EQUILIBRI HIDROELECTROL

1
CATIONS, ANIONS i MÈTODES POCARE
2
AIGUA i ELECTRÒLITS

• Contingut hídric total un 60 en masa de
  lorganisme
• Compartiment intracel.lular 40 en masa de
  lorganisme (370 mosmol/L)
• Compartiment extracel.lular20 en masa de
  lorganisme
• 15 intersticial (298 mosmol/L)
• 5 vascular (plasma) (308 mosmol/L)
• 1-3 (Altres líquids) LCR, pleural, peritoneal,
  seminal, sinovial,

3
El PLASMA FORMA PART DEL COMPARTIMENT
EXTRACEL.LULAR

• 5 vascular (plasma)
• (308 mosmol/L)

4
ALGUNS DELS PRINCIPALS IONS INORGÀNICS A
LORGANISME

• CATIONS càrrega positiva. (van al càtode)
• Sodi Na
• Potassi K
• Calci Ca2
• Magnesi Mg2
• Ferro Fe2 i Fe3
• ANIONS càrrega negativa. (van a lànode)
• Clorur Cl-
• Fosfat PO43-
• Bicarbonat HCO3-

5

• Recordeu els valors de referència o normals
  poden variar segons els laboratoris, mètodes
  analítics, grups de població,..!!!

6
CATIONS

• Na SODI 90 EXTRACEL.LULAR
• Na Natrium
• natrèmia normal 135-148 mmol/l (sodi
  intracel.lular 5 mmol/l)
• hipernatrèmia (gt160 mmol/L)
• hiponatrèmia (lt130 mmol/L) (segons autors)
• El nivell de sodi a lorganisme depèn de la
  relació entre la quantitat ingerida i lexcretada
  per lorina, suor,..
• En general a més sodi , es produeix més retenció
  daigua (acció de lhormona Anti diürètica) que
  arriba a produir edema.

7

CATIÓ SODI

• Principals funcions
• Conservació pressió osmòtica
• Manteniment equilibri àcid - base (intercanvi
  H-Na)
• Transmissió impuls nerviós

8

CATIÓ SODI

• HIPERNATRÈMIA (gt160 mmol/L)
• Hipovolèmica (volum extracel.lular baix)
  deshidratació per cremades, sudoració excessiva,
  diarrea, diürètics,...
• Normovolèmica diabetes insipidus,...
• Hipervolèmica hiperaldosteronisme, síndrome de
  Cushing, ingestió de bicarbonat sòdic o clorur
  sòdic,...
• HIPONATRÈMIA (lt130 mmol/L)
• Hipovolèmica deshidratació, poliúria, cetonúria,
  vòmits, diarrea,...
• Normovolèmica hipotiroidisme, Malaltia
  dAddison, baixa secreció de lADH (hormona anti
  - diürètica)...
• Hipervolèmica insuficiència renal, síndrome
  nefròtic, insuficiència cardíaca congestiva,
  cirrosi hepàtica
• Més informació sobre HIPONATRÈMIA

9

CATIÓ SODI

• Mètodes analítics
• Colorimètrics
• Absorció atòmica
• Fotometria de flama
• Potenciomètrics (mètode elèctrode ió- selectiu)
• També es pot determinar al costat del pacient
  (Point of care testing (POCT), per personal no
  Tècnic Especialista de Laboratori utilitzant
  mètodes ràpids i senzills.

10

Point-of-care testing (POCT) Determinacions in
situ

• La realització de proves realitzades en el punt
  on es troba el pacient té una gran utilitat
  clínica per la seva rapidesa.
• El procés dobtenció de resultats, identificació
  dun estat patològic i començar un tractament es
  redueix a pocs minuts.
• Les POC o POCT (Testing near the pacient) es
  poden realitzar a la capçalera del llit
  hospitalari o domicilari (bedside), ambulatoris,
  serveis durgències, emergències al carrer, a
  carretera, a muntanya, ambulàncies, helicòpters
  medicalitzats,..

11

Point-of-care testing (POCT) Anàlisi in situ o
Anàlisis Clíniques prop del pacient

• A més de poder realitzar mesures de temperatura,
  cardíaques, tests de coagulació sanguínia, hi ha
  dispositius que poden fer determinacions de
  Química Clínica incloent anàlisi dorina o
  control de drogues dabús.
• Entre els dispositius portàtils analítics de
  química clínica més emprats tenim
• Tires reactives
• Plaques d'anàlisi ( tipus beta- HCG, drogues
  dabús,..)
• Analitzadors monocanal (glucosa, hemoglobina,..)
• Analitzadors multicanals

12

Analitzadors portàtils multicanals

• Així el i-STAT (i-STAT, Abbot) (foto) permet
  realitzar, a partir dun petit volum de sang, la
  mesura quantitativa de diferents magnituds
  biològiques com
• Ions sodi, potassi, calci, clorur i pH
• pO2 i pCO2
• Glucosa, urea, creatinina, lactat
• Troponina cardiaca I (cTNI) (necrosi miocàrdica)
• Hematòcrit
• Proves de coagulació sanguínia
• També permet calcular de manera indirecta la
  saturació doxigen, el bicarbonat,
  hemoglobina,...

13

Analitzadors multicanals portàtils

• Funcionament de li-STAT
• Té diferents cartutxos on es poden elegir
  diferents combinacions de proves analítiques.

ExempleSi elegim el cartutx E3 es determinarà
lhematòcrit, el sodi i el potassi de la mostra i
es calcularà la concentració dhemoglobina en uns
dos minuts. Font illustracions web de i-STAT
14
Analitzadors multicanals portàtils
Fonament de l I-STAT Aquest analitzador
portàtil (i molts altres) segueixen tècniques
analítiques convencionals, però miniaturitzades i
utilitzant chips electrònics molt avançats. A
lexemple anterior determinen el sodi i el
potassi mitjançant elèctrodes dió-selectiu i
determinen lhematòcrit per conductimetria a
partir de la concentració iònica del plasma
15
Analitzadors multicanals portàtils
Dacord, però... I la urea, que no es pot mesurar
per elèctrodes????
16
Analitzadors multicanals portàtils

• La urea de la sang és
• Ionitzada a ió amoni NH4 per acció de la ureasa
  que està immobilitzada a la membrana de contacte.
• A continuació el catió amoni NH4 travessa una
  membrana selectiva
• El catió amoni NH4 és determinat per un
  elèctrode d ió selectiu que calcula la
  concentració amb lequació de Nerst.

BIOSENSORS
A cada cartutx hi ha diferents terminals per a
cada substància determinada directament.
17
Analitzadors multicanals portàtils
Algun problema tindran... Com van dexactitud,
repetibilitat,..?
18
Analitzadors multicanals portàtils
Aquest model realitza una operació inicial de
calibrat, amb una solució calibradora que actua
sobre el sensor. A continuació selimina la
solució calibradora cap a un dipòsit dins del
cartutx, i la mostra de sang entra en contacte
amb el sensor per a ser mesurada. El cartutx és
dun sol ús i selimina com a material biològic
contaminat. Hi ha estudis que donen acceptables
índexs analítics (exactitud, repetibilitat,
linealitat,...) a aquests aparells que eviten el
transport del lloc al laboratori i permet tenir
els resultats en temps molt curts i la seva
integració a la historia clínica (agenda
electrònica (PDA) , ordinador, xarxa inalàmbrica,
telèfons mòbils,...) Algun dels principals
contres daquest aparells són el nombre limitat
danàlisis i el cost econòmic que sha de valorar
de manera global en relació a la rapidesa del
diagnòstic i evolució del malalt.
19
CATIONS

• K Potassi 90 INTRACEL.LULAR
• Potassèmia (kalièmia) normal 3.7 -5.2 mmol/l
• K intracel.lular és 30 vegades superior)

20

CATIÓ POTASSI

• Principals funcions
• Conservació pressió osmòtica
• Manteniment equilibri àcid - base (intercanvi
  H-Na)
• Transmissió impuls nerviós
• Contracció muscular

21

CATIÓ POTASSI

• HIPERPOTASSÈMIA (hiperkalièmia)(gt5,5 mmol/L)
• Destrucció cel.lular (politraumatismes musculars,
  hemòlisi, necrosi,...)
• Insuficiència renal
• Acidosi metabòlica o respiratòria
• Malaltia dAddison
• Hipoaldosteronisme selectiu
• Lhiperpotassèmia pot ser un artefacte produït
  per lextracció de sang després de repetides
  tancades de la mà per marcar les venes amb el
  torniquet posat. (pseudohiperpotassèmia)
• HIPOPOTASSÈMIA (hipokalièmia) (lt3 mmol/L)
• Ingestió insuficient a la dieta
• Trastorns digestius (diarrees , laxants,...)
• Vòmits
• Eliminació renal augmentada
• Hiperaldosteronisme

22

CATIÓ POTASSI

• Mètodes analítics
• Gravimètrics
• Turbidimètrics
• Colorimètrics
• Absorció atòmica
• Fotometria de flama
• Potenciomètrics (mètode electrode-ió-selectiu)

23
CATIONS

• Ca2 CALCI
• 98 és a lESQUELET
• És el catió més abundant a lorganisme
  
• (2-3 massa en adults)
• Calci iònic 1.0-1,2 mmol/l
• Calcèmia total normal 2.1-2.6 mmol/l
• 46 iònic
• 40proteïnes
• 14complexes
• Hi ha un equilibri entre lingesta i leliminació
  per orina, tracte gastrointestinal i suor. Cal
  relacionar la calcèmia amb lalbúmina i
  lacidosi. Control hormonal per la PTH i la
  calcitonina.

24

CATIÓ CALCI

• Principals funcions
• Component dels ossos,
• Cofactor enzimàtic
• Coagulació sanguínia
• Transmissió impuls nerviós i excitabilitat
  neuromuscular

25

CATIÓ CALCI

• HIPERCALCÈMIA un excés de calci pot produir
  baixada de lexcitabilitat nerviosa i muscular.
• Hiperparatiroidisme
• Tumor ossi amb metàstasi
• Mieloma múltiple
• Malaltia de Paget
• Sarcoidosi
• HIPOCALCÈMIA una deficiència de calci pot
  produir hiperexcitabilitat nerviosa i muscular.
• Hipoparatiroidisme
• Malabsorció
• Deficiència de vitamina D
• Osteomalàcia
• Pancreatitis
• Insuficiència renal

26

CATIÓ CALCI

• Mètodes analítics
• Colorimètrics (o-cresolftaleína)
• Complexomètrics
• Fluorimètrics
• Emissió atòmica (fotometria de flama)
• Absorció atòmica
• Potenciomètrics (mètode electrode-ió-selectiu)
• Espectroscopia de masses

27
CATIONS

• Mg2Magnesi el catió intracel.lular més
  abundant després del potassi
• magnesèmia normal 0.7-1.1 mmol/l
• DISTRIBUCIÓ DEL MAGNESI A LORGANISME
• 40-45 INTRACEL.LULAR
• 50-55 OSSOS
• 5 EXTRACEL.LULAR
• El magnesi sabsorbeix a lintestí prim i està
  regulat pel ronyó (excreció renal i reabsorció
  tubular)

28

CATIÓ MAGNESI

• Principals funcions
• Cofactor de sistemes enzimàtics, (reacció
  energètica de l ATP, etc..)
• Preservació de lestructura molecular de lADN,
  ARN i ribosomes
• Impuls nerviós i equilibri neuromuscular.

29

CATIÓ MAGNESI

• HIPERMAGNESÈMIA
• Insuficiència renal avançada
• Acidosi diabètica aguda
• Malaltia dAddison
• Deshidratació greu
• HIPOMAGNESÈMIA
• Malabsorció
• Diarrea abundant
• Alcoholisme
• Desnutrició
• Insuficiència renal precoç
• Hiperaldosteronisme
• Hipoparatiroidisme

30

CATIÓ MAGNESI

• Mètodes analítics
• Colorimètrics
• químics (blau de metiltimol),
• enzimàtics (formació de NADPH)
• Emissió atòmica (fotometria de flama)
• Absorció atòmica
• Potenciomètrics (mètode electrode-ió-selectiu)

31
CATIONS

• Ferro (sideros, hierro, fer , iron,...)
• Fe2 i Fe3
• Siderèmia normal (ferro sèric) 50-170
  micrograms/dl (9-30 micromol/L)
• El ferro séric determinat al laboratori és en
  realitat el catió férric (Fe3) lligat a la
  proteïna TRANSFERRINA. Cada molècula de
  transferrina pot portar dos ferros.
• Dos paràmetres importants de mesura són
• Capacitat total de fijació de Ferro o TIBC (total
  iron binding capacity) és una mesura indirecta
  de la quantitat total de transferrina en sèrum.
• (VN 240-450 micrograms/dl)
• Percentatge de saturació de la transferrina
  mesura els llocs lliures de les molècules per a
  unir-se al ferro. (VN 20-50)
• El ferro és tant valuós a lorganisme que hi ha
  sempre un excés de proteïnes transportadores.

32
CATIÓ FERRO

• A lestudi dels trastorns del ferro, lavaluació
  aïllada de la siderèmia té un valor molt limitat
  i cal avaluar diferents paràmetres com
• Valors hematològics eritròcits, reticulòcits,
  extensió,..
• Hemoglobina i hematòcrit
• TIBC (total iron binding capacity)
• Saturació de la transferrina
• Ferritina

33
CATIÓ FERRO

• Distribució del ferro a lorganisme
• Aproximadament
• 65 com a HEMOGLOBINA (dins dels eritròcits)
• 4 com a mioglobina (múscul esquelètic)
• 30 magatzemat com a ferritina i hemosiderina
  al fetge, motllo ossi i melsa
• 1 com a component de les proteïnes cel.lulars
  o en fase de transport.
• Lorganisme conserva el ferro amb una gran
  eficiència i es considera que sols es perd 1
  miligram de ferro per dia ( en homes o dones
  post-menopàusiques) principalment per orina.
• El ferro als aliments està principalment com a
  catió férric i és reduit a catió férrós per ser
  absorbit.
• Sols sabsorbeix entre un 10-15 de Ferro (en
  forma de catió ferrós) i la ingesta recomanada és
  de 10 mg/dia.
• La deficiència de ferro es freqüent en dones en
  edat reproductora.

34
CATIÓ FERRO

• Principals funcions
• Component de lhemoglobina i mioglobina
  (transport doxigen)
• Component dels enzims Hem (citocroms)

35

CATIÓ FERRO

• Nivels alts de Ferro sèric (hipersiderèmia)
  poden indicar
• HEMOCROMATOSI
• ANÈMIES HEMOLÍTIQUES
• HEMOSIDEROSI
• NECROSI HEPÀTICA
• HEPATITIS
• ENVERINAMENT PER FERRO
• DEFICIÈNCIA DE VITAMINA B12 O B6
• Nivells baixos de Ferro sèric (hiposiderèmia)
  poden indicar
• PÈRDUES GASTROINTESTINALS
• HEMORRÀGIES MENSTRUALS IMPORTANTS O NO
  COMPENSADES
• MALABSORCIÓ DE FERRO
• INSUFICIÈNCIA A LA DIETA
• EMBARAÇ
• ANÈMIA

36

CATIÓ FERRO

• Mètodes analítics
• Ferro Colorimètrics i molts altres...
• Transferrina immunodifusió radial
• Ferritina
• enzimoimmunoassaig (EIA)
• radioimmunoassaig (RIA)

37
ALGUNS DELS PRINCIPALS IONS A LORGANISME

• CATIONS càrrega positiva. (van al càtode)
• Sodi Na
• Potassi K
• Calci Ca2
• Magnesi Mg2
• Ferro Fe2 i Fe3
• ANIONS càrrega negativa. (van a lànode)
• Clorur Cl-
• Fosfat PO43-
• Bicarbonat HCO3-

38
ANIONS

• Cl- Clorur És el principal anió
  extracel.lular
• Valors normals
• Clorur sèric 98-107 mmol/l
• Clorur urinari 170-250 mmol/dia (però depèn de
  lingesta de sal i de lestat dhidratació de
  lindividu pot arribar fins a sols 20 mmol/dia)
• Distribució del clorur a lorganisme
• La concentració de clorur al líquid
  extracel.lular varia amb la del catió sodi.
  Component del HCl de l'estómac.
• Ingestió per la dieta
• Excreció orina
• Deficiència de clorur pot ser produïda per suor
  excessiva, diarrees, vòmits. Pot produir
  alcalosi, deshidratació i pèrdua de potassi a
  orina.

39

ANIÓ CLORUR

• Principals funcions
• Manteniment del balanç hidrosalí i àcid-base a
  lorganisme
• Manté la neutralitat elèctrica
• Segueix les pèrdues o excessos de sodi
• Quan augmenten els nivells de diòxid de carboni,
  el bicarbonat va de linterior de les cèl.lules a
  lexterior i el clorur entra per mantenir la
  neutralitat

40

ANIÓ CLORUR

• CAUSES DE HIPERCLORÈMIA
• acidosi metabòlica per pèrdua excessiva de
  bicarbonat,..
• CAUSES DE HIPOCLORÈMIA
• pèrdues gastrointestinals
• malalties renals amb pèrdues de sodi
• cetoacidosi diabètica...

41

ANIÓ CLORUR

• Mètodes analítics
• Colorimètrics
• químics (tiocianat de mercuri)
• Potenciomètrics (mètode electrode-ió-selectiu)

42
ANIONS

• PO4 3- Fosfat És el principal anió
  intracel.lular
• (Fòsfor Phosphorus) (component dels
  ossos)
• Valors normals sèrum
• Adults 0.8-1.8 mmol/L (2.5-5.0 mg/dl)
• Nens 1.3 - 2.2 mmol/L (4.0-7.0 mg/dl)
• El fòsfor sèric es presenta principalment en
  forma de fosfat inorgànic.
• Els valors sèrics sincrementen en sèrum
  durant les èpoques de creixement actiu degut a
  lhormona del creixement (HGH)
• El nivell de fòsfor al sèrum (fosfatèmia) és
  funció de
• Regulació hormonal ( PTH, calcitonina) i vitamina
  D
• Relacionat amb el metabolisme del Calci
• Aport a la dieta i absorció digestiva
• Distribució als diferents compartiments
• A nivell renal mecanismes de reabsorció tubular
  i excreció

43

ANIÓ FOSFAT

• Principals funcions
• Fosfolípids i fosfoproteïnes cel.lulars
• Matriu òssia (85 del fòsfor total, principalment
  combinat amb Calci)
• Teixit nerviós
• Absorció i metabolisme dels principis immediats
• Contracció muscular
• ATP i creatín-fosfat (poc important
  quantitativament però molt qualitativament)
• Tampó fosfat monoàcid-fosfat biàcid molt
  important per el manteniment de pH durant el
  procés deliminació dàcids per lorina
• HPO42- H ? H2PO4-

44

ANIÓ FOSFAT

• Es poden valorar nivells greus (aïlladament)
  quan són superiors a 9 mg/dl o inferiors a 1
  mg/dl
• CAUSES DE HIPERFOSFATÈMIA
• Hipoparatiroidisme
• Metastàsis òssies
• Fractures greus
• Nefritis crònica
• Hipocalcèmia
• CAUSES DE HIPOFOSFATÈMIA
• Malabsorció digestiva
• Dietes inadequades i/o alcoholisme
• Hiperparatiroidisme
• Raquitisme (nens) i Osteomalàcia (adults)
• Osteitis fibroquística
• Hipercalcèmia

45

ANIÓ FOSFAT

• Mètodes analítics
• Colorimètrics
• Químics fosfomolibdat
• Enzimàtics
• A la determinació de fòsfor en sèrum es mesuren
  els fosfats inorgànics
• Les concentracions de fosfat varien en funció del
  pH , ritmes circadians i aspectes fisiològics com
  creixement, embaràs , menopàusia,
• Cal evitar lhemòlisi i separar ràpidament
  cèl.lules de plasma. Per què?

46
ANIONS

• HCO3- Bicarbonat
• Valors normals sèrum 21-29 mmol/L
• el tampó més important del plasma
• El tampó bicarbonat àcid carbònic és el tampó
  més important del plasma degut a que
• Es troba en una elevada concentració
• Pot ser eliminat o retingut fàcilment
• Per un mecanisme de compensació renal
• Per el mecanisme respiratori eliminació o
  retenció de CO2
• Aquest tampó és també present als eritròcits i a
  les cèl.lules en general.

47

ANIÓ BICARBONAT

• Mètodes analítics
• Colorimètrics reacció amb la carboxilasa
  fosfenilpiruvatada (PEPC) i mesura de la
  oxidación del NADH
• Gasometries en sang arterial mesuren també el
  CO2 i bicarbonats