ESCUELA DE MEDICINA
CURSO INTEGRADO DE CLINICAS MEDICO-QUIRURGICAS - MEC-231A - 2001

Apuntes de Fisiopatología de Sistemas

HORMONAS NEUROHIPOFISIARIAS


 MANEJO DEL AGUA

La hormona antidurética (ADH) o vasopresina es uno de los elementos más importantes en la regulación del flujo urinario y por lo tanto del balance de agua. La vasopresina se forma en los cuerpos celulares de los núcleos supraóptico y paraventricular del hipotálamo en conjunto con la ocitocina. La vasopresina se une a la neurofisina y juntas, son transportadas a lo largo de los axones del eje hipotálamo hipofisiario para ser almacenado en gránulos de los terminales nerviosos de la neurohipófisis. La vasopresina se secreta al torrente sanguíneo luego de una activación eléctrica de los cuerpos celulares y del tracto nervioso.

Acciones de la vasopresina.

La vasopresina tiene muchas acciones y actúa principalmente a través de la activación de dos receptores llamados V1 y V2. El V1 produce contracción de la musculatura lisa, estimula la síntesis de prostaglandinas y glicogenolísis hepática. Los receptores V2 son los responsables de las acciones renales de la vasopresina y su mecanismo involucra proteínas G y la generación de AMP cíclico.

Una de las principales acciones en la vasopresina es la que se ejerce a nivel renal. Produce un aumento de la permeabilidad al agua del túbulo colector (la permeabilidad al agua depende de las características de la membrana luminal del epitelio del túbulo colector). Si no existe vasopresina la permeabilidad de este epitelio es muy baja lo que lleva a que no se reabsorba agua y la orina resulte muy diluida y en mayor volumen. El aumento de la permeabilidad se lleva a cabo por el aumento de los canales de agua que conlleva una considerable reorganización de las estructuras de membrana de las células.

En el recorrido de los túbulos colectores hacia la pelvis renal estos atraviesan la región de la médula renal que tiene una gradiente de osmolaridad creciente, llegando, en los humanos, a un máximo de 1200 mOsm/kg en la región de la punta de la papila. Cuando existe vasopresina, el líquido al interior de los túbulos colectores se equilibra con este ambiente hiperosmótico y la osmolalidad de la orina se acerca al del fluido intersticial de la región de la médula renal. En ausencia de vasopresina, el flujo urinario es más alto y la osmolalidad de orina se acerca a 30 mOsm/kg.

Acciones cardiovasculares

La acción directa de la vasopresina sobre los receptores V1 en las arteriolas periféricas produce un incremento de la presión arterial que es tamponado por otro efecto de la vasopresina: aumenta la sensibilidad de los barorreceptores. Este segundo efecto se lleva a cabo por mecanismos eferentes como la bradicardia y la inhibición de la actividad nerviosa simpática sobre las arteriolas. Estas acciones de la vasopresina son importantes durante la hipovolemia, situación en la que la vasopresina plasmática está muy elevada.

Control del balance acuoso

El balance del agua está controlado por un sistema que involucra la regulación precisa de la ingesta de agua, vía mecanismo de la sed, y el control de la excreción de agua, vía vasopresina. Las pérdidas en un individuo adulto son de 2,5 a 3 l. de agua por día y, si existe libre acceso al agua y normalidad de los sistemas, el agua corporal total rara vez varía más de un 1-2%. Del volumen de agua necesario para cada día, alrededor de 1200 ml son provistos en comidas no líquidas y por la producción del metabolismo oxidativo. El resto debe ser ingerido como líquidos o agua.

La capacidad del riñón para concentrar la orina juega un rol muy importante en la mantención del balance hídrico. Un adulto normal excreta alrededor de 1,5 l. de orina por día con una osmolalidad de 600 mOsm/kg de agua, es decir el doble de la concentración plasmática. Si no se pudiera concentrar la orina los mismos mOsm debieran ser excretados en un mayor volumen, por ejemplo 300 mOsm/kg en 3 lts de orina, lo que implicaría la necesidad de una mayor ingesta de agua. Si existe un balance de agua negativo el volumen urinario puede ser reducido a 600 ml/día, con una concentración máxima de orina de 1200 mOsm/kg., lo que equivale a 4 veces más que la concentración normal del plasma.

 

CONTROL DE LA SED Y DE SECRECION DE VASOPRESINA

Los dos mecanismos más importantes son la deshidratación celular y la deshidratación extracelular.

A. Deshidratación celular

Ocurre cuando la osmolalidad del líquido extracelular aumenta producto de la presencia de un soluto que no puede penetrar las membranas celulares. Esto lleva a una salida de agua desde la célula hacia el espacio extracelular con el consiguiente aumento de la osmolalidad intracelular. Este hecho gatilla la necesidad de beber líquido es decir el mecanismo de la sed (esto fue probado mediante experimentos con perros concientes a los que se les aumentaba artificialmente la osmolalidad plasmática con soluciones hipertónicas que no entraban a la célula, provocándoles sed; el uso de soluciones de urea o glucosa que pasan la membrana celular no causan este mismo efecto.)

B. Deshidratación del fluido extracelular

La disminución del líquido extracelular produce un incremento en la secreción de vasopresina y en la sed. Estos reflejos se gatillan con pérdidas de un 10% o más. La secreción de vasopresina con respecto al volumen extracelular se hace exponencial después de este límite y su rol sería también en el de mantener la presión arterial mediante su acción como vasocontrictor. Las vías por las cuales la hipovolemia estimula la sed y la secreción de vasopresina no están aún claras pero parece involucrar dos mecanismos principales:

  • Regulación mediante barorreceptores ubicados en las aurículas y en la circulación pulmonar que detectan la disminución de la presión arterial provocada por la hipovolemia. Cuando la hipovolemia es más grave, se activan también los reflejos originados en los barorreceptores arteriales. La actividad de los barorreceptores se transmite a las células del hipotálamo y de acuerdo a eso se regula la secreción de vasopresina.
  • Eje renina-angiotensina. La angiotensina II es un potente dipsógeno (inductor de sed); además, en presencia de osmolalidad plasmática elevada la angiotensina puede estimular la secreción de vasopresina.

En la regulación habitual del balance de agua una caída en el volumen extracelular produce un aumento en la secreción de vasopresina que será mayor en el caso que exista además un incremento en la osmolalidad plasmática.

En los casos de deshidratación, ocurre un incremento en la osmoalidad plasmática y una salida de líquidos desde las células. Esto implica una reducción del volumen de agua en todos los compartimientos del cuerpo. El incremento de la osmolalidad plasmática y la reducción del fluido extracelular actúan sinérgicamente para estimular la liberación de vasopresina. Si existe depleción de sal, las concentraciones de vasopresina siguen siendo levemente elevadas; a pesar de una caída en la osmolalidad plasmática, la hipovolemia, en esta situación, es la que comanda el mecanismo de regulación.

 

DIABETES INSIPIDA

La diabetes insípida se caracteriza por la generación de grandes volúmenes de orina diluida. Los mecanismos de esta enfermedad son:

Las pérdidas de grandes volúmenes de orina diluída llevan a una deshidratación celular y extracelular esto hace que esta enfermedad se asocie a polidipsia.

Características

  1. Diabetes insípida central o neurogénica. La causa de la diabetes insípida central se produce por un daño en la región y hipotálamo hipofisiaria. Para que la diabetes insípida se un fenómeno permanente y clínicamente evidente se requiere un daño de más del 80% de las vías involucradas.
    Causas:
    • cirugía de la región hipotálamo hipofisiaria
    • tumores
    • inflamaciones (especialmente granulomatosas), autoinmunes
    • diabetes insípida idiopática.

    La compresión del tallo hipofisiario produce obstrucción al paso de ADH, la sección de él (excepto si es muy proximal y daña los cuerpos de las neuronas secretoras) permite que los axones "cortados" deje escurrir la ADH.

  2. Diabetes insípida nefrogénica

    En este tipo de enfermedad los niveles de vasopresina son normales o incluso están elevados pero la respuesta renal a esta hormona está alterada.

    Las causas son variadas y pueden enfermedades renales crónicas, especialmente las que afectan la médula renal y túbulos colectores pero existen una serie de otras causas funcionales, metabólicas o por medicamento. El déficit crónico de potasio con hipokalemia se asocia a una disminución en la capacidad de concentración urinaria, en parte debido a la ausencia de hipertonicidad medular y que puede estar exacerbado por el aumento de la producción de prostaglandinas en la médula lo que inhibe la acción de la vasopresina. Algo similar puede ocurrir con la hipercalcemia que también lleva a una ausencia de concentración urinaria. Drogas como el litio y la demeclociclina producen una reducción marcada en la sensiblidad de los túbulos renales a la vasopresina mediante la inhibición del adenilato ciclasa de la región de la médula renal.

    Dentro del estudio fisiopatológico de las diabetes insípidas debe considerarse como diagnóstico diferencial a la polidipsia sicógena. Esta patología se debe a la compulsión por beber agua en volúmenes que usualmente exceden los 5 l/día, lo que lleva a una dilución del líquido extracelular, a la inhibición de la secreción de vasopresina y a la diuresis acuosa con poliurias variables. El diagnóstico diferencial se complica aún más considerando que si la polidipsia sicógena se prolonga, la médula renal también sufre un proceso de dilución con lo que los mecanismos de concentración por contracorriente se ven alterados produciéndose sobrepuesto al fenómeno de polidipsia sicógena una alteración en la concentración medular lo que simula una diabetes insípida nefrogénica.

Diagnóstico diferencial

Es importante diferenciar la diabetes insípida y la polidipsia sicógena de otras causas de poliuria. En general las otras causas de poliuria involucran diuresis osmóticas como por ejemplo la que ocurre en la diabetes mellitus. En la diuresis osmótica la osmolalidad de la orina tiende a ser similar a la del plasma mientras que en la diabetes insípida y en la polidipsia sicógena, la osmolalidad urinaria es muy baja cuando se compara con la del plasma

El diagnóstico diferencial de la diabetes insípida involucra además de la medición de la osmolalidad plasmática y urinaria la respuesta frente a los test de deshidratación y frente la inyección de vasopresina. Las mediciones de vasopresina no están disponibles en la clínica habitual en Chile pero teóricamente en la diabetes insípida nefrogénica los valores deben ser normales o altos.

Síndrome de secreción inapropiada de hormona antidiurética

Se denomina con este nombre a la condición en que existe una elevada concentración de vasopresina en proporción a la osmolalidad plasmática. Esto lleva a una retención de agua mayor que la esperada llevando a una hiponatremia e hipoosmolalidad. La orina está normalmente más concentrada que el plasma. El balance sodio es esencialmente normal. Por definición para este síndrome deben excluirse las enfermedades renales, endocrinas y el efecto de drogas que puedan disminuir la capacidad de diluir la orina en el riñón.

Existen múltiples causas para el síndrome de secreción inapropiada de ADH siendo las más comunes las siguientes:

  • Enfermedades pulmonares malignas (carcinoma broncogénico)
  • Enfermedades pulmonares benignas (tuberculosis)
  • Tumores de otros sitios como linfomas o sarcomas, tumores de duodeno, páncreas cerebro, próstata y timo.
  • Traumatismos o infecciones del sistema nervioso central.

Existe multiplicidad de drogas que pueden estimular la síntesis de vasopresina por ejemplo clofibrato, clorpropamida, tiazidas, carbamazepina, fenotiazina, vincristina, ciclofosfamida. Además múltiples enfermedades endocrinológicas pueden producir una secreción de ADH desproporcionada (insuficiencia suprarrenal, hipotiroidismo, insuficiencia adenohipofisiaria). Tanto las drogas como las enfermedades endocrinológicas no son aceptadas dentro del llamado síndrome de secreción inapropiada de ADH aunque el mecanismo fisiopatológico puede ser similar.

En los SIADH existen 4 mecanismos de defecto de osmorregulación:

  • Tipo A: ocurre en el 20% de los pacientes. Las concentraciones de vasopresina son elevadas, cambiantes y sin relación con los niveles de osmolalidad plasmática (secreción errática). Puede asociarse a enfermedades malignas y no malignas.
  • Tipo B: ocurre en el 35% de los pacientes La secreción de ADH es exesiva pero proporcionada a la osmolalidad. Existiría una sensibilidad diferente para secretar ADH
  • Tipo C: existe en el 35% de los pacientes Se caracteriza por tener un nivel de vasopresina basal elevado y que sube aún más cuando aumenta la osmolalidad plasmática.
  • Tipo D: sólo corresponde al 10% de los pacientes y el mecanismo fisiopatológico aquí es diferente. La ADH responde normalmente frente a los estado hipovolémicos y logra aumentar frente a un aumento de la osmolalidad sin embargo en estos pacientes existiría y cambio en la sensibilidad renal a la vasopresina.

Independiente de la condición de exceso de ADH la consecuencia será una hiponatremia con un volumen extracelular en rango normal alto, con natriuresis similar a la ingesta de sodio.