Fisiologia de las Infusiones de NaCl, Dextrosa, Manitol

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Infusión de Fluidos Isoosmolares: Considere la distribución y excreción de 1000mls de varios fluidos. Una forma de ejercicios en fisiología de fluidos aplicada es el comparar la distribución y excreción de una infusión rápida de 1000ml de varios fluidos. Esto sirve para enfatizar algunos de los factores envueltos en la selección clínica de un fluido apropiado. En este ejercicio tenderemos a ignorar los cambios cardiovasculares como el incremento de la capacitancia venosa. Ciertas suposiciones simplistas se hacen en la práctica clínica acerca del tamaño de los diversos compartimientos líquidos a fin de facilitar la aritmética mental sin perder ninguna precisión clínica relevante. El agua del tejido conectivo denso y del hueso es significante en volumen (15% del agua corporal total) pero es un compartimento cinéticamente lento. Los fluidos transcelulares son pequeños en volumen y usualmente lentos así que estos se excluyen del análisis clínico. Esto lleva a que haya tres grandes componentes: •

Fluido intracelular: 55% del agua corporal total, 23L

•

Fluido intersticial: 20% del agua corporal total, 8.4L

•

Fluido intravascular: Plasma: 7.5% del agua corporal total, 3.2L y volumen de eritrocitos: 1.8L

El volumen intravascular es el volumen sanguíneo con con 5L en total, el volumen volumen eritrocitario es parte del volumen intracelular pero también es parte del volumen sanguíneo, La relación de volumen intracelular a volumen extracelular es de 23 : 11.6 (aproximadamente 2 : 1). La relación entre líquido intersticial y plasma plasma es de 8.4 : 3.2 y puede ser manejada manejada como 3 : 1. Esta discusión solo considera aquellas partes del agua corporal que se equilibran rápidamente, Estos son los únicos componentes que necesitan ser considerados en cambios agudos de fluidos.

Suposiciones usadas para este análisis simple El agua corporal total es 1/3 Extracelular y 2/3 Intracelular El Líquido Extracelular es ¼ plasma y ¾ líquido intersticial El umbral de los receptores de volumen es de 7-10% de variación del volumen sanguíneo Los osmoreceptores son sensibles a 1 – 2% de variación en la osmolalidad plasmática. Las osmolalidad plasmática es normal previa a la infusión (287-290mOsm/kg)

Ahora considere la infusión endovenosa rápida de 1000mL de las siguientes soluciones: Dextrosa al 5% y solución salina normal. Las preguntas tipo a ser consideradas son: ¿Cómo se distribuyen estos fluidos diferentes en el cuerpo? ¿Cómo son afectados la tonicidad y el volumen intravascular? ¿Cuáles son los mecanismos que el organismo usa para excretar estos fluidos? ¿Cuál es excretado más rápidamente?

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Dextrosa al 5%. Dextrosa al 5% es un fluido de mantenimiento (la dextrosa es d-glucosa). Es isoosmótico al administrarse y no causa hemólisis. La glucosa es rápidamente captada por las células. El efecto neto es igual al de la administración de agua pura, la cual se distribuye en toda el agua corporal total. Cada compartimiento recibe fluido en proporción a su contribución al agua corporal total. (p.ej. 2/3 al fluido intracelular y 1/3 al fluido extracelular el Fluido extracelular esta distribuido en ¼ de plasma y ¾ de fluido intersticial. La distribución de 1000 mL de dextrosa al 5% será: 670mL al fluido intracelular. 330ml al fluido extracelular: (80ml al plasma y 250ml al fluido intersticial) El volumen intravascular se incrementa desde 5000ml hasta 5800 mL, este incremento de volumen de menos de 2% no será detectado por los receptores de volumen (ya que es inferior al umbral de 7-10%) La osmolaridad del plasma (3200ml de plasma) será disminuida por [ 287 - (287 x 3.20 / 3.28) ], lo cual es aproximadamente 7mOsm o 2.5% de disminución. Esto es suficiente para ser detectado por los osmoreceptores. La liberación de ADH disminuirá y la excreción renal de agua se incrementará. Ocurrirá un retardo debido debido a que los cambios tienen que ser detectados a nivel central y por ende los niveles de ADH necesitaran aproximadamente tres veces el tiempo de vida media de esta para descender hasta su nuevo estado.

La solución salina Normal: La solución salina normal es un fluido de remplazo extracelular, tiene una concentración de sodio similar a la del fluido extracelular y se distribuye efectivamente en sus límites de distribución extracelular. (Distribuyéndose entre el intersticial y el plasma en proporción a sus volúmenes 3:1). El espacio intersticial aumentara en un volumen de 750 ml, y el plasma en 250 ml, esto es porque una pérdida de volumen de sangre de 1 L requiere cerca de 3 o 4 veces el volumen de reposición intravascular para restaurar el volumen intersticial normal. La osmolaridad y tonicidad no se alteraran porque la solución salina normal es isoosmótica e isotónica. Los osmoreceptores por consiguiente no contribuirán en nada a la excreción normal salina. El volumen sanguíneo se incrementa a 5250 ml (a partir de 5l) por consiguiente representa un incremento del 5 %, este es de baja sensibilidad para los receptores de volumen. Parece que el cuerpo no tiene una clara vía para excretar este exceso de fluido ni por receptores de volumen o de osmolaridad, sin embargo los experimentos han mostrado que el

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remplazo con estos fluidos es de los que se elimina más rápidamente entre las solucione s isoosmolares. ¿Como sucede esto? Un mecanismo adicional es importante aquí, las soluciones salinas normales no contienen proteínas, entonces la presión oncótica en la sangre es ligeramente disminuida tras la administración de una solución salina: Esto tiene dos efectos: 1. El movimiento hacia el intersticio es favorecido. 2. La disminución en la presión oncótica inmediatamente incrementa la tasa de filtración glomerular y una disminución en la reabsorción de agua en el túbulo proximal, el flujo urinario incrementa, este es un estricto mecanismo local en el que no participan hormonas intermediarias.

Infusión de Fluidos Hiperosmolares: Solución Salina Hipertónica: La solución salina hipertónica al 3% tiene una osmolaridad cercana a 900 mOsm/L, 3 veces la del plasma. Los cambios del fluido y los cambios osmolares que ocurren con esta infusión pueden ser predichos. El agua cruza la membrana celular fácilmente y se distribuye pasivamente en respuesta al gradiente osmolar. Los límites de distribución del sodio infundido están dados por el extracelular. Las soluciones hipertónicas sacaran afuera el agua de las células, disminuyendo disminuyendo el volumen de fluido intracelular. Como un ejemplo, considere una rápida infusión de 1L de solución salina 3% en una persona de 70 kg sujeto con un total del agua corporal de 42 Litros (Intracelular: 23 Litros, Extracelular 19 Litros).  Justo antes de la infusión:

Solutos contenidos en el total del cuerpo:

42x290

=

12180 mOsm

Solutos contenidos en el Extracelular:

19x290

=

5510 mOsm

Solutos contenidos en el Intracelular:

23x290

=

6670 mOsm

Agua total del cuerpo:

42 + 1

=

43 Litros.

Solutos contenidos en el total del cuerpo:

12180 + 900

=

13080 mOsm

Solutos contenidos en el Extracelular:

5510 + 900

=

6410 mOsm

Solutos contenidos en el Intracelular:

6670 mOsm no varía.

Inmediatamente después de la infusión:

La predicción es:

Osmolaridad final

=

13080/43

=

304 mOsm/l

Volumen extracelular

=

6410/304

=

21.1 litros

Volumen intracelular

=

6670/304

=

21.9 litros

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¿Es el incremento de la osmolaridad suficiente para estimular los osmoreceptores y los baro receptores? 

Si, estimula ambos, el incremento en el volumen extracelular es de 2,1 litros con cerca a un cuarto de estos en el intravascular (500 ml) el volumen volumen se incremento en 10% (Estos responden a cambios acerca de 7 a 10%), osmolaridad plasmática se incrementa en 4.8% y esto es suficiente para estimular los osmoreceptores hipotalámicos (umbral de 1-2%). El incremento en la osmolaridad será captada por los osmoreceptores es el hipotálamo y estos son un potente estimulo para la secreción de ADH (Hormona antidiuretica) y para retener agua por medio de los riñones. La sed también también se incrementara. El incremento en el volumen volumen de sangre esta cerca del nivel bajo de sensibilidad de los receptores de de volumen. EL efecto de la vía del volumen es inhibir la secreción de la ADH para permitir la excrec ión de agua. En general, el volumen estimulante tiende a ser menos sensible pero más potente que el estimulo osmótico. También habrán efectos sobre la excreción de Na +, la expansión del volumen estimulara la secreción del Factor andiuretico. El Factor antidiuretico inhibirá la secreción de renina, por la disminución de la secreción secreción de renina la secreción secreción de aldosterona. El final será que todos estos cambios en la natriuresis y la excreción del exceso de agua. El aumento de la osmolaridad aumenta la ADH ADH y tratara de inhibir la eliminación de agua. La disminución del volumen intracelular tendrá efectos en el cerebro causando confusión y obnubilación mental relaciona a deshidratación celular cerebral e hipertonicidad. Estos efectos en la función cerebral dan las manifestaciones clínicas. La función de otros órganos o tejidos no está significativamente afectada. El incremento del volumen intersticial no es suficiente para causar edema o interferir con la transferencia de gases, nutrientes o agua entre c élulas y capilares.

Soluciones hipertónicas de manitol: ¿Por qué se usa el manitol? 

Las soluciones de manitol son utilizadas clínicamente para: •

Producir deshidratación cerebral, con el objetivo de reducir la presión intracraneal.

•

Protección Renal: Para proteger contra el desarrollo de falla renal en ciertas situaciones clínicas (p.ej. rabdomiolisis), gracias a la diuresis osmótica que induce.

•

La hipertonicidad causa movimiento pasivo de agua a través de las barreras lipidicas en respuesta a un gradiente osmótico.

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Efectos de la Infusión de Manitol.

El manitol es un monosacárido el cual es fácil de producir y estable en solución. Es usado clínicamente en dosis que varían de 0.25 a 1.5g/kg de peso corporal. Las soluciones al 10% y al 20% son fácilmente disponibles en la clínica. Efectos cerebrales.

El manitol no cruza la barrera hemato-encefálica, así que la elevada osmolaridad plasmática derivada de la infusión de una solución hipertónica de manitol es efectiva removiendo líquido del cerebro. Esto es denominado “osmoterapia con manitol”. En el pasado otras soluciones hipertónicas (p.ej. Solución hipertónica de urea) han sido utilizadas y actualmente en ciertos lugares soluciones hipertónicas de glicerol están disponibles como alternativa al manitol. Las infusiones de manitol son útiles para reducir agudamente una presión intracraneal elevada, secundaria a una lesión intracraneal ocupante de volumen. Un uso típico del manitol se da en el paciente con un hematoma intracerebral secundario a un traumatismo encéfalocraneal. El efecto es de rápido inicio (minutos) pero es solo temporal (ya que el manitol se excreta) pero su uso uso realmente permite ganar tiempo para preparar un terapia definitiva urgente (p.ej. la descompresión quirúrgica por evacuación del hematoma con hemostasia) Una dosis típica en el adulto puede ser entre 0.5-1.5g/kg de peso administrado como solución al 20%. Las dosis repetidas de manitol tienen menos efectos y debido a la lenta entrada de pocas cantidades de manitol al cerebro, también se produce un riesgo mayor de hipertensión endocraneal. Ya que la barrera hemáto-encefálica está probablemente descontinuada en las aéreas lesionadas del del cerebro, el manitol puede ser ser menos efectivo efectivo como también puede puede también ingresar al cerebro en estas áreas, sin embargo el efecto terapéutico del manitol no es dependiente de su acción específica en las áreas lesionadas del cerebro sino más bien de su efecto global de disminución de volumen del líquido intracraneal y la presión intracraneal de manera que el efecto en áreas lesionadas es irrelevante para una primera dosis de manitol, especialmente si el tratamiento quirúrgico definitivo es llevado a cabo. Mucho más problemático resulta el empleo de dosis sucesivas de manitol en pacientes en UCI con hipertensión endocraneal traumática en quienes no hay una causa quirúrgica tratable, en este caso el uso de manitol resulta inefectivo. Las células cerebrales también se compensan frente a la presencia continuada de hipertonicidad por la capacidad de producción de osmoles idiogénicos, su efecto es del incrementar la tonicidad intracelular

y permitir que el volumen celular celular regrese a la

normalidad, presumiblemente con mejora de las funciones celulares a pesar de la hipertonicidad continuada. El uso de manitol es común intraoperatoriamente en ciertos procedimientos neuroquirúrgicos. La meta es la reducción de la presión intracraneal y la producción de un “cerebro aflojado” que facilite el acceso quirúrgico. El manitol no cruza la membrana celular así que el volumen celular de muchas otras células en el cuerpo es también disminuido.

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Efectos renales.

En el glomérulo renal, el manitol es filtrado libremente, no es secretado o reabsorbido por los túbulos renales. EN las dosis utilizadas clínicamente retiene agua en el túbulo y causa una diuresis osmótica. Consecuentemente, el manitol es clasificado como “ diurético osmótico”. El alto flujo de fluido retenido en el túbulo tiende a tener un efecto de “limpieza”, depurando fluido y solutos del riñón. Este efecto es utilizado clínicamente en el manejo de la rabdomiolisis. El propósito es “lavar” la mioglobina hacia fuera de los túbulos y prevenir así su precipitación en estos con la consiguiente obstrucción y desarrollo de falla renal. El efecto del manitol para este uso puede puede ser facilitado por el clínico mediante el mantenimiento de un un adecuado volumen intravascular y por alcalinización urinaria (por medio de la administración de bicarbonato de sodio endovenoso). Efectos en el Volumen Intravascular.

Una atención constante al estado del volumen intravascular es fundamental durante el uso clínico del manitol. Inicialmente, la deshidratación tisular incrementara el volumen intravascular con el riesgo de precipitar sobrecarga de volumen

e hipertensión hipertensión y/o

insuficiencia cardiaca congestiva aguda. Subsecuentemente, el efecto diurético quizá resulte en hipovolemia (e hipernatremia). La furosemida (un diurético de asa) puede ser usada adjuntamente en ciertos casos para minimizar la hipervolemia inicial. Otros efectos: El volumen de agua intravascular incrementado disminuye la concentración de

glóbulos rojos (hematocrito) con un decremento resultante en la viscosidad sanguínea. Esto puede mejorar el flujo sanguíneo y la oxigenación tisular en ciertas áreas. El manitol tiene propiedades depuradoras de radicales libres y estas pueden contribuir a sus efectos terapéuticos (sin embargo esto hasta ahora no ha sido establecido).

Efectos del Manitol Efectos Osmóticos (Por hipertonicidad)

•

Deshidratación intracelular Expansión del volumen volumen extracelular (excepto del cerebral) Hemodilución Diuresis debido al efecto osmotico y a la expansión del volumen extracelular Efectos No Osmóticos. Diminución de la viscosidad sanguinea (con mejora del flujo sanguineo) Posible efecto citoprotector ( por barrido del radicales libres) Efectos cardiovasculares secundarios a la expansión del volumen intravascular ( ej. gasto cardiaco incrementado, hipertensión, fallo cardiaco, edema pulmonar)

• • • •

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• • •

Traducción por: Fernando Dávalos Manzanares y Álvaro Bellido Caparo Original Source:

 Fluid Physiology

http://www.anaesthesiamcq.c http://www.anae sthesiamcq.com/FluidBook/in om/FluidBook/index.php dex.php Laboratorio de Fisiología Humana I