Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

112
METABOLISMUL HIDRO - ELECTROLITIC Prof. Univ.Dr. Daniela Adriana Ion

Transcript of Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Page 1: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

METABOLISMUL

HIDRO - ELECTROLITIC

Prof. Univ.Dr. Daniela Adriana Ion

Page 2: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Echilibrul apei în organismul uman

Osmoza

Presiunea osmotica

Osmolaritate

Osmolalitate

Principalii solviți în compartimentele EC și IC

Compartimentul extracelular

Compartimentul intracelular

Reglarea aportului exogen

Menţinerea homeostaziei sodiului

Efectul Aldosteronului la nivel renal

Familia peptidelor natriuretice

Tulburări hidrice asociate cu modificări ale osmolalității

plasmatice (extracelulare)

Hipertonia osmotică extracelulară

- Hipernatremia – absoluta

- relativa

- Hiperglicemică

Hipotonia osmotică

- Hiponatremie absolută

Deficit primar de mineralocorticoizi

Deficit secundar de mineralocorticoizi

Sindromul de secreție inadecvată de ADH

- Hiponatremie relativă

Tulburări hidrice care nu sunt asociate cu modificări ale tonicităţii

extracelulare - Deshidratarea extracelulară normotonă (izotonă)

- Hiperhidratarea extracelulară izotonă (edemele) - Mecanism

- Clasificare

Potasiul - Hiperpotasemie

- Hipopotasemia

Page 3: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Echilibrul apei în organismul uman

• Apa reprezintă un constituent principal al organismului uman.

• Procentul de apă conținut în țesutul muscular și organe este mai

mare decât cel de la nivelul țesutului adipos și oaselor.

• La adulţii tineri, sănătoşi, de sex masculin apa reprezintă

aproximativ 60% din greutatea corporală (restul, 18%

proteine, 7% minerale și 15% lipide).

• La adulţii tineri, sănătoşi, de sex feminin apa reprezintă

aproximativ 50% din greutate (cantitatea medie de ţesut

adipos este mai mare decât la bărbaţi, iar cantitatea medie de

țesut muscular este mai redusă).

Page 4: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Compoziţia corpului uman (adult, sex masculin, 70 Kg)

Page 5: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Echilibrul apei în organismul uman

• La nou născuți, apa totală din organism reprezintă 80%

din greutatea corporală, iar procentul scade spre 65%

până la împlinirea vârstei de 1 an.

• Odată cu înaintarea în vârstă, conţinutul în apă scade,

până la 45%, pe măsură ce scade capacitatea renală de

concentrare a urinei, prin degenerescență tubulară și

rezistență parțială la acțiunea hormonului antidiuretic

(ADH); în plus, scade masa musculară și scade aportul de

apă (prin scăderea sensibilității osmoreceptorilor).

• Persoanele obeze au un procent de apă cu 10-20% mai

mic decât persoanele normoponderale.

Page 6: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Echilibrul apei în organismul uman

Apa rezultată din metabolismul celular

~ 0,3 litri

Pierderi de apă prin urină ~ 1,5 litri

Minimum fiziologic pentru a menține excreția de

solviți necesară homeostaziei (~ 600 mOsmoli) – 0,5

litri

Osmolalitatea urinară maximă 1200 mOsm/kgH2O

Pierderi de apă prin fecale

~ 0,1 litri

Pierderi de apă prin piele (esențial în

menținerea temperaturii centrale) şi prin

respiraţie ~ 0,9 litri

+

Aport de apă exogen

~2,2 litri +

Page 7: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Echilibrul apei în organismul uman

• Apa - solvent universal - moleculă polară ce permite

dizolvarea unei varietăți de atomi și molecule încărcate

electric.

• Fiind o moleculă polară permite formarea de legături de

hidrogen între moleculele de apă ceea ce generează

următoarele avantaje fiziologice:

tensiune de suprafață ridicată,

capacitatea crescută de transfer a căldurii

capacitatea crescută de conducere a curentului electric

Page 8: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Echilibrul apei în organismul uman

• 2/3 din totalul de apă din organism se găsesc la nivelul

compartimentului intracelular (40% din greutate) - IC

• 1/3 din totalul de apă din organism se găseşte la nivel

extracelular (20% din greutate) – EC

• Compartimentul fluid extracelular este reprezentat de:

Plasmă – conţinutul în apă reprezintă 4,5% din

greutatea corporală

Lichid interstiţial - conţinutul în apă reprezintă 15%

din greutatea corporală

Alte fluide – lichid cerebrospinal, lichid sinovial,

umori oculare, secreţii gastrointestinale etc.

Page 9: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Echilibrul apei în organismul uman

• Osmoza reprezintă difuzia unui solvent printr-o membrană

cu permeabilitate selectivă (impermeabilă la solviți) care

separă soluții de diferite concentrații, spre soluția cu o

concentrație mai crescută de solviți.

• Presiunea necesară pentru a preveni migrarea solventului spre

compartimentul cu concentrație de solviți mai mare –

presiunea osmotică - depinde de numărul de particule

osmotic active din soluție (osmoli) care nu pot difuza prin

membrana separatoare.

• Osmolaritatea – numărul de osmoli la litru de soluție -

depinde de volumul diverșilor solviți, precum și de

temperatură

Page 10: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Echilibrul apei în organismul uman

• Osmolalitatea – numărul de osmoli la un kilogram de solvent

– nu depinde de volumul diverșilor solviți sau de temperatură.

(Volumul unei soluții se modifică în funcție de temperatură,

nu in functie de masa).

• În organismul uman, substanțele osmotic active sunt dizolvate

în apă (densitatea apei este 1). Osmolalitatea se poate exprima

și în Osmoli la litru de apă.

• Solviţii se pot clasifica în:

electroliţi – substanțe care disociază în apă în

echivalenții lor, anioni și cationi - sărurile

anorganice, acizii, bazele;

non-electroliţi – glucoza, creatinina, lipidele, ureea

etc

Page 11: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Echilibrul apei în organismul uman

• Tendința naturală este de menținere a echilibrului osmotic între SI

și SE (Osmolalitate extracelulară = Osmolalitate intracelulară).

• Solviții din spațiul EC sunt diferiți (concentrație, structură) de cei

din compartimentul IC datorită permeabilității selective a

membranelor celulare, a prezenței transportorilor și a pompelor

active.

• Există, astfel, un gradient de presiune osmotică între cele două

compartimente care determină osmoza apei, pentru menținerea

echilibrului osmotic; volumul de apă dintr-un compartiment

depinde de compoziția și concentrația de solviți.

Page 12: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Principalii solviți în compartimentele EC și IC

Sursa: Ganong's Review of Medical Physiology

23rd Edition, http//www.accessmedicine.com

Page 13: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Compartimentul extracelular

• Lichidul intravascular (plasma) are rol de transport al

elementelor nutritive celulare, electroliților și

metaboliților celulari.

• Fiziologic, în spațiul interstițial apa nu este liberă ci se

asociază cu proteoglicanii formând un gel (presiunea

hidrostatică este negativă → - 5 mmHg).

• Prin joncțiunile intercelulare endoteliale ale peretelui

capilar (un strat de celule endotelilale și membrana lor

bazală), difuzează oxigen, CO2, apă, substanțe

liposolubile, substanțe hidrosolubile cu greutate

moleculară mică (Na, Cl, glucoză).

Page 14: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Compartimentul extracelular

• Compoziția în electroliți a plasmei și a interstițiului este

identică – electroliții difuzează, prin joncțiunile intercelulare

endoteliale, din plasmă în interstițiu.

• Joncțiunile intercelulare endoteliale nu permit pasajul

proteinelor plasmatice – singurii solviți osmotic activi, care

creează gradient osmotic între plasmă și interstițiu.

• Schimburile de apă prin peretele capilar, între vas şi

interstiţiu, depind de:

gradientul de presiune hidrostatică

gradientul de presiune coloid-osmotică (proteine

plasmatice)

Page 15: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic
Page 16: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Compartimentul extracelular

• Gradientul net de presiune determină deplasarea fluidului

la capătul arterial al capilarului spre țesuturi, iar la capătul

venos spre spațiul intravascular.

• Magnitudinea gradientului de presiune la nivelul capătului

arterial diferă în funcție de țesut, aceasta fiind influențată și

de tonusul sfincterului precapilar.

La nivel glomerular, există capilare cu presiune crescută,

iar tonusul este scăzut.

La nivelul mușchilor, există capilare cu presiune scăzută,

iar tonusul este crescut.

• Spațiul interstițial este drenat de vasele limfatice în

sistemul venos (intravascular).

Page 17: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Compartimentul intracelular

• Schimburile între spațiul EC și compartimentul IC au loc

prin următoarele mecanisme:

prin difuziune pasivă (direct prin bistratul lipidic al

membranei celulare) pentru oxigen, CO2, apă, substanțe

liposolubile;

prin canale membranare (structural sunt proteine) pentru

Na, K, Ca;

prin difuziune facilitată de un transportor transmembranar

(structural sunt proteine) pentru glucoză, aminoacizi.

• Mișcarea apei între compartimentul EC și cel IC depinde de

gradientul de presiune osmotică rezultat din compoziția și

concentrația diferită a solviților în cele două sectoare.

Page 18: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Compartimentul intracelular

• Proteinele (anioni) intracelulare contribuie la presiunea

osmotică a acestui sector.

• Deoarece interstițiul conține proteine puține, pentru menținerea

echilibrului osmotic (prevenirea pătrunderii în exces a apei

interstițiale la nivel intracelular – edem celular), este necesară

o distribuție diferită între cele două sectoare a altor ioni

osmotic activi (Na, K, Ca, fosfați, etc).

• Menținerea distribuției normale a ionilor între cele două

compartimente, IC și EC, depinde de activitatea pompei de

sodiu ATP-aza Na+/ K+.

• ATP-aza Na+/ K+ exportă 3 Na+ extracelular și importă 2 K+

intracelular.

Page 19: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Compartimentul intracelular

• Principalul determinant al presiunii osmotice în spațiul

EC este Na, iar în spațiul IC este K.

• Distribuția inegală a electroliților în spațiul IC și cel EC

este explicată și de Efectul Donnan – distribuție a ionilor

împotriva gradientului chimic, cu scopul de a crea un

echilibru electric între cele două compartimente

(Proteinele intracelulare încărcate negativ creează un

gradient electric între cele 2 compartimente, IC și

interstițial).

• Potențialul membranar de repaus (încărcarea negativă

a feței interne a membranei celulare) este menținut,

împotriva efectului Donan, prin activitatea ATP-aza Na+/

K+.

Page 20: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Efectul Donan: Dacă două compartimente, separate de o membrană semipermeabilă,

conțin ioni difuzabil și ioni nedifuzabili. Ionii nedifuzabili creează un câmp electric

care determină distribuția inegală a ionilor difuzbili pentru realizarea unui echilibru

electric. Ionii de aceași valență cu cei nedifuzabili vor traversa membrana în număr

mult mai mare decât ionii difuzabili de valență opusă.

Page 21: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Echilibrul apei în organism

Reglarea aportului exogen

• Centrul hipotalamic al setei este stimulat de:

scăderea volumului plasmatic cu 10-15%;

creşterea osmolarităţii plasmatice (valoare normală: 284 – 295

mOsm/kg H2O) cu 1-2%;

angiotensina II (activată prin scăderea TA);

uscarea mucoasei bucale.

• Centrul hipotalamic al setei este inhibat de:

umidificarea mucoasei bucale;

activarea receptorilor de întindere de la nivelul stomacului şi al

intestinului;

scăderea osmolarităţii plasmatice.

Page 22: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Scade osmolaritatea plasmatică

Creşte osmolaritatea

plasmatică

(cu 1-2%)

Stimulaţi osmoreceptori hipotalamici

Sinteza ADH în hipotalamus

Stimulată eliberarea ADH la

nivelul hipofizei posterioare

ADH - rec V2 tubi renali colectori, stimulează

inserţia aquaporinelor în membranele celulare,

crește reabsorbţia de apă

# Scade volumul

plasmatic

# Scade tensiunea

arterială (cu 10 -

15%)

Stimulaţi baroreceptori

atriali, arc aortic, artere

carotidiene

Page 23: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Menţinerea homeostaziei sodiului

• Cantitatea de apă și cantitatea de Na din organism sunt reglate

prin mecanisme diferite.

• Aldosteron - efect precoce (la < 1 oră de la secreție) crește

numărul de canale de Na amilorid sensibile deschise (de la

nivelul membranei apicale a tubilor colectori și contorți

distali).

• Aldosteron - efect tardiv (la 6-24 h de la secreție) activare

ATP-aza Na+/ K+ de la nivelul membranei bazolaterale – crește

excreție urinară de K+ .

• Aldosteron - crește expresia ATP-aza H+ la nivelul membranei

apicale și activitatea transportorului Cl-/HCO3- membrană

bazolaterală celule intercalate – crește excreția urinară de H+.

Page 24: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Efectul Aldosteronului la nivel renal

ENaC - epithelial sodium channel – Canale de Na

epiteliale sau Canale de Na amilorid sensibile

Page 25: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Sursa: Ganong's Review of

Medical Physiology 23rd Edition,

http//www.accessmedicine.com

Page 26: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Menţinerea homeostaziei sodiului

• Aldosteronul – secretat de zona glomerulară a

corticosuprarenalei, sub controlul potasemiei și al

sistemului renină - angiotensină.

• Eliberarea reninei în circulație (celule musculare juxta-

glomerulare din arteriole aferente) este controlată de trei

efectori principali:

baroreceptorii din peretele arteriolelor aferente stimulați

de scăderea presiunii de perfuzie arteriolară;

receptorii cardiaci și sistemici care activează sistemul

nervos simpatic – creșterea catecolaminelor circulante, cu

stimularea celulelor juxtaglomerulare prin receptorii β1

– adrenergici

Page 27: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Menţinerea homeostaziei sodiului

celulele din macula densa (celule musculare specializate, la

nivelul ramului ascendent al ansei Henle) stimulate de

reducerea concentrației Na+ și Cl– din fluidul tubular.

• Angiotensina II are următoarele efecte:

vasocontricție;

stimularea sintezei de aldosteron de către corticosuprarenală;

stimulare secreție ADH în prezența creșterilor osmolalității

plasmatice.

Page 28: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Centrul setei

Volum extracelular normal

Scade volumul extracelular

Scade volumul sanguin

Scade tensiunea arterială

Creşte secreţia de

renină şi activarea

angiotensinei II

Creşte eliberare

aldosteron

Creşte eliberare ADH

Creşte retenţia

renală de Na şi

apă

Scad eliminările

renale de apă

Homeostazie alterată

Osm. plasmatică

crescută

+

Page 29: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Familia peptidelor natriuretice

• Peptidul natriuretic atrial (PNA) este sintetizat de celulele

cardiace atriale.

• Stimulul cel mai important pentru eliberarea PNA în

circulaţie este distensia atrială.

• Efectele PNA

creşte excreţia renală de Na prin:

creşterea ratei de filtrare glomerulară (relaxarea

arteriolelor aferente)

scăderea reabsorbţiei sodiului la nivelul tubilor proximali

inhibă secreţia de renină, aldosteron şi ADH

vasodilataţie, cu scăderea TA

Page 30: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Familia peptidelor natriuretice

• Peptidul natriuretic cerebral a fost izolat iniţial

din creierul de porc.

• La om, este sintetizat de celulele cardiace

ventriculare și are efecte similare PNA.

• Peptidul natriuretic de tip C se sintetizează, în

principal, la nivelul SNC, are o activitate

natriuretică şi diuretică redusă, dar, este un

vasodilatator puternic.

Page 31: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Volum extracelular normal

Creşte volumul extracelular

(prin aport de apa

sau aport de apa şi sare)

Creşte volumul sanguin

Distensie atrială

Creşte eliberare

peptid natriuretic

atrial

Scade eliberare

aldosteron

Scade eliberare ADH

Centrul setei

Cresc pierderile

renale de Na

Cresc eliminările

renale de apă Homeostazie alterată

Page 32: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Tulburări hidrice asociate cu modificări ale

osmolalității plasmatice (extracelulare)

• Hipertonia osmotică extracelulară

Hipernatremică

Hiperglicemică

Acumularea în exces de alți osmoli activi

(uremie, etanol, metanol, corpi cetonici etc.)

• Hipotonia osmotică extracelulară

Hipotonia osmotică prin hiponatremie absolută

Hipotonia osmotică prin hiponatremie relativă

Page 33: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hipertonia osmotică extracelulară -

Hipernatremia

• Hipernatremie - concentraţie serică a Na >145 mEq/L (N: 135-

145 mEq/L)

• 90% din capitalul total de sodiu este EC (volumul de fluid EC

este o reflexie a conținutului total de Na din organism).

Na – mEq/l uree, glucoza – mg/dl

Osm plasmatică = 2 Na+ (mEq/l) + glucoză (mg/dl)/18 + Uree (mg/dl)/28

• În condiții fiziologice, glucoza și ureea – osmoli ineficenți –

membranele celulare sunt permeabile pentru aceste substanțe.

• Hipernatremia este de obicei ușoară, deoarece, setea este un

răspuns eficient la hiperosmolaritate (un aport exogen adecvat de

apă previne instalarea hipernatremiei simptomatice).

Page 34: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hipertonia osmotică extracelulară -

Hipernatremia

• Hipernatremia simptomatică apare când

• este afectat mecanismul setei (osmoreceptori hipotalamici) prin

ocluzii vasculare, ateroscleroză cerebrală, tumori, boli

granulomatoase

• Accesul la apă este restricţionat – copii mici, persoane cu dizabilităţi,

plăgi maxilo-faciale, stenoze esofagiene, trismus (la bolnavii cu

tetanos), afecțiuni psihice, hidrofobie (la bolnavii cu rabie).

• Hipernatremia relativă (pierderi din SE predominant de apă faţă de Na)

reprezintă, în practică, majoritatea cazurilor.

• Hipernatremia absolută (acumulare în SE predominant de Na faţă de

apă)

• administrarea inadecvată de soluții hipertone de NaCl 3% sau

NaHCO3 7,5% sau administrarea de sare în formulele de lapte

administrate nou-născuților;

• hiperaldosteronism primar;

• sindrom Cushing (cortizolul – efect mineralocorticoid).

Page 35: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hipertonia osmotică extracelulară

Hipernatremia absolută

• Tulburare hidrică mixtă - hiperhidratare extracelulară cu

deshidratare intracelulară datorită gradientului osmotic

generat de creșterea Osmolalității extracelulare

• Hipernatremie hipervolemică (expansiune volum extracelular)

Osmolalitatea EC crescută stimulează osmoreceptorii → crește

secreția de ADH, ceea ce determină volum urinar redus cu

Osmolalitate urinară crescută.

• Natriureză – Cresc eliminările renale de Na cu scopul de a

corecta hipernatremia.

• NB: hipernatremia scade eliberarea de insulină (ATP-aza Na+/

K+ blocată); apare hiperglicemia care agravează

hiperosmolalitatea.

Page 36: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hipertonia osmotică extracelulară

Hipernatremia absolută

• Consecințe fiziopatologice ale creșterii volumului EC

Creșterea debitului cardiac, a presiunii venoase centrale – HTA,

accidente vasculare hemoragice, insuficienţă ventriculară stângă,

edem pulmonar acut.

Acumularea hidrosalină interstiţială poate favoriza apariţia

edemelor.

• Consecințe fiziopatologice ale deshidratării IC

Scăderea de volum a celulelor cerebrale poate determina

tracțiunea cu ruperea venelor cerebrale și apariția de hemoragii

focale intracerebrale sau subarahnoidiene

Clinic, semnele variază de la agitație, iritabilitate, hiperreflexie,

hipertermie la letargie, convulsii, comă, deces.

Page 37: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hipertonia osmotică extracelulară

Hipernatremia absolută

• Simptomatologia apare, de obicei, la valori ale natremiei > 160 mEq/L dar se corelează mai ales cu rata de eflux al apei de la nivelul celulelor SNC decât cu nivelul absolut al hipernatremiei – gradul de deshidratare intracelulară.

• Afectarea neurologică severă apare la pacienții cu instalare acută a hipernatremiei.

• Hipernatremia cronică (instalată pe parcursul a mai mult de 24 – 48 ore) este mai bine tolerată, deoarece, permite apariția fenomenului de adaptare osmotică la nivelul celulelor cerebrale.

• Adaptarea osmotică: la nivelul celulelor cerebrale, apar sinteză și import de osmoliți (inozitol, glutamină, taurină), cu creștere de osmolalitate intracelulară și evitare a deshidratării IC.

Page 38: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hipertonia osmotică extracelulară

Hipernatremia relativa

• Apa este distribuită între sectoarele IC și EC în raport de 2:1;

pierderea unei cantități de apă fără solviți determină

deshidratare dublă a sectorului IC față de cel EC.

• Termenul tonicitate se folosește pentru a descrie osmolalitatea

unui fluid raportată la osmolalitatea plasmei (aceeași

osmolalitate – fluid izoton).

• Hipernatremia relativă poate fi:

• cu un capital total de Na scăzut ce apare după o

pierdere de fluid hipoton (conține relativ mai

multă apă decât sodiu)

• cu un capital total de Na normal, prin pierdere

de apă.

Page 39: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hipernatremie cu un capital total de Na scăzut –

prin pierderi renale

Insuficiență renală acută faza poliurică (faza de reluare a diurezei) –

poliurie cu lipsă de răspuns la ADH, cu pierdere de solviți – în funcție de

capitalul de Na anterior instalării IRA (Ex: pierderi gastrointestinale) și de

gradul de disfuncție tubulară existentă, hipernatremie sau hiponatremie.

Diuretice osmotice în exces: Manitol, solvit osmotic activ, non-reabsorbabil,

în tub proximal și ram ascendent ansă Henle induce un gradient osmotic ce

împiedică reabsorbția apei. (Deshidratarea și Na lumenal stimulează secreția

de aldosteron)

• Deshidratare EC (cu hipovolemie) hipertonă cu deshidratare IC (gradient

osmotic și poliurie)

• Caracteristici:

• volum urinar crescut

• Osmolalitate urinară crescută (> 750 mOsm/l)

• natriureză crescută (Na urinar > 20 mEq/l

Page 40: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hipernatremie cu un capital total de

Na scăzut – pierderi extrarenale

• Pierderi insensibile (piele, tract respirator)

Febră

Expunere la temperatură ridicată

Exerciții fizice intense – lichidul sudoral este hipoton - pe măsură ce

transpirația devine mai abundentă conținutul de Na scade.

• Pierderi gastrointestinale – diaree osmotică (lactuloză, malabsorbție

carbohidrați, boală celiacă, gastroenterită virală cu afectare microvili intestinali și

malabsorbție carbohidrați) – pierderile de apă depășesc pierderile de Na (lichid

hipoton).

• Deshidratare EC (hipovolemie) hipertonă cu deshidratare IC (gradient osmotic și

pierderi de apă).

• Caracteristici

• Volum urinar scazut

• Osmolalitate urinară crescuta

• natriureză scăzută (Na urinar < 10 mEq/l )

• secreție ADH crescută

Page 41: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hipertonia osmotică extracelulară

Hipernatremia relativă

• Consecinţe fiziopatologice ale deshidratării EC

hipotensiune arterială, tahicardie reflexă

scăderea debitului cardiac, cu hipoperfuzie tisulară şi

hipoxie, şoc hipovolemic şi exitus

mucoase uscate, globi oculari hipotoni, înfundaţi în orbite,

persistenţa pliului cutanat

• Consecinţe fiziopatologice ale deshidratării IC

hemoragii focale intracerebrale sau subarahnoidiene

suferința SNC, amplificată de hipoperfuzia şi hipoxia

cerebrală (consecinţe ale hipovolemiei).

Page 42: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hipernatremie relativă cu un capital total de Na

normal

• Cea mai frecventă cauză este diabetul insipid (incapacitatea rinichilor de a concentra

urina, cu poliurie hipotonă). Există 2 tipuri de diabet insipid:

Diabet insipid tipul central, lipsa producţiei de arginin-vasopresină (AVP) sau

ADH; poate apărea în

traumatisme cerebrale

tumori (craniofaringiom)

metastaze cerebrale

meningite, encefalite

hemoragii sau tromboze cerebrale

congenital.

Diabet insipid tipul nefrogenic, lipsa răspunsului renal la acţiunea AVP; poate apărea

în afectare structuri renale

boala renală polichistică

Siclemie

Sarcoidoză

medicaţie (litiu, furosemid, gentamicină).

Page 43: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hipernatremie relativă cu un capital total de Na

normal

• Caracteristici urinare

• Poliurie – volum urinar > 2,5 litri/zi

• Osmolalitate urinară scăzută (< 300 mOsm/l)

• Dacă mecanismul setei este intact și se asigură aport hidric

adecvat pacientul nu dezvoltă hiperosmolalitate plasmatică.

• Dacă nu se asigură aportul hidric adecvat, apare deshidratarea

globală (dacă raportul apă IC/EC = 2:1, când se pierde 1 litru de

apă pură, se pierd 667 ml din IC și 333 ml din EC).

• Netratat – evoluează spre dilatarea tubilor colectori, hidronefroză,

datorită volumelor mari de fluid ce ajung la nivelul tubilor

colectori, în mod cronic. Modificările de structură antrenate de

hidronefroză și modificările de Osmolalitate medulară generate

de volumele de apă filtrată glomerular determină în timp

insuficiență renală.

Page 44: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hipertonia osmotică extracelulară

Hiperglicemică

• Hiperglicemia crește osmolalitatea plasmatică – glucoza

devine osmotic activă, deoarece, membranele celulare își pierd

permeabilitatea la glucoză (secundar deficitului de insulină) și

determină deshidratare IC.

• Glicozurie (la o glicemie > 180 mg/dl), cu diureză osmotică și

deshidratare EC (pierdere predominant de apă față de sodiu).

• Natremia nu reflectă capitalul total de sodiu, deoarece, la

pacienții cu hiperglicemie apare transferul de apă IC spre

spațiul EC, iar deshidratarea celulară stimulează setea, cu aport

de apă (poate induce hiponatremie diluțională).

• Natremia corectată: la fiecare creștere cu 100 mg/dl a

glicemiei, se adaugă 2,4 mEq/l la valoarea Na măsurat.

Page 45: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hipotonia osmotică - Hiponatremie absolută

• Hiponatremie: concentraţie serică a Na < 135 mEq/L

• Pierderile de Na sunt însoţite (prin efectul osmotic al Na) de

pierderi hidrice (pierdere de lichid hiperton, predominantă de Na

față de apă) și pot avea drept cauze:

diuretice tiazidice în exces (hidroclotiazida) care inhibă

transportorul Na-Cl la nivelul tubului contort distal;

Diureză osmotică cu repleție selectivă de apă (diureza

osmotică a generat pierderi de apă și Na)

deficit de mineralocorticoizi

• sindroame cu pierdere renală de sare

Pseudohipoaldosteronism tip I

• Sindromul cerebral cu pierdere de sare

Page 46: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hipotonia osmotică - Hiponatremie absolută

La pacienții cu vărsături severe capitalul total de Na este

scăzut, dar nivelul plasmatic al Na este variabil.

Cel mai frecvent pacienții prezintă hiponatremie prin pierderi

de Na la nivel gastric și prin aport de apă fără electroliți.

În funcție de gradul de deshidratare pacientul dezvoltă

hiperaldosteronism secundar – scăderea presiunii de perfuzie

renală stimulează sistemul Renină-Angiotensină-Aldosteron –

cu apariție alcaloză metabolică și retenție de apă și Na

(normoNatremie sau chiar HiperNatremie)

Compensarea alcalozei metabolice după vărsături presupune

creșterea natriurezei și bicarbonaturie, care în contextul unui

aport de apă fără electroliți generează hiponatremie.

Page 47: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hipotonia osmotică - Hiponatremie absolută

• Deficitul primar de mineralocorticoizi

Insuficienţa corticosuprarenaliană acută

Apare cel mai frecvent la pacienții cu ICSR cronică aflați în

tratament de substituție și care nu cresc dozele de

glucocorticoizi exogeni în perioade de stress puternic (boli

infecțioase, intervenții chirurgicale, traumatisme, etc).

Sindromul Waterhouse - Friderichsen: în infecții acute de

cauze variate, asociate cu tromboze de vene suprarenale cu

hemoragie și necroză SR bilaterală, secundar septicemie, cu

CID (mai frecvent septicemia cu meningococ, 80%)

Page 48: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hipotonia osmotică - Hiponatremie absolută

• Deficitul primar de mineralocorticoizi

Insuficienţa corticosuprarenaliană cronică (Boala Addison), cu

pierdere graduală a țesutului corticalei SR (deficit glucocorticoizi și

mineralocorticoizi)

Autoimun (80%)

TBC diseminat (în trecut cea mai frecventă cauză)

SIDA

Boli infiltrative (hemocromatoza, amiloidoza)

Metastaze bilaterale etc.

Tulburări ereditare ale sintezei de mineralocorticoizi

Deficitul de 21 hidroxilază (Hiperplazia adrenală

congenitală) generează acumularea de 17-hidroxiprogesteron

și sinteza de adrogeni în exces.

Page 49: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic
Page 50: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hipotonia osmotică - Hiponatremie absolută

• Deficitul primar de mineralocorticoizi

• Deficitul de 21 hidroxilază, cea mai frecventă formă de hiperplazie adrenală

congenitală, cu afectarea liniei mineralocorticoidă și glicocorticoidă (deficit de

cortizol și aldosteron).

Scăderea cortizolemiei induce hipersecreție de ACTH (cu hiperplazie CSR); în

condițiile unei biosinteze normale a steroizilor sexuali, apare hiperproducție de

androgeni cu semne de virilizare (sindrom suprareno-genital).

virilizare la fete, până la hermafroditism, în funcție de severitatea

deficitului enzimatic

la băieți apare macrogenitosomie

hiperandrogenismul (fete și băieți) induce pubertate precoce,

maturizare prematură a epifizelor osoase (statură finală joasă)

Deficitul de mineralocorticoizi (sindrom de pierdere renală de sare) induce:

Hiponatremie;

Hiperpotasemie;

Acidoză;

Deshidratare;

Page 51: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hipotonia osmotică – Hiponatremie absolută

• Deficit secundar de mineralocorticoizi

Administrare cronică de heparină inhibă secreţia de

aldosteron prin reducerea numărului și afinității receptorilor

pentru Angiotensină II din zona glomerulosa a CSR.

AINS inhibă eliberarea de renină. Consumul de AINS se

asociază cu risc crescut de hiponatremie la atleți în timpul

probelor de rezistență (exp. maraton), prin urmtoarele

mecanisme:

• pierdere Na prin transpirație,

• deshidratarea nu poate fi compensată prin activarea

sistemului Renină – Angiotensină - Aldosteron

• Eventual aport de apă fără electroliți.

Page 52: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hipotonia osmotică - Hiponatremie absolută

• Deficit secundar de mineralocorticoizi

Diabet zaharat complicat cu neuropatie diabetică

(insuficiență de sistem nervos autonom)

• Insuficiența de sistem nervos autonom se asociază cu defect de

conversie prorenină – renină.

• Sindroame cu pierdere renală de sare:

Pseudohipoaldosteronism tip I – mutații ale genelor

receptorilor mineralocorticoizilor sau ale canalelor de sodiu

amilorid sensibile (canalele de Na de la nivelul membranei

apicale a tubului colector, locul de acțiune al aldosteronului).

Page 53: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hipotonia osmotică - Hiponatremie absolută

• Sindroame cu pierdere renală de sare:

Pseudohipoaldosteronism tip I – Pacienții prezintă nivel

plasmatic crescut de aldosteron, dar rezistență la acțiunea

aldosteronului.

Afecțiunea apare sporadic deoarce se transmite în cadrul

aceleiași familii atât autozomal recesiv cât și autozomal

dominant

Pacienții copii, de obicei nou-născuți, prezintă:

• natriureză severă

• hiponatremie, hiperpotasemie,

• acidoză metabolică

• deshidratare

• creșterea nivelului plasmatic al aldosteronului și a activității

reninice.

Page 54: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hipotonia osmotică - Hiponatremie absolută

• Sindroame cu pierdere renală de sare

Sindromul cerebral cu pierdere de sare (Cerebral salt-

wasting syndrome, CSW) – apare la pacienți cu traumatism

cranio-cerebral acut, tumori cerebrale, AVC, intervenții

chirurgicale cerebrale.

Mecanismele patogenice implicate sunt incomplet elucidate:

Eliberare de peptide natriuretice cerebrale;

Eliberarea de dopamină inhibă ATP-aza Na+/K+ în

membrana bazolaterală a tubilor renali.

Natriureza este severă (>40 mEq/L), depășește aportul de

sodiu și există poliurie.

Page 55: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hipotonia osmotică - Hiponatremie absolută

• Pierderea progresivă de Na și apă generează deshidratare

extracelulară.

• Dacă deficitul de volum intravascular depășește 5-10%, se

activează secreția non-osmotică de ADH (prezervarea

volumului circulator se face în detrimentul osmolalității

plasmatice).

• Scăderea osmolalității plasmatice determină hiperhidratare

celulară, cu edem celular (tulburare hidrică mixtă).

• Severitatea simptomelor hiponatremiei depinde de rapiditatea

instalării dezechilibrului și se datorează edemului cerebral.

Page 56: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hipotonia osmotică - Hiponatremie absolută

• Simptomele inițiale ale hiponatremiei sunt

nespecifice – anorexie, greață, slăbiciune.

• Edem cerebral cu hiponatremie < 120 mEq/L

instalată acut (< 24 de ore) poate induce letargie,

confuzie, convulsii, comă, deces.

• În cazurile severe, edemul cerebral poate determina

hernierea tentorială, cu apariţia compresiei

bulbare, a stopului respirator şi a decesului.

Page 57: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hipotonia osmotică - Hiponatremie absolută

• Pacienții cu o scadere lentă (>48 de ore) a natremiei

(hiponatremie cronică) prezintă fenomenul de

adaptare osmotică: o pierdere compensatorie din

celula cerebrală de electroliți și osmoliți (aminoacizi).

• Manifestările clinice în hiponatremia cronică se

datorează schimbării de potențial membranar

(slăbiciune musculară, convulsii)

• Femeile la premenopauză risc mai mare de afectare

neurologică severă decât bărbații sau femeile

postmenopauză Estrogenii și progesteronul

promovează acumularea de solviți în celulele SNC.

Page 58: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hipotonia osmotică

Sindromul de secreție inadecvată de ADH

• Secreție crescută de ADH, independentă de Osmolalitatea plasmatică și de

volumul circulator.

Producție autonomă ectopică (frecvent: carcinom bronhogenic,

pancreas, leucemie etc.)

Indus medicamentos (Ciclofosfamida, Carbamazepina etc.)

Afecțiuni pulmonare netumorale (TBC, pneumonii, BPOC, abces)

Afecțiuni SNC (infecții, traumatisme, hemoragii, intervenții

chirurgicale, tumori, leziuni vasculare)

Durerile cronice

Evenimentul declanșator din punct de vedere fiziopatologic este consumul

de apă care nu va fi excretată, datorită creșterii ADH; apare expansiunea

lichidului EC și IC.

Page 59: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hipotonia osmotică

Sindromul de secreție inadecvată de ADH

Expansiunea sectorului EC determină creșterea volumului

circulator, care stimulează sinteza de peptide natriuretice, apare

natriureza care generează și excreție de apă.

În plus, apare și un fenomen de adaptare renală, de pierdere a

sensibilității receptorilor pentru ADH.

Pentru readucerea IC la normal sunt transportaţi în spaţiul

extracelular osmolii intracelulari (electroliți, aminoacizi)

» Prin aceste mecanisme de adaptare sectoarele EC şi IC sunt doar

puţin expansionate

Page 60: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hipotonia osmotică

Sindromul de secreție inadecvată de ADH

Criteriile de diagnostic pentru SIADH:

Osmolalitate plasmatică scăzută

Euvolemie clinică – nu sunt semne de hiperhidratare EC

(datorită natriurezei)

Excreție urinară de Na crescută

Concentrație inadecvată a urinei raportat la nivelul ADH

plasmatic – urină diluată, dar nu la nivel maxim. (În contextul

hipersecreție de ADH ne-am aștepta la o concentrație foarte

crescută a urinei. Dar natriureza și fenomenul de adaptare

renală permit eliminarea unei cantități de apă.)

Page 61: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hipotonia osmotică

Sindromul de secreție inadecvată de ADH

Este esențial diagnosticul diferențial între SIADH și CSW,

(CSW Cerebral salt-wasting syndrome - Sindromul cerebral cu

pierdere de sare), deoarece, atitudinea terapeutică este

complet diferită; aplicarea unei terapii greșite induce

complicații neurologice severe, deces.

SIADH și CSW apar la pacienți cu afectare cerebrală, prezintă

natriureză crescută și hiponatremie.

În SIADH, pacientul este euvolemic, volum urinar normal, ADH

crescut, aldosteron scăzut (Volum circulator normal) – necesită

acces restricționat la apă

În CSW, pacientul este deshidratat, natriureză accentuată ce

generează poliurie, ADH, aldosteron crescut (Volum circulator

redus) – acces liber la apă.

Page 62: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hipotonia osmotică - Hiponatremie relativă

• Hiponatremia diluțională – EC crescut fără pierderi excesive de Na

(Na urinar < 20 mEq/L), Capital total de Na normal.

• Inhibitorii enzimei de conversie – scad AgtII plasmatică » cresc

nivelul reninei. Renina stimulează secreția de Angiotensină la nivel

cerebral care determină apariția setei, eliberare crescută de ADH.

• Insuficiență corticosuprarenală secundară în perioade de stress, în

care nu se asigură terapia adecvată cu glucocorticoizi.

ICSR secundară se instalează, de obicei, la pacienți tratați cronic cu

glucocorticoizi; în timp, se constată pierderea secreției bazale de

ACTH, cu atrofia zonelor CSR (fasciculata și reticulata), cu deficit

de glucocorticoizi endogeni.

Page 63: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hipotonia osmotică - Hiponatremie relativă

HipoNa din ICSR secundară se datorează scăderii ratei de filtrare

glomerulară (glucocorticoizii cresc RFG – mecanism incomplet

elucidat), ceea ce determină creșterea secreției de ADH, retenție de apă.

Insuficiența cardiacă congestivă – scăderea debitului cardiac =

scădere volum circulator (arterial efectiv) → scade RFG cu

stimulare sistem Renină – Agt – Aldosteron (RAA) → retenție

de Na și apă, plus stimulare ADH – retenție de apă.

Hipotiroidism – scăderea DC prin bradicardie și afectarea

contractilității ventriculare determină scăderea RFG – retenție

hidrosalină

Page 64: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hipotonia osmotică - Hiponatremie relativă

Ciroza hepatică – obstrucția drenajului limfatic hepatic,

hipertensiunea portală, hipoalbuminemia (deficit de sinteză

hepatică) → scadere volum circulator efectiv → stimulare

RAA și ADH.

În ciroza hepatică apare și scăderea metabolizării hepatice a

aldosteronului.

Creșterea de ADH și aldosteron, determină retenție

hidrosalină, cu creșterea volumului extracelular (edeme) și

creștere volum intracelular (hiperhidratare globală).

Page 65: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Tulburări hidrice care nu sunt asociate cu

modificări ale tonicităţii extracelulare

Deshidratarea extracelulară normotonă (izotonă)

• Pierderea din sectorul EC de apă şi Na, în aceeaşi proporţie ca

cea existentă în plasma normală (fluidul pierdut aceeași

osmolalitate cu cea plasmatică).

• Na seric are valori normale

• Semne de deshidratare EC: hipovolemie ce poate evolua, în

funcție de severitatea afecțiunii, către șoc hipovolemic.

• Cauze de deshidratare izotonă pot fi:

Cel mai frecvent, pacient copil cu diaree și vărsături;

Hemoragii acute, medii și severe;

Arsuri severe, cu pierdere de plasmă (inflamația generează

permeabilitate crescută a capilarelor)

Page 66: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hiperhidratarea extracelulară

izotonă (edemele)

• Hiperhidratarea extracelulară izotonă se produce prin

acumularea în sectorul extracelular de apă şi Na în cantităţi

proporţionale, astfel încât, tonicitatea extracelulară nu se

modifică. Edemele reprezintă hiperhidratări izotone localizate în

spaţiul interstiţial.

• Schimbul de apă prin peretele capilar, între vas şi interstiţiu,

depinde de foțele Starling:

gradientul de presiune hidrostatică

gradientul de presiune coloid-osmotică (proteine plasmatice)

• Cu excepția proteinelor plasmatice – restul solviților osmotic activ

se mișcă liber între plasmă și interstițiu

Page 67: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hiperhidratarea extracelulară

izotonă (edemele)

• Presiunea în spațiul interstițial subcutanat este

negativă – apa din acest compartiment este

preluată de limfatice.

• Pe măsură ce crește volumul EC presiunea

hidrostatică interstițială devine pozitivă, apa se

găsește în formă liberă.

• Când presiunea hidrostatică devine pozitivă

creșterea compartimentului EC se face doar prin

expansiunea interstițiului, volumul circulator

păstrându-se constant – clinic apar edemele.

Page 68: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Relația între volumul EC și volumul

circulator

Page 69: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hiperhidratarea extracelulară

izotonă (edemele)

• Principalele mecanisme de producere a edemelor:

Creşterea presiunii hidrostatice la nivelul capilarelor

Scăderea presiunii coloid-osmotice plasmatice

Scăderea drenajului limfatic al apei interstiţiale

Creşterea permeabilităţii capilare.

• Creşterea presiunii hidrostatice la nivelul capilarelor

Insuficiență cardiacă congestivă – scăderea debitului cardiac și

creșterea presiunii venoase. Activare RAA (hiperaldosteronism

secundar), ADH – în încercarea de a restabili volumul circulator,

crește volumul extracelular, întrețind creșterea de volum interstițial.

Page 70: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hiperhidratarea extracelulară

izotonă (edemele)

• Creşterea presiunii hidrostatice la nivelul capilarelor

Ciroza hepatică – fibroza hepatică, noduli de regenerare, distorsiune

arhitectură hepatică - crește presiunea în sistemul portal, obstrucție

drenaj limfatic hepatic.

• Ascita - crește presiunea intraabdominală cu scăderea

întoarcerii venoase de la nivelul extremităților inferioare.

• Activare RAA, ADH – în încercarea de a restabili volumul

circulator, crește volumul extracelular, întrețind creșterea de

volum interstițial.

Obstrucții venoase – tromboflebită, tumori.

Page 71: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hiperhidratarea extracelulară

izotonă (edemele)

• Scăderea presiunii coloid-osmotice plasmatice

malnutriţie, malabsorbţie (deficit sever de aport proteic);

insuficienţă hepatică (deficit de sinteze proteice) – ciroza hepatică;

sindrom nefrotic (pierderi renale de proteine >3.5 g/zi) – glomeruloscleroza diabetică, glomerulonefrite, etc.

gastroenteropatie cu pierdere de proteine (Boala Ménétrier) – infecție primară cu CMV

Sindrom de realimentare apare la pacienții malnutriți o perioadă lungă de timp, care primesc brusc cantități crescute de alimente. Mecanism mixt de apariție a edemelor prin deficit proteic și creștere presiune hidrostatică (NaCl din alimentație determină și absorbție de apă, în plus Insulina crește reabsorbția tubulară de Na și concomitent de apă).

Page 72: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hiperhidratarea extracelulară

izotonă (edemele)

• Scăderea drenajului limfatic al apei interstiţiale - limfedem:

Rezecția chirurgicală a ganglionilor limfatici – intervenții chirurgicale pentru neoplazii,

Limfangite,

Filarioză – parazit care obstrucționează vasele limfatice,

Insuficiența cardiacă dreaptă – stază venoasă retrogradă – scădere drenaj limfatic.

• Creşterea permeabilităţii capilare

Leziuni endoteliale prin agenți bacterieni, virali, termici sau traumatici – apariția unui răspuns inflamator – eliberarea de mediatori ai răspunsului imun ce cresc permeabilitatea capilară – citokine, histamină, prostaglandine, bradikinine, etc

Page 73: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hiperhidratarea extracelulară

izotonă (edemele)

Creşterea permeabilităţii capilare determină transfer de

proteine din capilar în interstiţiu → reducerea

gradientului de presiune coloid-osmotică.

În interstiţiul zonelor inflamate - acumulare hidrică prin

predominanţa gradientului de presiune hidrostatică.

Rar, caracter sistemic al creșterii permeabilităţii capilare:

șoc anafilactic – degranularea mastocitelor prin Ac IgE

Page 74: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Clasificarea edemelor în funcţie

de suprafaţa teritoriului afectat

• Edemele sistemice – factori patogeni care acţionează

sistemic -hiperaldosteronism secundar, hipoproteinemii,

șoc anafilactic etc.

• Edemele regionale – tromboze venoase, obstrucții

limfatice tumorale.

Ascita - formă particulară de edem regional - acumulare

hidrică la nivelul cavităţii peritoneale; apare datorită

hipertensiunii portale, hipoproteinemiei, scăderii

drenajului limfatic hepatic.

• Edemele locale – fenomene inflamatorii

Page 75: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Potasiul

• Principalul cation intracelular – valori plasmatice normale 3,5

– 5 mEq/L, iar intracelular 150 mEq/L.

• Această distribuție între spațiul EC/IC – crucială pentru funcția

neuromusculară normală – menținerea potențialului membranar

de repaus și desfășurarea normală a etapelor potențialului de

acțiune.

• Menținerea distribuției normale a ionilor de K între cele două

compartimente depinde de activitatea ATP-azei Na+/ K+

• ATP-aza Na+/K+ - exportă 3 Na+ extracelular și importă 2 K+

intracelular.

Page 76: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Potasiul

• 90% din K alimentar este absorbit, dar creșterea

nivelului EC de K postprandial este prevenită

prin eliberarea de insulină postprandial.

• Insulina stimulează ATP-aza Na+/K+ și

preluarea intracelulară de K independent de

glucoză, mai ales la nivel hepatic și muscular.

• Stimularea simpatică stimulează ATP-aza Na+/K+

prin intermediul receptorilor β2-adrenergici.

• Excreția renală este principala cale de eliminare

a K – la nivel tub contort distal și tub colector.

Page 77: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Potasiul

• 90% din K filtrat glomerular este reabsorbit la nivelul

tubului contort proximal și ansei Henle.

• La nivelul tubului contort proximal K este reabsorbit pasiv

împreună cu apa și Na.

• La nivel ansă Henle ram ascendent – este reabsorbit cu

ajutorul multiporterului luminal Na-K-2Cl.

O parte din K reabsorbit se reîntoarce în tub prin canale

de K, dar cea mai mare parte părăsește celula la nivelul

membranei bazolaterale prin canale de K (flux pasiv) și

simporterul K/Cl.

Page 78: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Ram ascendent ansă Henle

Page 79: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Potasiul

• La nivelul tubului contort distal K este secretat de către

celulele principale după ce a fost preluat din interstițiu prin

intermediul ATP-azeiNa+/K+, din membrana bazolaterală,

stimulată de aldosteron.

• Aldosteronul stimulează de asemenea creșterea numărului de

canale de K la nivel membrană luminală – secreție K.

• Nivelul plasmatic al K influențează direct secreția de

aldosteron de la nivel CSR – independet de sistemul Renină

– Angiotensină.

Page 80: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Celule principale tub contort distal

Page 81: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hormoni cheie implicați în homeostazia K

Sursa: The New England Journal of Internal Medicine - F. John Gennari, M.D. Hypokalemia, Vol.

339:451-458 August 13, 1998 Number 7

Page 82: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hiperpotasemia

• Apare de obicei ca urmare a scăderii excreției renale de K sau

redistribuției acestuia între spațiul EC și IC.

• Aportul excesiv de K – este foarte rar o cauză de hiperK, deoarece

la nivel renal există mecanisme fine de adaptare a excreției în

funcție de nivelul plasmatic de K și de aportul exogen.

Concentrația de K de la nivelul interstițiului corticalei

renale este similară cu cea plasmatică – activitatea ATP-

azei Na+/K+, din membrana bazolaterală, este foarte

sensibilă la această concentrație.

Hiperpotasemia stimulează secreția de Aldosteron –

crește excreția de K.

Page 83: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hiperpotasemia

• Aportul excesiv de K determină hiperK doar la pacienții cu

Insuficiență renală:

Medicamente ce conțin K (penicilina G

potasică), terapie iv cu KCl.

Transfuzii masive cu sânge conservat (K este

eliberat din hematiile lizate);

Aport oral excesiv de KCl la bolnavi cu

restricţie sodată (cardiaci, hipertensivi etc.);

• Scăderea excreției renale de K:

IRA sau IRC; hiperpotasemia la pacienţii cu IRC apare cînd

rata de filtrare glomerulară scade sub 10 ml/min.

Page 84: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hiperpotasemia

• Scăderea excreției renale de K:

Deficit de mineralocorticoizi:

Hipoaldosteronism primar – Boala Adisson, Deficit de 21

hidroxilază, etc. – vezi hiponatremia

Hipoaldosteronism secundar:

• AINS, heparină, Inhibitorii enzimei de conversie – vezi

hiponatremia

• Hiporeninemie – nefropatie diabetică, afecțiuni

tubulointerstițiale cronice, Insuficiență renală moderată,

etc.

Rezistență la acțiunea aldosteronului:

• Spironolactona – diuretic ce antagonizează aldosteronul

Page 85: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hiperpotasemia

Rezistență la acțiunea aldosteronului:

• LES

• Pseudohipoaldosteronism tip I - vezi hiponatremia

• Pseudohipoaldosteronism tip II (Sindromul Arnold-Healy-

Gordon), transmitere AD, manifestări clinice ce debutează în

adolescență.

o Mutație la nivelul genelor enzimelor de tip serin-

treonin–kinază ce reglează activitatea transportorilor

implicați în reabsorbție Na și Cl și excreția K.

o HiperK (inhibată secreția de K) cu acidoză metabolică,

și reabsorbție crescută de Na și Cl (nu prezintă

natriureză), cu RFG normală. Clinic: HTA cu hiperK

Page 86: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hiperpotasemia

• Redistribuția K între spațiul EC și IC

Distrugeri tisulare/celulare - politraumatisme, necroze, hemoliză,

distrugere de celule prin chimioterapie, exercițiu fizic intens.

• De obicei, post exercițiu fizic, K se reîntoarce rapid IC prin

acțiunea epinefrinei de stimularea a ATPazei Na/K.

Supradozare de digitalice (digitalicele inhibă ATPazei Na/K),

administrare de succinil-colină, arginin-hidroclorid

Paralizia periodică hiperkalemică – transmitere AD – episoade

de slăbiciune musculară severă sau paralizie, însoțite de hiperK.

Page 87: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hiperpotasemia

Paralizia periodică hiperkalemică

• Mutații ale canalelor de Na voltaj dependente – canalele de Na

rămân active după faza 0 a potențialului de acțiune, Na continuă sa

pătrundă intracelular – tulburări de repolarizare (miotonii).

• După mai multe potențiale de acțiune acumulare excesivă de Na

intracelular – depolarizare excesivă, celulele devin inexcitabile

(paralizie).

• HiperK prin modificarea potențialului membranar de repaus

(scădere gradient electric) – depolarizare mai facilă, favorizează

deschiderea canalelor de Na.

• Episoadele sunt favorizate de alimentație bogată în K, repaus

postexercițiu fizic.

Page 88: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hiperpotasemia

Acidoza metabolică – se asociază de obicei cu hiperK

• Creșterea nivelului plasmatic de H+ generează schimburi

transmembranare cu principalul cation intracelular – K+. H+ este

tamponat intracelular de proteinatul de K.

• Scăderea Ph-ului intracelular inhibă activitatea ATP-azei Na+/K+

- persistă efluxul de K.

• La nivel renal – tubi contorți distali și colectori - celulele

intercalate de tip A secretă H+ prin ATPaza H/K, ATPaza H.

• Scăderea pH –ului inhibă ATPaza Na/K din membrana

bazolaterală a celulelor principale din tubii distali – scade

preluarea intracelulară de K din spațiul interstițial.

Page 89: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Celulele intercalate de tip A

Page 90: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hiperpotasemia

• Consecințele fiziopatologice se resimt în special la nivel

musculatură scheletică și activitate cardiacă - se datorează

depolarizării membranare spontane susținute și inactivării

canalelor de Na.

• Simptomatologie musculară – slăbiciune, fasciculații,

paralizie (inclusiv mușchi respiratori) - în funcţie de

severitatea hiperpotasemiei.

• ECG – progresie: unde T ascuțite simetrice (frecvent

interval QT scurt) → lărgirea QRS → alungire P–R →

pierdere undă P→ depresie segment ST → fibrilație

ventriculară, asistolie.

Page 91: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Efect Hiperpotasemie

Page 92: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hipopotasemia

• Pierderi crescute de potasiu

Nivelul plasmatic la K se corelează slab cu nivelul

capitalului total de K – potasemia păstrată în limite normale

prin mecanisme de adaptare.

Scăderea K plasmatic de la 4 mEq/L la 3 mEq/L, reprezintă

un deficit de 100 – 200 mEq, scădere sub 3 mEq/L deficit

între 200 - 400 mEq.

Pierderi renale excesive de K

Hiperaldosteronismul primar (Sindromul Conn) – sinteză

autonomă de aldosteron la nivelul zonei glomerulosa a

CSR – nivele plasmatice scăzute de renină.

Page 93: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hipopotasemia

Hiperaldosteronismul primar (Sindromul Conn) - etiologie:

• Adenoame sau Carcinoame la nivel CSR

• Hiperplazie adrenală bilaterală/unilaterală

• Hiperaldosteronism glucocorticoid remediabil

(hiperaldosteronism familial de tip 1) – transmitere AD,

mutație genetică ce generează secreție de aldosteron

dependentă de ACTH (normal ACTH nu controlează sinteză

aldosteron). Administrarea de glucocorticoizi suprimă ACTH și

ameliorează simptomele.

• Clinic sdr Conn:

• Sindromul cardiovascular – cea mai frecventă forma de

prezentare a afecțiunii - HTA (grade variabile: ușoară →

severă, refractară la tratament) și anomalii ECG datorate

hipopotasemie

Page 94: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hipopotasemia

• HTA – reabsorbție importantă de Na și apă în stadiile inițiale.

După ce crește volumul circulator este stimulată eliberarea de

peptide natriuretice – induc natriureză (fenomen de scăpare) ce

limitează reabsorbția de apă.

• De aceea, în hiperaldosteronismul primar în absența altor

afecțiuni nu apar edeme. Pentru formarea edemelor sistemice

este necesară prezenţa a cel puţin doi factori patogenici de

edem.

• Sindromul neuromuscular – manifestări clinice varaibile în

funcție de severitatea hipopotasemiei și alcalozei metabolice

• HipoK – întârziere repolarizare membrană celulară – anomalii

ECG și slăbiciune musculară, tetanie.

Page 95: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hipopotasemia

• Alcaloza metabolică – hiperexcitabilitate neuromusculară –

crește legarea calciului de albuminele plasmatice, scade

nivelul plasmatic de Ca2+

• Sindromul renourinar – nefropatie kaliopenică (formă de

DI nefrogen) - apare mai tardiv în evoluţia sindromului Conn

și se datorează rezistenței la acțiunea ADH, cu apariție

poliurie, polidipsie și tendință la deshidratare globală. După

instalarea acestui sindrom valorile tensionale scad.

Producția în exces de Deoxicorticosteron – DOC este al

doilea hormon mineralocorticoid important.

o Deficit de 17ά – hidroxilază sau 11 β - hidroxilază

Page 96: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic
Page 97: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hipopotasemia

o Deficit de 17ά – hidroxilază – Pacient cu HTA la pubertate,

hipoK, infantilism sexual la fete și pseudohermafrodism la

băieți.

• Hipocortizolemia stimulează secreţia de ACTH care activează

la nivelul CSR calea mineralocorticoidă – Deoxicorticosteron

și corticosteron (precursori ai aldosteronului).

• Inițial se formează în exces aldosteron, dar datorită

expansiunii EC sistemul RAA este inhibat, nivelul de

aldosteron plasmatic scade – efectul mineralocorticoid

datorându-se, ulterior, DOC.

o Deficit de 11 β – hidroxilază – Hiperplazie adrenală

congenitală – manifestări clinice din copilărie.

Page 98: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hipopotasemia

• Hipocortizolemia stimulează secreţia de ACTH cu apariția hiperplaziei

de CSR și hipersecreție de androgeni – virilizare, pubertate precoce.

• DOC – efect mineralocorticoid – HTA și hipopotasemie.

• Există și o formă cu deficit parțial de 11 β hidroxilază – producție de

cortizol minimă, HTA prin DOC și nivele scăzute de aldosteron mai ales

prin inhibiția RAA datorită expansiunii EC.

Boala Cushing – hipercortizolism ACTH dependent (tumori hipofizare,

producție ectopică de ACTH de obicei tumorală)

• ACTH efect de stimulare a producției DOC, în plus Glucocorticoizii

stimulează producția hepatică de angiotensinogen.

Page 99: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hipopotasemia

Hipersecreție de renină – ateroscleroză, hiperplazie

fibromusculară aa renale, infarct renal, afecțiuni

parenchimatoase renale - scade presiunea de perfuzie la

nivel aparat juxtaglomerular.

Poliurie – IRC fază poliurică, IRA faza de reluare a diurezei,

diureză osmotică (manitol, glicozurie, cetoacidoză, etc).

• La pacienții cu cetoacidoză nivelele plasmatice ale K pot

fi crescute datorită acidozei și datorită deshidratării care

generează reabsorbție K împreună cu Na în tubii

proximali – dar capitalul total de K este scăzut.

Diuretice – ca și poliuria, generează prin creșterea filtratului

glomerular, scăderea reabsorbției de Na și apă la nivelul

tubilor contorți proximali și ansei Henle.

Page 100: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hipopotasemia

Diuretice – Creșterea fluxului de apă și Na la nivel tub contort

distal stimulează secreția de aldosteron și stimulează expresia

canalelor luminale de Na la nivelul celulelor principale.

Pierderi extrarenale de K:

Vărsături severe

Sindroame diareice

VIP-oame – tumoră endocrină pancreatică cu producție excesivă

de peptid intestinal vasoactiv (VIP) – diaree apoasă cronică.

• În majoritatea situațiilor pierderea extrarenală de K nu este foarte

accentuată și contribuie puțin la hipoK – hipoK se datorează

hiperaldosteronismului secundar produs de deshidratare

Page 101: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hipopotasemia

• Redistribuția K între spațiul EC și IC:

Alcaloza metabolică –

• Eflux de ioni de H din celulă – creștere pH intracelular -

activarea ATP-azei Na+/ K+

• La nivelul tubului contort distal – este inhibată secreția de

hidrogen de către celulele intercalate tip A

• La nivelul tubului contort distal sunt activate celulele intercalate

de tip B ce realizează secreție de bicarbonat.

Page 102: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Celulele intercalate de tip A

Page 103: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Celulele intercalate de tip B

Page 104: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hipopotasemia

• Redistribuția K între spațiul EC și IC:

Administrarea de insulină exogenă fără aport adecvat de potasiu:

• Pacienții cu DZ dezvoltă complicații acute – comă hiperosmolară sau

cetoacidoză.

• Hiperosmolaritatea ce caracterizează aceste afecțiuni → poliurie

osmotică cu pierdere și de K.

• Totuși nivelele plasmatice de K pot să nu reflecte scăderea capitalului

total de K – acidoza din cetoacidoza diabetică sau acidoza lactică

generată în hiperosmolaritatea prin hiperglicemie, pot conduce spre

nivele plasmatice normale sau crescute de K.

• Administrarea de Insulină fără substituție exogenă de KCl –

generează instalarea rapidă a hipopotasemiei – activare ATP Na/K.

Page 105: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hipopotasemia

• Redistribuția K între spațiul EC și IC:

Stimularea sistemului nervos simpatic (β2-agonişti) –

epinefrina crește activitatea ATPazei Na/K

• Stări postagresive – creșterea nivelurilor de catecolamine

• Tireotoxicoză - stimulare β-simpatică excesivă

• Reducerea severă a aportului de potasiu

• Deoarece rinichiul are capacitatea de a reduce excreția de K

de 20 de ori pentru instalarea hipoK este necesară o reducere

marcată a aportului.

• Totuși, un aport exogen scăzut poate accentua efectele unor

pierderi crescute de K.

Page 106: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hipopotasemia

• Reducerea severă a aportului de potasiu

inaniţie ;

sindroame de malabsorbţie;

bolnavi alimentaţi parenteral, fără aport de K.

Alcoolism – malnutriție, vărsături, deshidratare.

Page 107: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hipopotasemia

• HipoK generează disfuncții multiorganice.

• Cardiovascular – întârzie repolarizarea cu apariția de tulburări

de ritm și de conducere

• ECG: unde T aplatizate sau inversate, unde U proeminente,

subdenivelare segment ST, crește amplitudinea undelor P și se

scurteaza intervalului P–R.

• Muscular – slăbiciune, tetanie, rabdomioliză

• Scade secreția de aldosteron - nivelul plasmatic al K

influențează direct la nivel CSR sinteza de aldosteron,

independent de Renină- Angiotensină.

Page 108: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hipopotasemia

Page 109: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Hipopotasemia

• Scade secreția de insulină - hipoK deficit de depolarizare a

membranei celulelor β-pancreatice (deficit intracelular de K), scade

influxul de ionilor de calciu ce generează exocitoza granulelor

secretorii de insulină.

• La nivel renal - scade capacitatea de concentrare a urinei - rezistență

la acțiunea ADH - poliurie.

• HipoK este nu numai consecință a alcalozei metabolice, ci și cauză a

acesteia:

• Activează ATPaza H/K, celule intercalate de tip A, crescând secreția

de H - reabsorbție concomitentă de bicarbonat

• Stimulează amoniogeneza renală - generează bicarbonat

Page 110: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Amoniogeneza – Tub contort proximal

Glutamina este sintetizată hepatic din amoniac și bicarbonat. Amoniacul este un

produs toxic în formă liberă. Pentru a fi livrat renal trebuie să se transforme în

glutamină.

Page 111: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic

Tub contort distal

Page 112: Fiziopatologia echilibrului hidroelectrolitic