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BALANÇO DE ÁGUA E ELETRÓLITOS NO ORGANISMO Cl- = CLORETO HPO42-= FOSFATO HCO3= BICARBONATO Um indivíduo adulto de 1,73m², 70/75kg, 1,75m tem 42L de água 60% peso corporal. Várias forças entra- extra celular vão mover água em vários compartimentos. A troca de água acontece constantemente para manter o volume constante e para manter a osmolaridade. Os rins excretam e reabsorvem água, dependendo da necessidade fisiológica ação coordenada do balanço de água e eletrólitos. Nos perdemos água por outras vias também: sudorese, vomito, fezes... Para manter o equilíbrio temos de ingerir água e os indivíduos que têm de controlar o volume ingerido tem de calcular o quantitativo conteúdo nos alimentos. Pressão osmótica deve ser sempre a mesma dos dois lados da membrana celular para evitar a lise celular. Pressão osmótica: decorrente das moléculas do plasma que tem um poder de reter água entorno delas. Gerda por moléculas plasmáticas que não podem difundir-se para fore dos capilares. Sódio e seus ânions associados são responsáveis para 90% da concentração de partículas no plasma (osmolaridade). Outras partículas são glicose e ureia ou outras moléculas exógenas subministradas. Pressão oncótica: tem uma força muito menor paragonada à pressão osmótica. É produzida pelas proteínas plasmáticas que atraem água para a luz capilar e retém fluidos no interior do capilar. Contribui com 0.5% da pressão osmótica total. Necessita um calo de 50% da albumina para que haja alterações na pressão oncótica >> EDEMA. A albumina é a maior proteína sanguínea produzida principalmente pelo fígado >> doença hepática grave pode gerar hipovolemia e alteração da pressão oncótica. OSMOLARIDADE: dá uma ideia da concentração total dos solutos no organismo. Pode ser medida (osmômetro) ou calculada se as principais concentrações de solutos forem conhecidas. Muitos laboratórios terceirizam a medida com osmômetro. 𝑂𝑆𝑀𝑂𝐿𝐴𝑅𝐼𝐷𝐴𝐷𝐸 𝑆𝑂𝑅𝑂 ൬ 𝑚𝑚𝑜𝑙 𝐾𝑔 ൰ = 2 ∗ [𝑠ó𝑑𝑖𝑜]𝑠𝑜𝑟𝑜 ൬ 𝑚𝑚𝑜𝑙 𝐿 ൰ A osmolaridade pode ser estimada pela concentração de sódio em condições normais. Se nós pensamos à concentração de sódio em um indivíduo se pode ver como isso seja o maior responsável do valor de osmolaridade! QUANDO GLICOSE OU UREIA ESTIVEREM FORA DA NORMALIDADE podem alterar a osmolaridade final. Condições como o diabete ou a uremia podem alterar a osmolaridade >> HIATO OSMOLAR. NO CÁLCULO SE VA ADICIONAR SO O FATOR ALTERADO DISTÚRBIOS DA OSMOLARIDADE BALANÇO DA ÁGUA é influenciado por mecanismos responsáveis pela tonicidade e volume do LEC. hormônio ADH nos túbulos coletores faz reabsorção de só água; sistema renina-angiotensina- aldosterona >> responsável pela reabsorção de Na+ nos rins. Quando se vai reabsorver sódio se vai reabsorver de consequência água. centro da sede que vai regular o ADH A osmolaridade plasmática interfere no volume do LIC: a regulação da osmolaridade plasmática é feita através ajustes no metabolismo da água. É importante visualizar como em necessidade de água são estimulados dois sistemas de reabsorção, mas só um de reabsorção de sódio, que implica uma reabsorção de água maior em proporção a reabsorção de sódio. A reabsorção de água, por isso, é o fator regulador preponderante e mais rápido. Balanço é feito sobre o volume de água (ingerida/reabsorvida ou excretada) para manter a osmolaridade e não pela alteração do conteúdo de eletrólitos. DESORDENS DA HOMEOSTASE H2O Alteração concentração de sódio: Hipernatremia [Na+] plasma ↑ Hiponatremia [Na+] plasma ↓ - Desidratação - Edema - Diagnóstico: achados clínicos e testes laboratoriais Alguns eletrólitos circulam livremente, outros ligados a proteínas plasmáticas. - Ionizado - Ligado (receptor ou sito ativo de enzimas para estimular o inibir a atividade) Quando os íons são ligados com proteínas não são atuantes. É importante que a coleta pela análise de concentração de íons intracelulares não apresente hemólise porque essa pode alterar consideravelmente os resultados, causa do desbalanço entre concentração entra extra celular. PERFIL ELETROLITICO SÓDIO 90% cátions plasmáticos Responsável por metade da osmolaridade plasmática Centrais na manutenção da distribuição de água e pressão osmótica do LEC o Dieta diária (130 - 300) mmol ou (8 - 15) g o Necessidade organismo: 1-2 mmol/dia o Excreção diária: 30 – 300 mmol Limiar Renal de sódio: 110 – 130 mmol/L Multo sódio é eliminado pela urina, mas a maioridade é reabsorvida pela ação do sistema aldosterona. Temos perda por outras secreções: suor. É reabsorvido por várias partes do néfron. VOLEMIA ↓ >> Secreção aldosterona e reabsorção de sódio >> Retenção hídrica VOLEMIA↑ e IPERTENSAO↑ >> Na ↓ e ÁGUA↓ A concentração de sódio no liquor(LCR) e no soro (sérica) são quase idênticas porque o liquor é o resultado do ultrafiltrado renal. A avaliação de sódio e potássio são as mais comuns em laboratório porque podem avaliar uma correta a disfuncional função renal. A concentração de sódio na urina é muito variável na base da alimentação. Não é facilmente detectável porque o range de concentração do sódio é muito amplo. QUADRO LABORATORIAL [Na]<130 mEq/L [Na] 130-135 mEq/L da analisar em conjunto com o quadro clínico. QUADRO CLÍNICO > pseud. Hiponatremia : condição arte fatual que pode acontecer no paciente. [Na]<130 mEq/L QUANTITADE ≠ CONCENTRAÇÃO SINTOMAS : Turgidez pele diminuída Mucosas secas Pulso aumentado VOLUME LEC ↓ Débito urinário diminuído Diminuição pressão Perda de consciência - POR PERDA: sudorese, vomito, diarreia e enteropatias com perda de sal. Pode ser causada por uso inadequado de diuréticos que diminuem reabsorção tubular. Deficiência de aldosterona (Addison). Acidose metabólica - cetoacidose diabética onde os cátions são eliminados por co-excreção com grande quantidade de ânions. Acidose tubular renal: reabsorção prejudicada >> Organismo tenta de eliminar carga acida e acaba eliminando o sódio; urina alcalinizada. Todos os fatores podem levar a um quadro de hipovolemia que vai estimular ADH e aldosterona, dois canais de reabsorção de água e só um de reabsorção de sódio; em caso de hipovolemia, pode ser necessário subministrar eletrólitos ao paciente para restabelecer a concentração adequada de íons. - POR DILUIÇÃO: sucessiva à retenção excessiva de água e diluição do LEC >> quantidade aumentada ou normal, mas concentração diminuída. Se apresenta por edema ascite por ICC, diabete descontrolado, cirrose hepática, síndrome nefrótica e desnutrição. Ou por secreção aumentada de ADH que implica (menor reabsorção de sódio) maior de água nos túbulos distais. - HIPONATREMIA EMATOSA - PSEUDO HIPONATREMIA: quadro artefatual em caso de amostras lipemica ou de hiperpronatemia. A primeira tem proporcionalmente um volume ocupado no plasma do sódio menor do que em uma amostra dentro da normalidade. Porque o sódio se dissolve em água. >> É UMA INTERFERENCIA / ARTEFATO Quando o DM vai ser tratado temos um ingresso de glicose nas células junta com água que implica uma contração do LEC / plasma >> AUMENTA CONCENTRACAO DE SODIO. Características clínicas: Perda de líquido desidratação (considerar sintomas clínicos) Sobrecarga de Na+ pressão aumentada e edema pulmonar. Algumas vezes a osmolaridade e a concentração de Na+ na urina podem ser uteis no diagnostico diferencial. A medida do sódio urinário é pouco utilizado na análise clínica porque temos uma faixa de referência muito ampla. Hipernatriúria: ↑excreção urinária de Na+o Causas patológicas: hipoaldosterinismo, insuficiência adrenal, nefrite com perda de sal, uso de diuréticos e SIADH. o Causas fisiológicas: ingestão aumentada na dieta e diurese post-menstrual. Hiponatriúria: o Causas patológicas: hiperfunção adrenocortical, hiperaldosteronismo e condições com taxa de filtração glomerular diminuída, como ICC (insuficiência cardíaca congestiva) DOSAGEM LABORATORIAL AMOSTRAS: SORO, PLASMA HEPARINIZADO (sangue integral, suor + cloreto em caso de fibrose cística, urina, fezes diarreicas ou líquidos gastrintestinais). Observações: - Hemólise não intensa não altera os valores em modo significativo. - A heparina pode gerar um sal de sódio uso heparina de lítio ou amônia. - Não se usam conservantes na urina. Determinação em líquidos orgânicos: Eletroquímico por eletrodo seletivo para íons ISE CASO CLÍNICO 1 POTASSIO Principal cátion intracelular [K+] celular: 150 mmol/L [K+] hemácias: 105 mmol/L << 23x maior que no soro hemólise > mudança concentração no plasma!!! Concentração intracelular é mantida pela bomba Na/K ATPase. Determina o potencial de repouso da membrana e o potencial muscular. Atividade muscular efluxo K+ Relação recíproca entre K+ e H+; sendo ambos cátions, uma alteração do equilíbrio ácido básico pode alterar a concentração de K+. CONCENTRAÇÃO MUITO ALTA/BAIXA DE K+ CAUSA RISCO DE MORTE Hipocalemia morte por sístole Hipercalemia morte por diástole Cada laboratório deve definir o seu ponto de corte pelo nível crítico de potássio porque alterações podem comportar risco de vida do paciente. Rapidamente absorvido no TGI (trato gastro intestinal) Pequena quantidade captada pelas células Maior parte excretada pelos rins DOSE DIARIA NECESSARIA = 50/150 mmol/dia QUALQUER GRADO DE HEMÓLISE INTERFERE NA CONCENTRAÇÃO PLASMÁTICA DE POTÁSSIO. uma hemólise branda pode ser mascarada da um quadro de hiperbillirubinuria. Fatores que regulam a secreção de potássio: 1. Ingestão Na+ e K+ 2. Fluxo água néfron/túbulos distais: fluxo ↓ >> ↑retenção de K+ (IR) 3. Nível plasmático de mineralocorticoide aldosterona 4. Equilíbrio ácido - base HIPOCALEMIA < 3,5 mEq/L I. Ingestão diminuída: a. Inanição crônica b. Inanição terapêutica: pós-operatório com líquidos pobres em K+ II. Redistribuição de K+ do LEC ou LIC a. Terapia insulínica no DM: a glicose entra junta com potássio e água na célula (o sódio sai) b. Alcalose: neste quadro o bicarbonato vem para fora da célula e um cátion tem de entrar (H+ / K+). III. Perda aumentada de líquidos orgânicos ricos em K+ (gastrointestinais, supurações) IV. Perda renal: acidose tubular renal, hiperaldosteronismo (perda de potássio pela urina), uso tiazidas, diuréticos de alça, inibidores do anidrido carbônico; qualquer situação que prejudica a reabsorção tubular. HIPERCALEMIA > 5,0mEq/L I. Insuficiência renal: rins incapazes de excretar K+ II. Infusão intravenosa elevada de K+ III. Deficiência de aldosterona IV. Transferência de K+ do LIC para LEC a. Desidratação b. Choque com hipóxia tecidual c. Acidose / cetoacidose diabética d. Hemólise intravenosa e. Queimaduras graves >> liberação K+ por células lesadas f. Atividade muscular violenta >> epilepsia g. Trombocitose h. Elevação importante porta parada cardíaca por diástole. HIPERCALIÚRIA: o Inanição o Hiperaldosteronismo o Doenças renais primarias o Síndrome tubular renal o Após administração ACTH, cortisona, hidrocortisona Seja K que Na não são normalmente medidas pela urina nos exames laboratoriais porque facilmente alteráveis pela mudança de alimentação. DOSAGEM LABORATORIAL: SORO / PLASMA SEM HEMOLISE Dosagens em plasma ou sangue tens níveis mais baixos do que no soro (+0,1/0,2mEq/L) porque para obter o soro a gente tem de fazer a contração do coágulo, onde as plaquetas para contrair-se liberam potássio. Não abrir e fechar a mão antes ou durante a coleta Separar o soro ou plasma das células imediatamente após coleta Não resfrias a amostra antes da separação porque pelo resfriamento o potássio passa mais facilmente pela membrana das células. METODOLOGIA ANALITICA: o Eletrodo íon seletivo o Espectrofotometria o Espectroscopia de absorção atômica o Espectrofotometria de chama. NB: SODIO BAIXO, POTASSIO BAIXO NO LIMITE INFERIOR E CLORO E BICARBONATO SÃO ALTERADOS. A GLICEMIA BAIXO PORQUE FIZERAM INSULINA A PACIENTE. QUADRO GERAL DE CETOACIDOSE DIABETICA. CLORETO Ânion de maior concentração extracelular Manutenção da neutralidade eletroquímica do LEC Participação na formação do HCl no estomago Transmissões nervosas Movimento de músculos Manutenção do funcionamento dos rins Absorção de forma rápida pelo Trato Gastro Intestinal Eliminação pelos rins: A. Reabsorção passiva no com Na+ no túbulo proximal B. Reabsorção ativa pela bomba de cloreto na alça de Henle Sódio e cloreto impedem a diluição de substâncias no meio aquoso intercelular. A concentração de cloreto é inversamente proporcional à do bicarbonato porque ambas são aníons. PATOLOGIAS DO CLORETO Existe uma discreta diminuição dos níveis séricos no período pós-prandial, por aumento da formação de ácido HCl pelas células parietais gástricas. IRA= insuficiência renal aguda ATR= acidose tubular renal METODOS LABORATORIAIS - SORO tampa vermelha - PLASMA tampa verde + heparina - SUOR: para diagnostico de fibrose cística - LIQUOR: pra definir a etiologia da meningite bacteriana - fezes, aspirado gástrico, dreno intestinal HIPOCLOREMIA Vômito e perda de HCl Hipervolemia por super-hidratação Cetoacidose diabética Acidose metabólica coma cumulo de aníons orgânicos Acidose respiratória crônica Nefropatia perdedora de sal Insuficiência da adrenal – crise addisoniana Secreção inapropriada ADH (Addison) Hiperaldoterismo Queimados Cloridorréia congênita HIPERCLOREMIA Acidose metabólica (ATR e IRA) Alcalose respiratória Desidratação Hiperfunção adrenocortical com hipersecreção de ACTH Hiperparatireoidismo primário e maior reabsorção de Ca++ renal Intoxicação por salicilatos e dano hepatocelular Perdas excessivas de bicarbonato Diabete insipidus As hemácias devem ser separadas do plasma logo após o sangue ser exposto ao ar, pois a perda de CO2 altera a distribuição do cloreto entre células e plasma. Alcalinização da amostra e entrada de cloreto nas células A hemólise não causa interferência se não é intensa. Fatores de interferência: - Uso diuréticos - Dieta: 1g NaCl =17mEq Cl- - Infusões excessivas de solução salina aumenta [Cl-] - Utilizo drogas passiveis de aumento de [Cl-] como diuréticos FIBROSE CISTICA Se a proteína não é codificada corretamente o canal do cloro não consegue funcionar e se causa um acúmulo de cloreto. DIAGNOSTICO: pesquisa de mutações no gene CFTR No brasil: medida de tripsina imunorreativa em sangue seco triagem neonatal Sem um teste de triagem a idade de diagnostico varia consideravelmente. Cerca de 3% dos pacientes permanecem sem diagnostico até idade adulta. Iontoforese quantitativa por pilocarpina = PADRAO OURO Hoje é fundamental a pesquisa do gene mutante pela detecção. The electrode drives the medicine into the skin. Sweat is collected on filter paper, centrifugated and the collected sweat is tested for Cl- concentration. High [Cl-] is most likely due to CFTR mutation and CF. EQUILIBRIO ACIDO BASICO O organismo cerca de evitaralterações bruscas de pH mediante o controlo da ventilação pulmonar e da excreção de substâncias pela urina. Variações importantes de pH podem comprometer completamente o funcionamento das enzimas. O bicarbonato é fundamental para inverter um possível quadro de acidose ou de alcalose. Os íons amônio NH4+ com carga positiva acida são também regulados pelos rins. Produção de bicarbonato: >> metabolismo aspartato e glutamato >> alguns ânions orgânicos (citrato) produzem HCO3- quando metabolizados. É reabsorvido em várias partes do néfron. Principalmente pelo túbulo proximal. Excreção renal Reabsorção a partir do ultrafiltrado ocorre às custas da excreção de ácidos H+ = 4320 mEq/dia O equilíbrio é também mantido pelos rins através da síntese e secreção de amônio NH4+ Equilíbrio: excreção de ácido igual a produção de ácido não volátil, evitando perda de HCO3- na urina. ACIDIFICAÇÃO DA URINA Em quadro de acidose tubular renal aguda temos uma acidificação da urina é uma retenção de hidrogênio dentro das células renais com diminuída excreção de hidrogênio através da urina >> pode provocar retenção de carga acida >> quadro de acidose metabólica. UM QUADRO DE ACIDOSE TUBULAR RENAL ACIDOSE METABÓLICA O bicarbonato é reabsorvido pelo 80% no túbulo proximal. Em quadro de acidose tubular renal temos um quadro de doença tubular onde a reabsorção de bicarbonato volta comprometida. Temos também uma dificuldade de excreção de carga acida positiva NH4+ que vai potencializar o quadro de doença. TAMPÕES Substâncias que impedem variações bruscas de pH. não regulam a mudança do pH, mas apenas impedem variações bruscas. A regulação do pH é feita pelos rins e pelos pulmões Tampões no corpo humano: Hemoglobina HHb Hb- eritrócitos Proteínas Hprot prot- intracelular Tampão fosfato H2PO4- HPO42- intracelular Bicarbonato CO2 H2CO3 HCO3- extracelular A hemoglobina é o tampão mais abundante no corpo humano. O bicarbonato é o único tampão extracelular e por isso é muito importante. ACIDOSE: queda do pH < 7.35 ALCALOSE: elevação pH > 7.45 hipoventilação >> CO2↓ pH↑ hiperventilação>> CO2↑ pH↓ mecanismo rápido de regulação. ACIDOSE / ALCALOSE METABOLICA RESPIRATORIA Se o distúrbio é metabólico (HCO3-) compensação respiratória Se o distúrbio é respiratório (CO2) compensação metabólica pelos rins ANION GAP – HIATO ANIÔNICO O plasma humano tem um equilíbrio ácido básico no plasma. Talvez temos substâncias que geram um desequilíbrio e um aníon gap. O ânion gap é normalmente muito pequena. Se temos uma diferencia entre cargas importante temos um desequilíbrio e pode ser relacionado a patologias. Os íons podem ser em equilíbrio, mas outras substâncias (normalmente acidas) vão alterar o quadro de equilíbrio gerando um gap. Existe sempre em cada caso um mínimo de íons gap. Se o íon gap vai ficar muito alto por via dos íons se vai morrer. O íon gap causado pelo desbalanço de íons é normalmente pequeno. ACIDOSE METABÓLICA: caracterizada por HCO3- e pH baixos Precisa de ser investigada por que temos substâncias que promovem o abaixamento de pH. a. Corpos cetónicos em quadro de cetoacidose diabética: adição de ácido não volátil. b. Lactado c. Diarreia: perda de álcali não volátil d. Acidose tubular renal ou insuficiência renal (uremia): falha na excreção de ácido efetivo Compensação via pulmonar aumentando a frequência ventilatória P(CO2)↓ Aumento da excreção efetiva de acido com aumento de reabsorção de HCO3- , a nível renal, e maior excreção de amônio. Aumento absorção de uma substância alcalina e aumento excreção de uma substância acida. ALCALOSE METABÓLICA: [HCO3-] e pH plasmáticos altos. Causada por: a. Ingestão antiácidos: adição de álcali não volátil b. Hemorragia: redução de volume circulante efetivo c. Perda de HCl por vomito: perda de ácido não volátil Compensação inibição dos centros respiratórios: frequência ventilatória↓ PCO2↑ aumento excreção de HCO3- pela diminuição de sua reabsorção ACIDOSE RESPIRATÓRIA: PCO2 elevada, pH plasmático reduzido Ocorre em: Ventilação inadequada - doença muscular torácica Hipoventilação Edema pulmonar e difusão gasosa prejudicada Compensação AUMENTO reabsorção de HCO3- pelo néfron AUMENTO excreção do amônio provoca AUMENTO da excreção efetiva de ácido ALCALOSE RESPIRATÓRIA: PCO2 diminuída, pH plasmático aumentado Ocorre por: Drogas ou distúrbio do SNC que aumentam a ventilação a partir da estimulação dos centros respiratórios. Hiperventilação Ansiedade ou medo Compensação: DIMINUIÇÃO reabsorção de HCO3- DIMINUIÇÃO excreção de amônia OUTRA POSSIVEIS CAUSAS GASOMETRIA ARTERIAL : medida da capacidade de ventilação. Pode ser também venosa, mas é menos frequente. Feita após assepsia (lidocaína 2%) local com punção da artéria palpável – braquial, radial ou femoral. Obter 3mL de sangue em seringa heparinizada (por terceiros- fabricantes / heparinização pre prelevo). Melhor seringa em vidro. A analise per gasometria é especifica por pacientes sob terapia respiratória Necessária analise imediata por equipamento automático. A amostra não pode ser conservada em gelo, não pode conter ar que pode afetar os resultados. TEMPO IDEAL PELA ANALISE = 15’ Fatores que afetam os resultados: Presença de coágulos Tempo analise Presença de ar na amostra Imersão da amostra no gelo pode reduzir o pH e a P(O2) Interpretação: P(O2) = oxigenação pulmonar. Depende da pressão de O2 no alvéolo. P(CO2)= ventilação alveolar Estado acido básico: pH – HCO3 Performance pulmonar: gasometria arterial – informará a respeito de hematose e permite de calcular a quantidade de oxigênio. Avaliação metabólica: gasometria venosa. VALORES DE REFERENCIA 1) DEFINIÇÃO DO DISTURBIO PRIMARIO 2) DEFINIÇÃO DO DISTURBIO SECUNDARIO Alterações de base RESPIRATORIO METABOLICO CO2 + H2O H2CO3 HCO3 + H+ Hiperventilação gera pouca CO2 puxa a reação para o lado da formação do CO2 e diminui H+ >> alcalose respiratória Hipoventilação aumenta a CO2 equação ao lado do H+ >> acidose respiratória Perda de ácido por diminuição de H+ alcalose metabólica Acúmulo de acido por excesso de H+ ou perda de base HCO3 acidose metabólica Se a acidose o alcalose é metabólica preciso de calcular o ánion gap!!! - centro respiratório - parede torácica - ventilação pulmonar - Vomito – sonda NG - Perda H+ - Diuréticos >> alcalose metabólica - Adição acido exógeno - Excesso acido endógeno - Perda de base por fistula biliar pancreática >> acidose metabólica DISTURBIO MISTO DO EQUILIBRIO A-B Principalmente associados a pH alterado. Os outros distúrbios são normalmente associados a pH normal. Estes distúrbios são simples porque o pH é normal porque os parâmetros alterados se compensam. 1- pH alterado; pCO2 aumentado, bicarbonado diminuído distúrbio misto com pH acido! 2- pH alterado;