Tema 3 - agua y electrolitos (2013)

Apunte Español
Universidad Universidad Rovira y Virgili (URV)
Grado Bioquímica y Biología Molecular - 3º curso
Asignatura Bioquímica de la Nutrició
Año del apunte 2013
Páginas 27
Fecha de subida 18/01/2015
Descargas 13
Subido por

Vista previa del texto

Tema 3: Agua i electrolitos 1. Importancia y distribución del agua en el organismo 2. Fisiología del agua •Equilibrio hídrico. Ingresos y pérdidas •Regulación de la ingesta y excreción de agua •Necesidades hídricas 3. Fisiología y balance de los electrolitos •Regulación del volumen extracelular •Necesidades diarias electrolitos •Hormonas 4. Desequilibrios hidroelectrolíticos •Trastornos de la osmolaridad •Trastornos del Na y K __________________________________________________________________________________________________________________ 1. Importancia i distribución del agua del agua: El agua en los seres vivos: · Es la substancia más abundante en los seres vivos. No puede haber vida activa sin agua.
El agua es indispensable para la vida de manera que la vida tal y como la conocemos en la actualidad no sería posible si no existiera el agua.
· Enzimas necesitan medio acuoso para adoptar su forma activa, para que los grupos funcionales puedan ejercer su función y para que las moléculas sobre las aque atúan sean asequibles y adopten la forma adecuada.
Esto es debido por muchas razones y una de ellas es por las enzimas esenciales para que se lleve a cabo todas las reacciones del organismo, para que se catalicen todas estas reacciones, están adaptadas al medio acuoso, de manera que estas enzimas para llevar a cabo su funcionalidad requieren un medio acuoso, no solo las enzima, si no también los substratos que utilizan las enzimas.
· Aspectos de estructura y función celular condicionados por las propiedades físicas y químicas del agua.
Además a las propiedades físicas y química del agua condiciona la estructura i funcionalidad de las células.
A modo recordatorio, tenemos una foto de lo que es la osmosis, muy importante en todo lo que es el equilibrio de los electrolitos.
Con difusión pasiva, sin gasto de energía, podemos conseguir un paso del agua de la zona menos concentrada a la más, para igualar las concentraciones. No obstante, su funcionalidad es muy limitada debido que al igualar el balance hidroelectrolítico de nuestro organismo esto no va a ser suficiente y necesitaremos otros mecanismos que veremos más adelante.
Funciones del agua en los seres vivos: - - El agua se considera un nutriente. El agua es un componente principal en los alimentos, su consumo es indispensable para llevar a cabo toda un serie de funciones en nuestro organismo.
Punto de vista fisiológico múltiple funciones: o Solvente de todos los solutos: Actúa como solvente de los solutos del organismo, de los electrolitos, de las moléculas de desecho… o Transporte: a través de la sangre, través de los diferentes fluidos del organismo se van a transportar todos estos metabolitos y todas las substancias y van a llevar a cabo su funcionalidad.
o o o o o Estructurales: Lubricante (articulaciones): Termorregulador (Tº del cuerpo): El agua acta como termorregulador, de modo que si tuviésemos un caso concreto de suida de temperatura en el cuerpo, el hipotálamo detectaría esta subida de la temperatura corporal y mandaría una señal a las glándulas sudoríparas que excretarían una mayor cantidad de agua en el sudor y esto permitiría eliminar calor del cuerpo.
Participación en el control del pH sanguíneo: Regulación presión sanguínea: Contenido de agua de los humanos: - 50-70% del peso corporal Como ya hemos dicho, el agua es muy importante, aproximadamente está entre el 50-70% del peso corporal. Este porcentaje de agua va a ir en función de determinadas funciones. Va a ir en función del sexo, de la edad… - Agua no pura: muchas sustancias disueltas en fluidos o líquidos corporales.
Hay que tener en cuenta que el agua que tenemos en el organismo no es agua puro si no que está disuelta en metabolitos y substratos que van a ir transportándose a través de los diferentes fluidos del organismo.
- 4 minerales mayoritarios: Na+, K+, Cl- y HPO42- (electrolitos).
De manera que los 4 minerales principales que encontramos en el agua son los anteriores. La distribución de estos minerales (iones) no es homogénea, es una distribución asimétrica.
- Distribución asimétrica de los electrolitos para mantener la funcionalidad celular: •Fluidos intracelulares: K+ y HPO42•Fluidos extracelulares: Na+ y Cl- Referente a la cantidad de agua en el organismo se utiliza el término ACT que quiere decir Agua Corporal Total. Es el porcentaje de agua del peso corporal total del organismo. De manera que esta agua corporal total va a depender de la edad y del sexo. Cuando somos recién nacidos el porcentaje de agua en el cuerpo es mayor. Por este motivo es importante controlar el nivel de agua en los bebes porque rápidamente va a haber un problema de deshidratación. A medida que van creciendo va disminuyendo el agua del organismo hasta llegar a los 12 años. A partir de aquí ya se produce una separación entre los hombres y las mujeres, los hombres tienen un 10% más de agua que las mujeres en edad adulta. En las personas de más de 50 años los niveles de agua bajan.
Distribución del agua en los humanos: Podemos ver que se dividen en tres secciones: •Espacio intracelular: el agua del interior de las células. Representa el 64% (25L), es la mayoritaria.
•Espacio extracelular: Podemos diferenciar dos partes: •Espacio vascular: constituye el 8% (3L). Agua en interior de vasos de transporte (plasma y linfa).
El espacio vascular serian todos los conductos que van a transportar el agua por el plasma i la linfa.
•Espacio intersticial: 28% (8L): espacio entre células y fuera de los vasos. Otros fluidos: cerebroespinal (0.2L) (fluido que rodea todo el cerebro, está fuera de las células pero no está dentro de ningún conducto concreto), agua del esqueleto (0.2L). Se considera todo lo que hay fuera de las células pero tampoco dentro de los conductos de antes.
•Espacio transcelular: el agua fuera del organismo, incluye lumen gastrointestinal (0.5L) y lumen de los túbulos renales. Se considera que ya es fuera del organismo porque ya no está ni dentro de las células ni en el espacio intersticial ni vascular, es una cantidad mucho menor.
El movimiento del agua entre estos dos espacios es relativamente fácil, donde cuesta más la movilización es hacia las zonas intracelulares, porque allí ya empiezan a entrar mecanismos de control más complejos.
El paso de agua de los vasos sanguíneos al intersticio es libre mientras que el intercambio con las células es más complejo.
Imagen explicativa de lo de arriba. Se puede ver cada espacio con el porcentaje de agua que tiene en cada uno.
Se puede ver como la zona renal y los alveolos pulmonares también se consideran como fuera del organismo.
También se considera del espacio transcelular el agua que sale por la transpiración de la piel.
Como un ejemplo, un hombre de 70Kg contiene 42L de agua. Cómo se distribuye ésta entre los diferentes tejidos, diferentes espacios que hemos mencionado anteriormente? De estos 42L, 26L estarían en la zona intracelular, 13 en la zona extracelular, 10 en la intersticial y 3 en la vascular, finalmente solo 3L en la transcelular. En comparativa, el cuerpo de una mujer de peso idéntico tendría un 10% menos de agua aproximadamente que el hombre.
2. Fisiología del agua: Equilibrio hídrico: Ingresos y pérdidas • Debido a las funciones vitales del agua, el organismo necesita de un equilibrio hídrico estricto.
• Si no existe variación en la masa de agua de un organismo la entrada debe ser igual a la salida.
• El equilibrio se mantiene por una serie de mecanismos que nos hacen beber y retener agua cuando hay poca y excretar más cantidad por orina cuando bebemos mucho.
El agua es esencial para que se lleven a cabo todas las funciones vitales del organismo. Es muy importante que los niveles de agua del organismo se mantengan de forma constante, de manera que, independientemente de que tengamos una serie de entradas, porque bebemos, comemos… estas ingestas de aguas las vamos a perder posteriormente a través de diferentes fluidos (orina, sudor…), de manera que vamos a tener un equilibro propio del organismo de manera que si se bebe más se excretará más, pero siempre en un balance equilibrado.
El agua está regulada por el hipotálamo, que es lo que se conoce como el centro de la sed. Es quien nos va a dar las señales en caso de que necesitemos agua, consumir, y en caso de que estamos saciados, transmitirá la señal de no consumir agua.
Composición y volumen de los líquidos corporales es aproximadamente constante a pesas de las variaciones en los ingresos diarios.
Se puede ver que el agua ingerida cada día es de 1,4L. a través de los alimentos son 850mL. El agua metabólica (proceso de oxidación de los carbohidratos, lípidos y proteínas) de unos 350mL por día.
Por otro lado tenemos las salidas de agua, donde tenemos la orina que son 1,5L diarios, la piel, a través de la transpiración (500 mL), el tramo respiratorio (400mL) i las heces, que aproximadamente son 200mL al día. El agua que se pierde por la orina es la fundamental reguladora del agua que perdemos diariamente, es esta agua la que va a terminar de ajustar y va a permitir que el balance quede reajustado.
Dibujo de lo explicado anteriormente, que puede que con los dibujos se vea de manera más gráfica y se entienda mejor aún de lo que el pesado a explicado en la tabla de arriba.
Movimiento de agua entre el agua intracelular i extracelular, este movimiento es constante. Finalmente unas excreciones de agua que son normalmente constantes, la de sudoración, las fecales y las de la respiración y las más variables es la de la orina. En la orina, al día se producen 180 litros de orina primaria, de estos litro solo excretamos 1,5L aproximadamente, de manera que se crea una gran cantidad de orina en la nefrona pero luego el 98% se reabsorbe.
Ingresos hídricos: Fuentes: • Agua que recibimos a través de los alimentos.
• Agua líquida (bebida).
•Fuente endógena derivada de los procesos oxidativos de los macronutrientes (agua metabólica).
Cantidades importantes en el balance hídrico cuando el riñón no funciona. Este tipo de agua parece más insignificante que los otros tipos de fuentes de agua, no obstante, en caso de disfunción renal si que sería más importante.
Pérdidas hídricas: Están clasificadas por dos grupos, donde podemos ver las pérdidas sensibles y las no sensibles. Esto a lo que hace referencia es que las perdidas sensibles tenemos consciencia que estamos perdiéndola, y además son más fáciles de ser cuantificadas. Por el contrario partida, el agua que se pierde por transpiración, a no ser que sea un ejercicio extremo, esta agua no eres consciente que la estás perdiendo.
Control de excreción a nivel renal: - Hormona antidiurética (ADH) o arginina vasopresina (AVP): Controla la reabsorción de agua. Expresión de canales de acuaporina 2 (AQP2) conlleva concentración de orina en los túbulos renales. Se libera en respuesta a cambios en la osmolaridad sérica y del volumen sanguíneo. Cuando tengamos un exceso de agua, se va a reprimir porque si no tendríamos aún más exceso de agua, si estamos en un caso de deshidratación se eliminará la hormona antidiurética.
Diabetes insípida: déficit de hormona antidiurética y mutación del gen AQP2.Es una enfermedad donde tenemos un mal funcionamiento de esta hormona, como cuando se segrega se restringe la perdida de agua, si no soy capaz de producir esta hormona, voy a tener perdidas incontroladas de agua por la orina.
Otra causa puede ser que haya un mal funcionamiento de las acuaporinas, si que se segrega la hormona, pero las acuaporinas no funcionan bien, de manera que el canal de agua todo el rato pierde agua.
Pérdidas de agua por el riñón: Pérdidas de agua a través de las heces, por el colon: Aproximadamente son de 100 a 200 mL/día. De manera que el 50% del peso de las heces es agua. Un factor importante de determinar la cantidad de heces que se producen va a ser la dieta. En todo lo que es el aparato digestivo (tracto gastrointestinal) se movilizan aproximadamente 9L de líquidos/día + agua ingerida + agua secreciones (jugos gástricos, saliva…), se volverán a reabsorber casi el 98% de estos líquidos.
Pérdidas por sudor: Hemos dicho que se podían considerar insensibles, ya que todo el agua que perdemos por transpiración de la piel, nosotros no somos conscientes de esta pérdida, a no ser que estemos en un caso extremo, como las personas que tienen quemaduras graves y pierden la capa cutánea-cornea y estas personas pierden 3-5L/día de agua. De forma natural, sin condiciones ambientales extremas ni un ejercicio muy acusado, las pérdidas serian entre 300-400mL/día.
Sin embargo, todas aquellas pérdidas de las que somos conscientes, porque haga mucho calor o por hacer un ejercicio muy importante, se podría decir que son pérdidas sensibles. Ya que se pueden visualizar o notar, como por ejemplo si hacemos un ejercicio importante donde podríamos perder 2-3L.
Pérdidas a través de la respiración: Podemos perder de 300 a 400mL/día, esto es debido a que la presión de vapor del agua del aire exhalado es mayor que la presión de vapor de aire inalado, de manera que tenemos una cantidad de vapor de agua que se me va a ir con la respiración cuando se exhala. Estas pérdidas son constantes, se pueden modificar con modificaciones de condiciones ambientales o en condiciones de fiebre.
Dos posibles alteraciones pueden ser: - Taquipnea: Incremento de la tasa respiratoria. Si respiramos más perderemos una mayor cantidad de agua por la respiración. Es un problema que puede ocurrir fácilmente en los bebes.
- Braquipnea: disminución de la tasa respiratoria. En este caso perderíamos menos agua ya que estamos respirando menos.
Regulación de la ingesta y excreción de agua: - Depende de dos sensaciones: o Sed: o Saciedad: · Provocan cambios en la conducta, de manera que, en caso que yo tenga sed voy a ir a beber agua para cubrir mis necesidades de agua, si mi organismo cree que ya no necesita más agua, voy a cesar esta búsqueda de agua.
· Son poco exactas, se ingiere más agua de lo necesario. Son sensaciones poco precisas, es decir, mi organismo no es capaz de decir, ahora no necesito más, no voy a beber más, de manera que siempre se bebe en exceso y después todo el agua que sobra se elimina por la orina.
· Balance de agua se ajusta en todo momento y sólo varia en situaciones extremas. Estas situaciones se generan en el hipotálamo y son debidos en el cambio de la osmolaridad. Siempre tiene que haber el equilibrio entre la concentración de electrolitos y cantidad de agua, de manera que si tenemos una situación una mayor concentración de electrolitos respecto a la cantidad de agua, el hipotálamo lo va a detectar debido al cambio en la concentración osmótica de manera que va a dar lugar a la aparición de la señal de la sed, iremos a buscar, agua, al mismo tiempo, la hipófisis posterior va a dar la orden de segregar la hormona antidiurética para evitar la pérdida de agua.
· Regulación final se efectúa sobre renal (orina). Esta hormona antidiurética se segrega en el riñón y regula las pérdidas de agua.
En esta imagen de arriba podemos ver dos ejemplos de lo que pasaría en el caso de déficit de agua o en el de exceso de agua. En el primera aumentarían los solutos del organismo, habría una hiperosmolaridad y entonces la reacción sería la de sintetizar la hormona antidiurética y la de búsqueda de agua. En el segundo caso, tendríamos una mayor cantidad de agua y una baja concentración de solutos, entonces estamos delante de un caso de hipoosmolaridad, en este caso el efecto es contario, no se segrega hormona antidiurética, por lo tanto no retenemos el agua de la orina y tambn damos la señal de saciedad.
El efecto simultaneo de los dos, haría que volviésemos a una situación de equilibrio homeostático, siempre son reacciones que van a la par.
Algo fundamental para regular la cantidad de agua en el organismo es el riñón, es aquí donde se va a dar el ajuste final de la regulación del agua y de la osmolaridad.
Concretamente, donde se va a dar la eliminación de la concentración de agua va a ser en las nefronas. En el tubo colector va ser en el cual se me va a segregar la hormona antidiurética y a través de la cual se me va a regular la pérdida de agua, produciendo un tipo de orina concentrada o diluida dependiendo de la situación concreta del organismo. El mecanismo por el cual se va a regular esta concentración del agua, como ya sabemos, el riñón es un secuestrados de iones, de manera que, podemos diferenciar por un lado la corteza, que se caracteriza porque tiene una concentración de iones más baja y a medida que vamos penetrando hacia el interior, médula externa y médula interna, la concentración de iones del riñón va a ser mayor, de manera que las nefronas se colocan de una forma concreta en el riñón para llevar a cabo este hecho de concentración del contenido del agua.
En la parte de fuera de la nefrona estamos en una situación isotónica, donde están las flechas rojas, se ve una huida de los iones hacia afuera.
Y las flechas negras son salidas de agua.
Una vez terminamos el tubo proximal vamos penetrando en el interior del riñón y va aumentando la concentración de solutos, para mantener el equilibrio osmótico, tenemos una salida de agua para equilibrar.
Después, el tubo vuelve a subir, es el tramo ascendente de la Nansa de Hendle, por un lado va a captar toda la urea y lo que vamos a hacer es volver a perder la concentración de iones otra vez, de manera que cuando volvemos a estar en la corteza (zona más exterior) estamos en una condición hipotónica.
Finalmente llegamos al tubo colector, donde están las acuaporinas y aquí en función de si obtenemos un exceso o no de agua se eliminará o no esta agua generando una orina más o menos concentrada.
Balance de agua en el espacio vascular: Transporte de agua en las membranas: - Difusión: por gradiente osmótico. Naja capacidad, bidireccional. Difusión pasiva, por lo tanto, no conlleva gasto de energía.
Canales de agua (acuaporinas): alta capacidad y gran selectividad para el agua. Todos los mecanismos que se llevan a cabo en el riñón, en todo el tubo colector, lo que se necesita es una movilización de agua mucho más importante, por lo tanto, lo que se lleva a cabo es el uso de las acuaporinas. Proteínas transmembrana que permiten el paso de grandes cantidades de agua a través de ella. Conlleva un gasto energético, pero necesario.
- Son canales especializados para el transporte de agua en las membranas.
- Son una familia de proteínas pequeñas (30kDa/monómero) que se encuentran en las membranas celulares y que se expresan en el reino vegetal y animal.
- 13 tipos, con diferentes localizaciones, unas selectivas para el transporte de agua (acuaporinas clásicas) y otras permeables al agua y glicerol (acuagliceroporinas).
- Formada por 6 hélices a que permiten el paso del agua.
- La mayoría tienen una protein Kinasa A fosoforilable posiblemente por donde se regula.
Necesidades hídricas: - Depende de múltiples factores: o Edad o Actividad física o Condiciones ambientales o Situaciones especiales (lactancia 750mL/día H2O más, etc.) - - Más necesidad: o Mayor superficie corporal y metabolismo basal en función del peso.
o Lactancia materna 750 mL/día o Embarazo necesita suplemento de 30mL Actividad física, hipertiroidismo, condicionan la necesidad de ingesta.
fiebre… factores que Situaciones especiales que determinan pérdidas superiores de agua: Deficiencia de agua: Con todo esto, si tenemos unas pérdidas mayores de agua que no llegamos a compensar, nos encontraremos en una situación de deshidratación, podemos clasificarla de tres maneras.
a) Pérdida de 1-2% del peso corporal: mucha sed, pérdida del apetito, empieza sensación de malestar general.
b) Pérdida de 3-5% de peso: somnolencia, náuseas, enrojecimiento de la piel, falta de concentración mental.
c) Pérdida superior al 8%: delirios, coma y muerte.
Causas: 1. Disminución del volumen sanguíneo (presión) debida a esta falta de agua en el organismo, el O2 y los nutrientes no llegan adecuadamente al cerebro y tejidos.
2. Las funciones vitales se pueden ver disminuidas. Golpe de calor (incremento de la temperatura corporal), coma y muerte.
Ingesta recomendada de agua: La cantidad recomendada de agua que tendríamos que tomar respecto la efsa sería la de la tabla de arriba. Miradlo cuando lo estudies chicas, que el profe repite la tabla  3. Fisiología y balance de los electrolitos: En el organismo tenemos un balance entre todas las entradas de agua y lo que son las salidas, pero este balance no va a estar solo condicionado por la cantidad de agua que entra y sale, sino también por la concentraciones de los diferentes electrolitos, de los diferentes substancias que tenemos en el interior.
Básicamente, Na, K y Cl.
Na (SODIO), K (POTASIO), Cl (CLORO) - Principales efectivos osmolares del organismo.
- Las sales sódicas (NaCl, NaHCO3) principales responsables de la osmolaridad del espacio extracelular.
- Las sales potásicas responsables de la osmolaridad intracelular.
- La distribución y cantidad en valor absolutos determina el volumen de cada espacio. Lo que me va a determinar que un espacio sea mayor o menor es la concentración osmótica.
- El agua atrapada en cada compartimento depende de las cantidades absolutas de sales. La regulación de las sales se relaciona directamente con el control del volumen de cada compartimiento aunque no se conoce todavía ningún mecanismo de regulación de la ingesta de Na, Cl y K.
Iones presentes en exceso en la dieta diaria. Se absorben en el aparato digestivo en cantidades superiores a las necesidades reales y en el riñón operan los mecanismos responsables de su regulación.
Balance hidroeléctrico: El Na es el ion determinante que vamos a encontrar en el líquida extracelular, la relación entre el sodio y el volumen circulante van a estar íntimamente relacionadas. Si tenemos una disminución o un aumento del contenido de Na, esto va a acabar repercutiendo en la cantidad final del volumen circulante efectivo.
De manera que se desarrollan todo un mecanismo de señales en cascada que lo que van a hacer, si yo tengo una alteración, se va a poner todo en marcha para equilibrar el sistema y volver a la normalidad.
Si se da el caso de una disminución del volumen circulante eficaz, automáticamente baja el retorno venoso, esto provoca una disminución del ritmo cardíaco, que a su vez proporciona una disminución de la presión sanguínea. Cuando hay una bajada de la presión sanguínea, se ponen en marcha todo el sistema de los barorreceptores, que van a detectar un cambio de la presión y van a poner en marcha todas las acciones del todo simpático, de manera que, esto va a ir encaminado a la regulación de la disminución sanguínea y el volumen circulante. Cuando aumenta la actividad del tono simpático, por un lado, provoca una constricción venosa, arterial… todo esto va a incrementar la presión sanguínea, por un lado se compensa la presión sanguínea que sea había perdido antes, ahora solo falta reequilibrarlo, ya que el volumen circulante ha de ser el adecuado, para ello el tono simpático, estimula la secreción de la renina (sistema reninaangiotensina).
Sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona El balance principalmente de concentración de Na+, K+ y Cl en el interior del organismo.
Esto ya lo vimos, simplemente de recordatorio para que veáis que cuando nos encontrábamos en un punto en el que había una disminución del volumen circulante efectivo, el organismo ordenaba una serie de reacciones en cadena, de manera que esto permitía por un lado compensar esta disminución de la presión arterial, y por otro lado, no solamente compensarlo sino convertirlo mediante todo el sistema renina-angiotensina, con lo cual se producía este incremento del volumen circulante y llegaba a una situación de equilibro homeostático.
Es muy importante el sistema renina-angiotensina: Teníamos una situación de baja situación arterial  el hígado secretaba Angiotensinógeno, el cual para llevar a cabo su funcionalidad necesita que la actividad de ésta enzima, la renina (enzima que se segrega en las glándulas yuxtaglomerulares del riñón), la cual pasa el Angiotensinógeno a Angiotensina I.
* Tener en cuenta que existe otra enzima que se llama rennina (dos enes), también es una proteasa pero actúa sobre otro sustrato diferente.
La Angiotensina I todavía no era funcional, para ello necesitaba la acción de la ECA (la enzima convertidora de angiotensina, y esta se localiza en los pulmones y en el endotelio renal). De manera que si pasaba a través de ellos la Angiotensina I, se obtenía la Angiotensina II, que es la que es funcionalmente activa en el organismo. Es la que provocaba por un lado, un incremento de la presión arterial, una vasoconstricción (la Angiotensina II es el segundo vasoconstrictor más importante de nuestro organismo).
Por ejemplo, si estuviéramos en un accidente y tuviéramos la amputación de un miembro, automáticamente el organismo empezaría a segregar de forma exagerada Angiotensina, para provocar una vasoconstricción y disminuir lo más posible esta hemorragia.
De manera que por un lado tendríamos esta vasoconstricción de las arterias, simultáneamente habría la secreción de la aldosterona que promueve la absorción de Na+ y la absorción de agua. A su vez también tiene un efecto estimulando la síntesis de la hormona antidiurética, que también produce una mayor retención de agua en todo lo que es el tubo colector del riñón, de manera que todo esto en su conjunto (sistema renina-angiotensina) permite hacer frente a esta situación de baja presión arterial (incrementando la presión y aumentando la retención de agua).
Actualmente en investigación del desarrollo de nuevos productos con elementos funcionales, muchos de ellos van encaminados a desarrollar productos que puedan tener una funcionalidad. En este caso lo que se desarrollan son productos que tiene compuestos bioactivos que son inhibidores de la enzima ECA (actividad IECA, inhibición de la enzima convertidora de Angiotensina).
De manera que aquí tenéis el caso concreto de este producto, que ya lo han retirado del mercado porque no acababa de cumplir todos los requisitos de la EFSA demostrando que era verdad que sus péptidos bioactivos tienen una funcionalidad.
Productos que en el mercado contengan péptidos bioactivos con esta funcionalidad, actualmente en el mercado encontramos los de la marca “Caicu” que dicen que mejoran los problemas de mejor arterial.
Hormonas que regulan el balance hidroelectrolítico De manera que a lo largo de la presentación hemos ido viendo diferentes hormonas que están involucradas en el balance hidroelectrolítico, el balance entre los componentes en el organismo.
Aquí tenéis recopiladas las 4 hormonas más importantes, y sepáis en cada caso para qué sirve cada una de ellas.
Por un lado tenemos la hormona antidiurética (ADH) que ya hemos ido hablando de ella, que esta se va a segregar en dos condiciones concretas: cuando tenemos una condición de hiperosmolaridad, tenemos una concentración de solutos muy importante, se va a segregar esta hormona antidiurética para retener pérdidas de agua y de esa manera compensar esa hiperosmolaridad, y volver a hacer un reequilibro osmótico del organismo. A su vez, esta hormona antidiurética estimula su secreción debido al sistema renina-angiotensina que hemos visto en la diapositiva anterior. De manera que cuando tenemos una situación de baja presión arterial (hipotensión) los barorreceptores van a detectar esta bajada de presión, se va a activar todo el sistema renina-angiotensina de manera que una de las cosas derivadas de este sistema es la segregación de hormona antidiurética (para retener más líquido y poder aumentar el volumen circulante efectivo).
Por un lado tenemos hormona antidiurética, íntimamente relacionada con esta tenemos la Angiotensina II, que ya hemos visto que es un vasoconstrictor muy importante, de manera que se nos va a segregar en condiciones de hipotensión para incrementar la presión arterial.
En tercer lugar la Aldosterona, cuya síntesis viene derivada a partir de la aparición de la Angiotensina II.
La aldosterona es una hormona esteroide que en este caso lo que va a promover es la reabsorción de agua y sodio, que hemos visto que eran los dos principales implicados del volumen circulante efectivo.
Finalmente, tendríamos el PAN o Péptido Auricular Natriurético que del único que todavía no hemos hablado y funciona en una vía totalmente contraria a las demás. Cuando estamos segregando el PAN lo que promovemos es la eliminación de Na+ y la eliminación de agua, de esa manera en un caso que tengamos hipertensión se va a promover esto, para ir eliminando Na y eliminando agua, y poder llevar a cabo el reequilibro de la tensión (reequilibro osmótico).
Seguidamente veremos una serie de casos para que veáis cómo se interrelacionan todos estos y como el organismo responde a los diferentes casos concretos.
Caso 1: Incremento de la ingesta de Na En primer lugar lo que veríamos sería una situación en la que tendríamos una ingesta excesiva de Na+.
Si consumimos mucho Na+, vamos a tener un aumento de su concentración, con lo que cual va a aumentar la presión osmótica, de manera que va a haber un cambio en el volumen circulante. Tendremos un incremento de la osmolaridad (aumenta mucho la concentración en el interior del cuerpo), debido al aumento de la osmolaridad los barorreceptores van a detectar todo este incremento y va a haber una secreción de hormona antidiurética que te va a decir “no pierdas tanta agua porque si no voy a tener un desajuste”, de manera que lo que vamos a tener en consecuencia de la síntesis de la segregación de más hormona antidiurética es un aumento del volumen. De manera que si consumimos mucho Na+, inicialmente el cuerpo va a responder incrementando su volumen para llegar a un equilibrio osmótico.
Sin embargo, esta situación es un desequilibrio desde el punto de visto que esta persona ha aumentado su volumen y después todo esto va a conllevar un incremento de la presión arterial y la presión venosa.
De manera que se desembocarán toda una serie de reacciones en cadena que van a ir encaminadas a mejorar este problema de la presión arterial de esta persona que le ha derivado de consumir un exceso de Na+.
Para ello, cuando te aumenta la tensión arterial, lo que tendremos es que se reduce la actividad del sistema simpático, de esta manera tenemos una facilitación de la eliminación del Na+ por un lado, (como veis todo se va a dividir, va a hacer muchas cosas encaminadas a mejorar esta situación), por un lado disminución del sistema simpático, por otro lado se va a reducir de cierta manera la segregación de angiotensina II (inicialmente lo que va a hacer es disminuir la síntesis de Renina, que desemboca una disminución de la Angiotensina II), esto va a permitir que haya menos Aldosterona y por tanto una mayor eliminación de Na+ y simultáneamente tendremos el Péptido Auricular Natriurético (el PAN) que en este caso lo que se va a estimular es su síntesis. Vamos a tener más PAN y vamos a poder eliminar más Na.
De esta manera volveríamos a la situación inicial, tendríamos el equilibro homeostático en el cual la persona estaría en su situación de partida.
Este sería el caso de ingesta excesiva de Na+.
Caso 2: Exceso de la ingesta de agua Pasaríamos a un segundo caso en el que tendríamos un exceso de agua en la dieta. ¿Qué pasaría si tuviéramos una ingesta de agua en exceso en nuestra dieta? Si incrementamos la ingesta de agua nos disminuye la osmolaridad y de forma paralela lo que tenemos es que hay un incremento del volumen.
Vuelve a ponerse en marcha toda una maquinaria del organismo que va a ir encaminada a restituir y volver a las condiciones iniciales.
De manera que aumentará el volumen, esto aumentará la presión arterial, esta presión arterial me la van a detectar los barorreceptores, que lo que van a provocar es una inhibición de la hormona antidiurética.
De manera que si yo inhibo esta hormona eliminaré más agua y de esa manera volveré a tener mi situación original de partida.
Caso 3: Pérdida de agua y sodio (p. ex. Hemorragia) El caso contrario si tenemos una pérdida tanto de agua como de sodio, al tener una pérdida puede que tengamos una hemorragia, diarreas crónicas, vómitos, etc. Lo que vamos a tener es una pérdida de nuestro volumen porque estamos perdiendo agua.
Estamos perdiendo agua y también electrolitos, de manera que al disminuir el volumen me va a disminuir la presión arterial, la presión venosa, y todo esto me lo van a detectar los barorreceptores del sistema simpático.
Por un lado, lo que va a hacer el organismo (en primer lugar) es “yo he perdido agua junto con electrolitos” y va a hacer una restitución del agua, es decir, va a movilizarlo todo para retener agua en el organismo para poder volver a captar esta agua que había perdido.
De manera que en primer lugar, el sistema simpático va a incrementar la retención de agua, a su vez se va a estimular la síntesis de Angiotensina II, que esta va a permitir retener más agua y a su vez me va a incrementar la hormona antidiurética para que “yo esté excretando una orina concentrada y de esa manera pueda tener menores perdidas”.
De manera que todo esto va a hacer retener agua en el organismo y en cierta manera restituir la pérdida que he tenido.
De manera que habré retenido toda esta agua pero lo que me faltará es restituir la pérdida del sodio (porque cuando has perdido una gran cantidad de fluidos, pierdes agua pero también Na+).
Son sistemas que van todos en paralelo y inhiben el Péptido Auricular Natriurético. El PAN como lo que estaba facilitando era la excreción de sodio, si lo inhibo voy a retener más NA+; además como estoy incrementando la Aldosterona (y ya hemos visto por el sistema ReninaAngiotensina) que promueve la retención del Na+. Todo esto me va a permitir captar una mayor retención de Na+ en el organismo y podremos volver otra vez a la situación original de partida.
Una vez hemos visto ya cuales son los principales componentes implicados en el balance hidroelectrolítico, vamos a ver ahora sobre estos iones que es lo que nos dice la EFSA.
Necesidades diarias de electrolitos 1) SODIO El Na+ en los últimos años es un componente/nutriente que por parte de la población se ha demonizado un poco el Na+, considerando que es un nutriente y es perjudicial para la salud, que tenemos que evitar el consumo de Na+, porque si consumimos Na+ vamos a tener problemas de hipertensión.
Esto es lo que se ha ido extendiendo entre la población, pero es una errónea porque el Na+ es fundamental para el organismo, tenemos que consumir Na+ porque todas las funciones que lleva a cabo en el organismo son esenciales. Tenemos que consumirlo dentro de las concentraciones indicadas, tanto sería mal o tener un exceso de Na+ (hipernatremia) pero también son perjudiciales todas las faltas de Na+ (hiponatremia).
Principales funciones que lleva el Na+ en el organismo: - El Na+ es el principal electrolito que encontramos en el líquido extracelular por lo tanto es, junto con el agua, el principal componente que me va a determinar el volumen circulante efectivo. Es muy importante en todo lo que es el balance de los fluidos en el organismo.
- Íntimamente relacionado con los mecanismos de la presión arterial (regulación sanguínea) y en todos los equilibrios ácidos-base del organismo.
- El Na+ lleva a cabo funciones importantes en todo lo que son los mecanismos de contracción muscular y la transmisión nerviosa. Es un componente de nuestro organismo que lleva a cabo muchas funciones y por lo tanto, es indispensable.
- Participa activamente en el transporte de las moléculas y en su absorción. Por ejemplo, en el caso de la glucosa es esencial el Na+ para poder tener la absorción correspondiente de la glucosa en la que está implicada la bomba Na+/K+ (ATPasa dependiente).
¿Qué alimentos podemos encontrar que sean ricos en Na+? En general lo que son frutas, verduras y vegetales el contenido de Na+ es bajo.
Donde lo podemos encontrar principalmente sería en carnes, en pescados, mariscos, etc.
Sin embargo hay que tener en cuenta, que lo que es fundamental en la concentración de Na+ de los elementos ya no es tanto el origen del alimento sino todo el proceso de manufacturación que padece el alimento posteriormente.
Si consumiéramos productos frescos la ingesta de Na+ sería muchísimo menor que si consumimos productos que están procesados.
Aquí tenemos una comparativa de cuál sería el contenido en Na+, podemos ver que lo que son verduras y frutas tienen muy poco. Por ejemplo una manzana únicamente tendría 4mg/100g.
Se puede ver en esta tabla que las carnes tienen contenidos mayores, por ejemplo la carne de cerdo tiene 72mg/100g, la carne de pollo 56mg/100g… Y este contenido es mayor en mariscos y pesados. Por ejemplo las gambas tendrían 490mg/100g.
Estas cantidades de productos frescos son muy pequeñas en comparación con el contenido en Na+ que tenemos cuando el producto está procesado.
Por ejemplo el jamón York procedería de la carne de cerdo y tendría 1100mg/100g. Debido al proceso de manufacturación del alimento incrementa de forma exponencial el contenido en Na+ de nuestros productos.
Llegando a casos extremos como los cubitos de Avecrem que tendrían 23187mg/100g.
El Na+ se utiliza de forma tradicional en los alimentos como conservante, y esto es lo que está provocando el desequilibrio.
Si tenemos una estadística la cantidad de Na+ que procede del alimento en la dieta, únicamente sería inferior al 10%, y el restante 90% vendría por toda la manufacturación y lo que añadimos nosotros al cocinado.
Si nos centráramos en productos frescos, esta ingesta de Na+ no la tendríamos en la dieta.
En cuanto a cantidad diaria recomendada de Na+ todavía no existe por parte de la EFSA, no se han pronunciado sobre cuál es la cantidad diaria recomendada de contenido en Na+.
Si queremos buscar algún dato nivel europeo nos tenemos que remontar a este informe del Comité Científico que existía en Europa en 1993 (anterior a esto todavía no hay nada nuevo).
No nos dice una cantidad diaria recomendad pero si nos establece unos límites mínimos y máximos del Na+. De manera que considera que 575mg/día sería una cantidad mínima que es suficiente para que yo cubra todas las cantidades necesarias de Na+, y bajo ningún concepto tendríamos que ingerir más de 3,45mg/día.
Estas dosis actualmente en una dieta normal se consumen muchísimo más que 3,45mg/día.
La EFSA está en proceso de sacar unos valores para poder controlar y definir la cantidad diaria recomendada.
2) POTASIO - - De forma paralela al Na+ tendríamos el K+ que es el principal catión que encontramos en los fluidos intracelulares. Ambos se mantienen en equilibro mediante la bomba Na+/K+ ATPasa dependiente.
La importancia del K+ (al igual que el Na+) es porque interviene en todo el balance de los fluidos, en todo el balance de los fluidos a nivel celular, y regulando también la presión sanguínea.
Además también muy importante, interviene en la contracción muscular, en la contracción nerviosa. De manera que se suele decir “hago ejercicio, como plátanos para no tener calambres”, esto sería porque interviene en la contracción muscular.
Hay que tener cuidado con el K+ porque tanto un exceso como un defecto me puede llegar a provocar problemas de infarto cardíaco (porque afecta a la contracción muscular del corazón).
Alimentos ricos en K+: básicamente frutas y verduras.
En esta tabla lo que podéis ver que el plátano sí que tiene pero tampoco es el que tiene más. El plátano estaría por la mitad de la tabla (está ordenada de mayor a menor cantidad de K+), los plátanos tendrían por una ración 537mg.
Alimentos más ricos que los plátanos en cuanto a K+ tendríamos las judías blancas, los dátiles y las pasas.
En esta tabla los datos no están expresados por gr de producto, sino que están expresados por ración.
De forma contraria a lo que pasa con el Na+, el K+ disminuye exponencialmente su concentración con el procesado de sus alimentos, de manera que a medida que un alimento se va procesando, aumenta el Na+ y disminuye el K+.
Cantidades diarias recomendadas: volvemos a estar como en el caso anterior, no existe por parte de la EFSA una opinión científica de cuáles son las cantidades diarias recomendadas del K+.
Sí que están en ello, de hecho a finales del año pasado publicaron este documento que es toda la bibliografía que están consultando para poder llevar a cabo la regulación de estos minerales. En este documento habla del magnesio, el potasio y el flúor.
Los datos que os presento a continuación son datos del Departamento de Agricultura de Estados Unidos en colaboración con los de Canadá que son bastante similares a los datos que aparecen en la reglamentación europea del 93.
En esta reglamentación nos dice que la cantidad diaria de K+ seria 4.7g (adultos), siendo menor tanto en ancianos como en bebés.
3) CLORO El cloro es muy importante en la digestión, en todos los jugos gástricos que se están generando como el HCl. También está involucrado en el sistema inmunitario, de manera que glóbulos blancos mediante sustancias ligadas a HCl son un mecanismo de defensa.
Alimentos ricos en Cl, encontraríamos a parte de la sal común (que se utiliza en la alimentación de forma tradicional). Tendríamos pescados, mariscos, patatas… en general en una dieta no vamos a tener una carencia de Cl porque como está ligado al Na+ en la sal “van un poco de la mano”.
Cantidad diaria recomendada: volvemos a lo mismo, la EFSA todavía no se ha pronunciado (está en estudio), de manera que lo que tenemos son datos del Departamento de Estados Unidos de Agricultura que nos dice que en una persona adulta la cantidad de Cl recomendada son 2.3g, que estos gr de Cl se pueden equiparar a 3.8g de sal común.
Mientras que en ancianos se tiene que disminuir el contenido en Cl, 1.8 g al día.
4. Desequilibrios hidroeléctrolíticos Trastornos de la osmolaridad Básicamente me voy a centrar en los desequilibrios que encontramos en los niveles de Na+ i K+, porque de Cl2+ prácticamente no tenemos problemas.
Los desequilibrios pueden venir causados por varios motivos: - Exceso o defecto de consumo de estos componentes en nuestra dieta, tendríamos una ingesta incorrecta.
- Por problemas en los sistemas de regulación, por ejemplo que tenga un déficit en la secreción de la hormona antidiurética y que me provoque que tenga problemas a nivel de la osmolaridad del organismo.
- Problemas de los sistemas de excreción.
- En casos concretos, podemos tener una pérdida excesiva debido a causas concretas. Por ejemplo con quemaduras, diarreas, vómitos.
Provocarían una pérdida de agua junto con la pérdida de electrolitos, por lo tanto después lo tendríamos que compensar.
Básicamente nos encontramos con dos desequilibrio. Condiciones hipoosmolares (baja concentración de los electrolitos, y estados hiperosmolares (concentración muy elevada de estos electrolitos en el organismo).
Cuando tenemos un vómito crónico estamos perdiendo un fluido isotónico, de manera que esto no me va a afectar al equilibrio osmótico, porque estoy perdiendo un fluido que la concentración osmótica es equilibrada. El problema va a venir posteriormente que cuando tengo esta pérdida, “bebo mucha agua para compensar la pérdida de agua”, pero si “no restablezco los minerales que he perdido junto con el agua he perdido, es cuando se va a producir esta situación de hipoosmolaridad.
1) SODIO Sodio: Hiponatremia Concentración de Na+ baja  Tendríamos concentración de Na+ inferior a 135 mEq/L (miliequivalentes).
Puede venir dada por dos motivos: - Por pérdida de Na+, si yo estoy perdiendo Na+ estoy disminuyendo su [ ] en el organismo.
- Por retención de agua, que produce este desequilibro osmótico.
La hipoosmolaridad vendrá provocada en casos de diarreas o vómitos crónicos, pero no va a venir dada porque haya perdido este fluido, sino porque normalmente este fluido se restituye el agua que he perdido pero muchas veces no se asocia con reestablecer las sales. Cuando vas al médico te receta un suero (agua junto con sales).
Síntomas: el organismo va a retener agua para compensar.
La retención de agua como denominador común.
[Na]<135mEq/L Causas: - Sudoración excesiva: si hago un ejercicio muy acusado voy a perder una gran cantidad de fluidos y de sales. Si después no restablezco esta cantidad de sales que he perdido, puedo llegar a condiciones de hiponatremia.
- Vómitos, diarreas, hemorragias, dietas hiposódicas (si consumimos muy poco Na+ en nuestra dieta, podemos tener este desequilibrio), problemas a nivel renal.
Consecuencias: Baja presión arterial (hipotensión), taquicardias, vómitos, espasmos… Aquí tendríamos el caso concreto, que lo iba a explicar más pero como la semana que viene harán el seminario de la semana que viene sobre las bebidas deportivas, no lo voy a desarrollar más.
Simplemente que cuando hacemos deporte en exceso tenemos que reestablecer el agua y también los electrolitos que hemos perdido.
Una causa habitual de hiponatremia debida al deporte es que durante y después de hacer un ejercicio acusado, bebas mucha agua pero que esta agua no contenga las sales, de manera que te puede dar esta bajada de la [Na+] en el organismo, y provocar esa serie de problemas.
Tratamiento: Soluciones con sal y además se tiene que hacer una restricción de agua.
Sodio: Hipernatremia Concentración de Na+ muy elevada en el organismo. De forma natural el que tengamos una [ ] muy elevada de Na+ es muy raro que sea porque tengamos una reabsorción de Na+ en exceso. Lo que va a pasar normalmente va a ser que tengamos una pérdida de agua, y esta va a ser la que me va a provocar la condición de hipernatremia.
En caso de hipernatremia tenemos dos causas: - Ganancia de Na+ o pérdida de agua, pero la fundamental es la pérdida de agua. Esta pérdida es la que hace que a nivel del organismo aumente la concentración.
Se considera hipernatremia cuando estamos por encima de 158 mEq/L.
POTASIO Los incrementos o bajadas del contenido de K+ se denominan hiperkalemia o hipokalemia (también se puede ver como hiperpotasemia).
Potasio: Hiperkalemia Una elevada concentración de K+ en el organismo (por encima de 6mEq/L).
Es raro que tengamos una condición de hiperkalemia porque el organismo siempre se va a restablecer muy rápido (va a llegar a un equilibrio osmótico).
El principal problema tanto en hiperkalemia como hipokalemia es riesgo de sufrir un infarto cardíaco, ya que afecta a la contracción muscular. Tanto el defecto como el exceso de este mineral van a producir esta patología.
Potasio: Hipokalemia Este sería el caso contrario, cuando la concentración está por debajo de los 3.5 mEq/L.
Diarrea, vómitos… van a provocar que la pérdida de este mineral y por lo tanto que tengamos una disminución de la concentración.
A la hora de llevar a cabo los tratamientos para restablecer las pérdidas de estos minerales es importante que no se hagan de forma muy rápida o aguda, porque esto va a provocar un problema todavía mayor.
Los tratamientos se tienen que hacer de forma pausada, para que el organismo con el equilibrio homeostático se equilibre.
...