatrics. 2ª ed. USA: W. B. Saunders; 1993: 11-16. Finberg L, Kravath RE, Hellerstein S. Renal physiology and renal regulation of water and electrolytes. En: Finberg L, Kravath RE, Hellerstein S (ed). Water and Electrolytes in Pediatrics. 2ª ed. USA: W. B. Saunders; 1993: 50-67. Hellerstein S. Fluid and electrolytes: physiology. Pediatr Rev 1993; 14(2): 70-79. Griffel MI, Kaufman BS. Pharmacology of colloids and crystalloids. Crit Care Clin 1992; 8(2): 235-253. Hill LL. Body composition, normal electrolyte concentrations, and the maintenance of normal volume, tonicity and acid-base metabolism. Pediatr Clin North Am 1990 37(2): 241-256. Holliday MA. Body Composition, metabolism and growth. En: Holliday MA, Barratt TM (ed). Pediatric Nephrology. 3ª ed. USA: Williams & Wilkins; 1993: 152-163. Holliday MA. Extracellular fluid and its proteins: Dehydration, shock and recovery. Pediatr Nephrol 1999; 13(9): 989-995.. Preuss HG. Basics of renal anatomy and physiology. Clin Lab Med 1993; 13(1): 1-11. Yared A, Ichikawa I. Renal blood flow and glomerular filtration rate. En: Holliday MA, Barratt T (ed). Pediatric Nephrology. 3ª ed. USA: Williams & Wilkins; 1993: 62-78. CCAP Año 4 Módulo 1 17
Líquidos y electrolitos en la niñez examen consultado 1. El agua corporal total del organismo se caracteriza porque: 2. La interacción dinámica de los compartimentos corporales se caracteriza porque: 3. El movimiento de líquidos y solutos en el organismo se caracteriza porque: A. En los recién nacidos de término es 70-75% del peso corporal B. En los prematuros es 50% del peso corporal C. En las mujeres adolescentes es 52% del peso corporal D. En los hombres adolescentes es 55% del peso corporal E. En todos los organismos es 75-80% del peso corporal A. La concentración de sodio en el líquido intracelular refleja el volumen del líquido extracelular B. El potasio determina la mayor parte del volumen de los líquidos corporales C. El número de partículas del líquido intracelular cambia con mucha frecuencia D. El sodio, el cloro y el bicarbonato determinan el volumen del líquido extracelular E. Si se suma o se resta solución salina a los líquidos corporales ocurre un trastorno de concentración A. Por transporte activo los solutos se desplazan de un área de mayor concentración a otra de menor concentración B. La ósmosis se detiene cuando suficiente cantidad de líquidos se ha desplazado por la membrana para igualar la concentración de solutos a ambos lados de la membrana C. Por difusión los solutos se desplazan de un área de menor concentración a una de mayor concentración D. En el sistema vascular las paredes delgadas de los capilares no permiten el paso de solutos E. La presión coloidosmótica plasmática está determinada principalmente por las globulinas 18 Precop SCP Ascofame
examen consultado 4. En relación con la función renal, 5. Acerca de las soluciones intravenosas para el reemplazo de líquidos, A. La habilidad de los niños para concentrar la orina es mayor que la de los adultos B. La secreción de aldosterona es estimulada por angiotensina II, el aumento en las concentraciones extracelulares de sodio y el incremento en las concentraciones extracelulares de potasio C. La osmolaridad urinaria puede variar de 150-1200 mosm/kg/h20, como una función linear de la concentración de ADH de 0-5 pg/ml D. La orina isostenúrica (osmolaridad de 387 mosm/kg) corresponde a una densidad de 1010 E. Las células yuxtaglomerulares renales secretan renina como respuesta a la disminución de la filtración glomerular A. Los cristaloides son soluciones con grandes moléculas que fluyen fácilmente desde el torrente sanguíneo a los tejidos B. Una solución hipertónica arrastra líquidos del espacio extracelular expandiendo el volumen intracelular C. Los coloides están constituidos por partículas de bajo peso molecular que no atraviesan las membranas celulares con facilidad D. Las soluciones hipertónicas son aquellas que tienen osmolaridad mayor de 295 mosm/l E. El lactato de Ringer contiene 120 meq de sodio por litro CCAP Año 4 Módulo 1 19