Eletrólitos e Água, Notas de estudo de Bioquímica

Baixe Eletrólitos e Água e outras Notas de estudo em PDF para Bioquímica, somente na Docsity!

VALTER T. MOTTA

Bioquímica Clínica: Princípios e Interpretações

Eletrólitos e Água

Volume

ELETRÓLITOS E ÁGUA

s eletrólitos são os ânions ou cátions com cargas elétricas negativa ou positiva, respec- tivamente. Os principais eletrólitos encontrados no homem são: Na +^ , K+^ , Ca 2 +, Mg2 +, Cl-^ , − − 2 − 4

2

HCO 3 ,HPO 4 ,SO , lactato, ácidos orgânicos,

proteínas e oligoelementos. Apesar dos aminoáci- dos e proteínas em solução também possuírem carga elétrica, em bioquímica clínica eles são considerados separadamente. Os principais eletró- litos ocorrem principalmente como íons livres. O s oligoelementos ocorrem, fundamentalmente, em combinação com proteínas e são, também, consi- d e r a d o s s e p a r a d a m e n t e. A s c o n c e n t r a ç õ e s d o s eletrólitos são apresentados na t abela 12.1. As necessidades dietéticas de eletrólitos va- riam amplamente; alguns são necessários somente em pequenas quantidades ou são retidos quando o suprimento é pequeno. Outros, como o cálcio, potássio e o fósforo, são continuamente excreta- dos e devem ser ingeridos regularmente para pre- venir deficiências. A ingestão excessiva leva a um aumento correspondente na excreção, principal- mente, na urina. A perda anormal de eletrólitos como resultado de perspiração intensa, vômito ou diarréia é rapidamente detectado por testes labo - ratoriais e pode ser corrigida pela administração oral ou parenteral de soluções salinas. O papel dos eletrólitos no organismo vivo é bastante variado. Praticamente não existe nenhum processo metabólico que não seja dependente ou afetado pelos eletrólitos. Entre as várias funções dos eletrólitos se destacam: manter a pressão osmótica e a distribuição de água nos vários compartimentos do corpo, manter o pH fisiológico, regular a função apropriada do

coração e músculos, envolvimento nas reações de oxidação-redução (transferência de elétrons) e participar da catálise como cofatores para as enzimas. Assim sendo, torna-s e ó b v i o q u e n í v e i s elevados de eletrólitos e oligoelementos podem ser a causa ou a conseqüência de várias desordens. Nesta seção, serão descritos o metabo-lismo e

alterações do Na +^ , K+^ , Cl-^ , HCO 3 −^ e p H n o s

líquidos biológicos.

Tabela 12.1 Concentrações de cátions e ânions no l íquido e x t r a c e l u l a r ( e x p r e s s o s m m o l / L ) C á t i o n s  n i o n s N a+^ 1 4 2 Cl-^ 1 0 3 K +^4 −

HCO 3

2 7

Ca2 +^5 HPO 42 −^2

M g2 +^2 SO 42 −^1

Outras (traços) 1 Á c i d o s o r g â n i c o s-^5 P r o t e í n a -^ 1 6 T o t a l 1 5 4 1 5 4

A s d e s o r d e n s d a h o m e o s t a s e d a á g u a e e l e t ró - litos resultam em várias síndromes como desidra- tação, edema, hiponatremia e hiperna-tremia. Pacie n t e s c o m e s t a s d e s o r d e n s n e c e s s i t a m uma cuid adosa avaliação antes da aplicação da terapia a d equada. O diagnóstico é realizado através dos achados clínicos e testes laboratoriais; estes últ i- mos além de confirmar a clínica, ainda podem detectar anormalidades específicas como hipern a- tremi a, insuficiência renal etc.

O

Eletrólitos e água 169

HIPONATREMIA

A hiponatremia promove, habitualmente, a redução de osmolaridade do líquido extracelular e indica que a quantidade de sódio é menor que o normal para uma dada quantidade de água. Entretanto, a hiponatremia pode mostrar-s e associada a uma osmolalidade plasmática normal ou elevada. Pacientes com hiponatremia são divididos em três categorias com base no volume do líquido extracelular: hipovolêmicos, normovolêmicos e hipervolêmicos.

Hiponatremia hipovolêmica. É caracterizada pelos sinais de hip ovolemia: desidratação, hip o - tensão, azotemia, taquicardia e oligúria:

ß O emprego de diuréticos tiazídicos induz a perda de Na +^ e K +^ sem a interferência da reten - ção de água mediada pelo hormônio anti-diu - rético (HDA).

ß Perda de líquido hipotônico: queimaduras, vômitos prolongados, diarréia, drenagens ci- rúrgicas, sudorese excessiva, nefropatias per- dedoras de sal, deficiência primária ou secun - dária de aldosterona e outros mineralocorticói- d e s.

ß A depleção do potássio favorece a transferê n - cia de K+^ intracelu lar para o sangue e, conse- qüentemente, a passagem do Na +^ para dentro da célula com redução do volume sangüíneo de- v ido a diminuição do Na +^ plasmático.

ß Deficiência primária ou secundária de aldoste- rona que aumenta a perda de Na +^ e excesso de água.

ß A c i d o s e metabólica (ex.: cetoacidose diabé- t ica), onde os cátions são perdidos por coex- c reção com grandes quantidades de ânions or- g â n ic o s.

ß Acidose tubular renal por defeito na reabsorção ou defeito na troca Na +^ -H+^.

ß A alcalose ou qualquer condição associada com urina alcalinizada aumenta a perda de sódio.

Hiponatremia normovolêmica. Esta condição resulta da retenção excessiva de água pela incapa- cidade de excreção. O Na +^ total do corpo pode estar normal ou aumentado. Desenvolve-s e d e forma aguda ou crônica:

ß Reten ç ã o a g u d a d e á g u a. Os níveis de vas o - pressina plasmática aumentam agudamente após trauma ou cirurgias de grande porte, como parte da resposta metabólica ao trauma, d u - r a n t e o p a r t o e n o p ó s -parto. A excessiva ad - ministração de água (ex.: dextrose a 5%) nestas circunstâncias pode exacerbar a hiponatremia e causar intoxicação aguda de água.

ß R e t e n ç ã o c r ô n i c a d e á g u a. A mais comum das causas “crônicas” talvez seja a síndrome de s e- creção inapropriada do hormônio antidiurético (SSIHAD). A hiponatremia é encontrada pela expansão do líquido extracelular com a redu - ção concomitante da reabsorção do Na +^ pelo túbulo distal. Tal situação é observada na pro- d u ç ã o a u t ô n o m a e s u s t e n t a d a d o hormônio a n- tidiurético (HAD ou vasopressina) p o r e s tí - mulos desconhecidos. Como a água é retida, o potencial de expansão do volume do LEC é li- mitado por redução da renina e aumento da e x- creção do sódio. Um novo estado de equilíbrio é atingido com volume do LEC normal ou le- vemente aumentado. Se a desordem causadora é passageira, o Na +^ plasmático volta ao normal quando a desordem primária (ex.: pneumonia) é tratada. Entretanto, em pacientes com cancer, a hiponatremia é provavelmente devida a pro - dução pelo tumor de vasopressina ou de uma substância relacionada e é geralmente persis - t e n te. Esta síndrome pode resultar de uma dos seguintes causas: doenças malignas (ex.: carc i- nonoma de pulmão), presença de enfermidade aguda ou crônica do sistema nervoso central (trauma, tumores, meningite), desordens pul- monares (pneumonia, bronquite, tuberculose), efeitos colaterais de certas drogas (carbamaze- pina, clorpropamida, opiatos) e outras condi- ções como porfiria, psicose e estados pós-ope-

170 Bioquímica Clínica: Princípios e Interpretações

ratórios. Assim, um excesso primário de HAD, acoplado a irrestrita ingestão de líquidos, pro- move a reabsorç ão de água livre pelo rim. O resultado é um decréscimo do volume urinário e um aumento na osmolalidade e no teor de só- dio urinário.

ß Doença renal crônica. Também causa retenção crônica de água. Os rins lesados são incapazes de concentrar ou diluir a urina normalmente. Assim, a capacidade de excretar água é seve- ramente impedida e o excesso de água ingerida (oral ou intravenosa) facilmente produz hip o - natremia dilucional.

ß Deficiência de glicocorticóides. Causada por doença da hipófise anterior ou suspensão re- pentina de terapia prolongada com glicocort i- cóides e pode levar a retenção crônica de água com hiponatremia.

Hiponatremia hipervolêmica. Significantes aumentos do Na +^ ocasiona edemas clinicamente detectáveis pelo acúmulo de água retida no líquido inters ticial. O edema generalizado está em geral associado com o aldosteronismo secundário pro - vido pela redução no fluxo sangüíneo renal, que estimula a produção de renina. É encontrada:

ß Insuficiência renal. O excesso de ingestão de água em paciente com enfermi dade renal aguda ou crônica pobremente controlado pode desen- volver hiponatremia com edema.

ß Insuficiência cardíaca congestiva. A deficiê n- cia cardíaca com redução da perfusão renal e “deficit” aparente do volume, altera a distri- buição líquida entre os compartimentos intra- vascular e intersticial, levando ao aldostero - nismo secundário e aumento da secreção da v a- sopressina que provoca sobrecarga de Na +^ e hiponatremia.

ß Estados hipoprotéicos. A reduzida protein e- mia, especialmente a hipoalbuminemia, promove a excessiva perda de água e a migração de solu tos de baixa massa molecular do compart imento intravascular para o

compartimento in tersticial. Desse modo, o edema intersticial é acompanhado por volume intravascular dimin u í d o , c o m o c o n s e q ü e n t e aldosteronismo s ecundário e estímulo para a liberação da vas o pressina.

Outras causas de hiponatremia.

ß P s e u d o h i p o n a t r e m i a. Encontrado nas amostras com intensa hiperlipemia ou hiperproteinemia (ex.: mieloma múltiplo) como resultado da d i- minuição da água.

ß Hipernatremia hiperosmolar. Devida a hiper- glicemia, administração de manitol ou por o u - tras causas. A hiponatremia reflete principal- mente o desvio da água para fora das células em direção ao LEC em resposta aos efeitos osmóticos diferentes daqueles devidos ao Na +.

M a n i festações clínicas da hiponatremia. As manifestações clínicas da hiponatremia são ines - pecíficas. Nos casos moderados (<120 mmol/L) ocorre fraqueza e apatia. Nos casos mais severos (<105 mmol/L), são encontradas alterações no sistema nervoso central (letargia, coma, insulto). Não existe sintomas ou sinais específicos para SSIHAD. A história, exame físico e testes de la- boratório podem diferenciar se a hiponatremia é dilucional ou deplecional.

Avaliação laboratorial da hiponatremia. De grande utilidade na avaliação do paciente com hiponatremia é a história (vômito, diarréia, terapia diurética etc.) e a avaliação clínica do volume do paciente. Neste último caso, o paciente por ser d iagnosticado como edematoso (hipervolemia), des idratado (hipovolemia) ou nenhum dos dois. A partir daí a determinação da osmolalidade deve ser o primeiro passo.

HIPERNATREMIA

A hipernatremia é o aumento nos níveis de sódio n o s o r o. T o d o s o s e s t a d o s h i p e r n a t r ê m i c o s s ã o hiperosmolares. É agrupada nas seguintes catego- rias:

172 Bioquímica Clínica: Princípios e Interpretações

na forma de sais de sódio ou amônio (sais de amônio interferem nos métodos cromogênicos ou que empregam eletrodos íons-seletivos). Separar o soro ou o plasma das células, no máximo 3 h após a coleta. O sódio é estável por uma semana em temperatura ambiente e por 12 meses quando con- gelado.

Interferências. Resultados falsamente aumenta- dos: colheita da amostra de sangue em local pro - ximo a uma infusão intravenosa de cloreto de s ó - dio; pacientes submetidos a esteróides anabólicos, bicarbonato de sódio, carbenicilina, clonidina, corticoesteróides, etanol, anticoncepcionais orais, estrogênios, fenilbutazona, lactulose, manitol, metildopa, oxifenbutazona, reserpina e tetracicli- n a s. Resultados falsamente reduzidos: aminoglu - tetimida, amitriptilina, anfotericina B, antiinfla- matórios não-esteróide, ciclofosfamida, cisplatina, clofibrato, cloreto de amônio, clorpropamida, diuréticos orais e mercuriais, espironolactona, heparina, imipramina, indometacina, lítio, mic o - nazol, tolbutamina, tiazidas, vasopressina e vin - cristina.

Métodos. A determinação do sódio e potássio (v. adiante) tem sido realizada por métodos químicos, fotometria de chama, espectrofotometria de absor- ção atômica e, mais recentemente, por eletrodos í o n s -seletivos (ISE). Os métodos químicos foram abandonados por falta de precisão e pelo grande volume de amostra necessária.

Fotometria de chama. A amostra é atomizada, produzindo átomos em estado excitado capazes de emitir luz em comprimento de onda específico, dependendo do elemento usado. Na chama, o s ó - dio emite luz amarela e o potássio cor violeta. A intensidade de cada cor emitida é proporcional ao teor destes elementos na amostra.

Eletrodos íons-seletivos. Empregam uma

membrana semi -permeável para desenvolver um potencial produzido pela diferença nas concentra- ções em cada lado da membrana. Neste sistema, dois eletrodos são usados. Um tem um potencial constante (referência). A partir da diferença entre os potenciais do eletrodo de referência e o ele-

trodo de medida, é calculada a “concentração” do íon na solução. Notar que é a atividade do íon que está sendo medida e não seu teor. Ionóforos macrolíticos cromogênicos. Alguns métodos espectrofotométricos para a determinação do sódio e p otássio usam ionóforos macrolí ticos cromogênicos. São estruturas moleculares capazes de complexar seletivamente o sódio e o potássio. Enzimáticos. Métodos enzimáticos para o s ó - dio e potássio são utilizados em equipamentos automáticos. Um ensaio cinético para o sódio utiliza a β-g a l a c t o s i d a s e s ó d i o -d e p e n d e n t e , en - quanto a medida do potássio é baseado na ativi- d ad e d a p i r u v a t o q u i n a s e.

Valores de referência para o sódio S o r o s a n g ü í n e o 135 a 145 mmol/L Líquido cefalorraquid i- a n o

138 a 150 mmol/L

Urina 40 a 220 mmol/d

Bibliografia consultada

BERRY, M. N., MAZZACHI, R. D. PEJAKOVIC, M., PEAKE, M. J. Enzimatic determination of sodium in serum. Clin. Chem., 34:2295-8, 1988. BEVILACQUA, M. Hiponatremia in AIDS. Ballieres Clinics Endocrinol. Metab., 8: 837-48, 1994. GENNARI, F. J. Serum osmolality: uses and limitations. N. Engl. J. Med., 310: 102-5, 1984. KLEINMAN, L. I., LORENZ, J. M. “Physiology and pathophysiology of body water and electrolytes”. In: KAPLAN, L. A., PESCE, A. Clinical chemistry: theory, analysis, correlation. St. Louis : Mosby, 1996. p. 439-63. KUMAR, A. , CHAPOTEAU, E., CZECH, B. P. et al. Chromogenic ionophore -based methods for spectrophotometric assay of sodium and potassium in serum and plasma. Clin. Chem., 34: 1709-12, 1988. M A Y N E , P h i l i p D. , D A Y , A n d r e w P. Workbook of clinical chemistry: case presentation and data interpretation. O x f o r d : O x f o r d U n i v e r s i t y P r e s s , 1 9 9 4. 2 0 8 p. SCHRIER, R. W., NIEDERBRGER, M. Paradoxes of body fluid volume regulation in health and disease. A unifying hypothesis. West J. Med., 116: 393-408, 1994. SMITH, A. F., BECKETT, G. J., WALKER, S. W., ERA, P. W. H. Clinical biochemistry. 6 ed. London : Blackwell Science, 1998. p. 15-34. TOFFALETTI, J. G. “Electrolytes”. In: BISHOP. M. L., DUBEN- ENGELKIRK, J. L., FODY, E. P. Clinical chemistry: principles, procedures, correlations. 3 ed. Philadelphia : Lippincott, 1996. p. 255-78.

173 Bioquímica Clínica: Princípios e Interpretações

POTÁSSIO

potássio é um catíon predominantemente intracelular (98% do total), com uma con - centração neste compartimento ao redor de 23 vezes maior que no espaço extracelular (2% do total). Este baixo teor no líquido extracelular se deve à atividade da “bomba” iônica de Na +^ ,K+^ - ATPase localizada na me mbrana celular, que ex- pulsa o sódio das células, enquanto promove a captação ativa de potássio. A “bomba” iônica é um fator crítico na ma nutenção e ajuste dos gra - d i e n t e s i ô n i c o s d o s q u a i s d e p e n dem o impulso nervoso, transmissão e contractilid ad e d o s m ú s - culos esquelético e cardíaco. O potássio tem duas funções fisiológicas prin- cipais :

ß Atua na regulação de muitos processos meta- bólicos celulares.

ß Participa na excitação neuro -muscular; isto não se deve somente a concentração do potás- sio, mas, também, a relação do teor de K +^ intra e extracelular que é determinante do potencial de membra na. Este potencial permite a gera- ção do potencial de ação necessário para a função neural e muscular. Deste modo, tanto aumentos como reduções no nível de potássio plasmático podem desequilibrar a relação, provocando arritmias cardíacas e paralisia muscular.

CONTROLE DO POTÁSSIO

Em condições normais, são ingeridos 50 a 150 mmol/d de potássio que são absorvidos do sistema digestório e rapidamente distribuídos para os teci- dos. Uma pequena quantidade é captada pelas células, mas a maior porção é excretada pelos rins. Ao contrário do Na +^ , entretanto, não há n e- nhum limiar renal para o K +^ , sendo que este catíon continua a ser excretado na urina mesmo em esta- dos de depleção de K.

A manutenção do teor de potássio normal no plasma é de grande importância prática. Os prin - cipais mecanismos de regulação são:

Função renal. A quantidade de potássio excre- tado na urina varia com o conteúdo na dieta. O controle da excreção renal de K+^ é realizado por mecanismos não totalmente esclarecidos:

ß Quas e t o d o o K +^ filtrado pelo glomérulo é re- absorvido no túbulo proximal. Menos de 10% atinge o túbulo distal, onde ocorre a principal regulação deste íon. A excreção do K +^ em re s - posta as variações na ingestão, tem lugar no t ú- bulo distal, no túbulo coletor do cortex e no ducto coletor.

ß Quando o Na +^ é reabsorvido no túbulo distal, o lúmem tubular torna-se eletronegativo em rela- ção as células adjacentes e os catíons das c é- lulas (K+^ , H+^ ) movem-se para o lúmem e neutralizam a carga elétrica negativa. A veloci- dade do movimento do K+^ para o lúmem d e- pende da existência de captação suficiente de Na +^ pelo túbulo distal, também como, da velo - cidade do fluxo urinário e da concentração do K+^ na célula tubular.

ß A concentração do K +^ na célula tubular deriva grandemente da enzima Na +^ K+^ -A T P a s e d e p e n - dente para a troca com líquido peritubular (LEC). Isto é afetado por mineralocorticóides, por variações acido-básicas e pelo teor de K+ no LEC. O K+^ da célula tubular aumenta na h i- percalemia pelo excesso de mineralocorticói- des e por alcalose, mecanismos que tendem a incrementar a excreção do K+^.

Aldosterona. Eleva a reabsorção tubular renal do sódio, com o conseqüente aumento na secreção de potássio ou íon hidrogênio (o H +^ compete com o K+^ na troca pelo Na +^ ) nos túbulos dis tais sem ativar o sistema renina-angiotensina. A aldoste- ro na eleva a excreção urinária do K+^ para manter o seu nível plasmático normal.

O

Eletrólitos e água 175

o rganismo já que o rim normal pode excretar fa - cilmente este íon.

Diminuição da excreção do potássio. Insufi- ciência renal aguda nos estágios avançados da insuficiência renal crônica, acidose tubular renal, hipoaldosteronismo (insuficiência supra -renal), diuréticos que bloqueiam a secreção tubular distal de potássio (ex.: espironolactona, amilorida). A h iperpotassemia é um grande risco para a vida do paciente com insuficiência renal aguda devido às alterações funcionais que causam à célula mi o - cárdica.

Deficiência de mineralocorticóides. É co - mum na doença de Addison e na hipofunção adre- nocortical secundária. A retenção de K+^ p o d e ocorrer nos dois casos. Esta não é uma caracterí s- tica invariável, pois outros mecanismos facilitam a excreção de K+^. O hipoaldosteronismo acomp a- nhado de produção normal de glicocorticóides ocorre em pacientes com diabetes mellitus nos quais a esclerose justaglomerular, provavelmente, interfere na produção de renina. Inibidores da enzima conversora de angiotensina reduzem os níveis (como também da aldosterona) com o re- sultante aumento de K+^ plasmático que só se tor- nará severo em presença de insuficiência renal.

Movimento do potássio do espaço intra - celular para o extracelular. Cetoacidose dia- bética (movimenta o K +^ dos líquidos intracelulares para o plasma enquanto o H +^ move-se dos líquidos extracelulares para as células), sobredose de digi- tálicos, deficiência insulínica e hipóxia tecidual.

P seudohiperpotassemia. É um fenômeno que o c o r r e q u a n d o o K+^ é liberado dos eritrócitos, leucócitos e plaquetas durante a coleta ou na sepa- ração do plasma sangüíneo. É encontrado em p a- ciente com hemólise, leucocitose (>100. p/mm^3 ) ou com contagem de pla quetas acima de 500.000 p/mm^3. São comuns em desordens mielo - proliferativas agudas e crônicas, leucemias linfo - cíticas crônicas e em trombocitoses.

Diabetes mellitus não-controlada. A falta de insulina impede a entrada do K+^ nas células, isto

resulta em hipocalemia apesar da perda de K +^ por diurese osmótica.

Intoxicação por digoxina. Em doses elevadas diminui a entrada de K+^ nas células, entretanto, em doses terapêuticas não ocorre tal efeito.

Acidose. A concentração do íon hidrogênio no líquido extracelula r afeta a entrada do potássio nas células. Na acidose sistêmica, o potássio abandona a célula enquanto os íons hidrogênio nela penetram. Além disso, a acidose retarda a secreção tubular distal de potássio. O íon hidrogê- nio é mais abundante e, por conseguinte, mais disponível na troca pelo sódio. A hipercalemia é encontrada na acidose respiratória aguda e na acidose metabólica tanto aguda como crônica. É raro encontrar hipercalemia na acidose respirató - ria crônica. É importante notar que a elevação do K+^ p lasmático pode ser acompanhada por redução d o K+^ total do organismo como resultado da ex- cessiva perda de K+^ pela urina, tanto na acidose respiratória crônica como na acidose metabólica crônica.

Manifestações clínicas da hiperpotasse - m i a. Os sintomas de hip erpotassemia são: irrit a- bilidade do miocárdio, hiperreflexia, arritmias, confusão mental, fraqueza dos músculos respirató- rios, batimentos cardíacos diminuídos e parada cardíaca. Com freqüência, detecta-se alterações eletrocardiográficas na presença de níveis séricos de potássio superiores a 7,5 mmol/L. Em teores superiores a 10 mmol/L pode ocorrer colapso vas - cular periférico e parada cardíaca. Os sintomas e sinais de hipercalemia aguda são tratados por in fusão de Ca 2 +, que antagoniza o efeito do K +^ n o tecido cardíaco; pela infusão de glicose que esti- mula a produção de insulina com o resultante s e- qüestro pela célula de glicose e K+^.

HIPERPOTASSIÚRIA

A hiperpotassiúria (aumento da excreção urinária de potássio), acontece no início da inanição, no hiperaldosteronismo primário ou secundário, en - fermidades renais primárias, síndromes tubulares

176 Bioquímica Clínica: Princípios e Interpretações

renais, durante as fases de recuperação da necrose tubular aguda, acidose metabólica e alcalose me- tabólica. A hiperpotassúria é também observada após administração de ACTH, hidrocortisona e cortisona. A h i p o p o t a s s i ú r i a eventualmente se apresenta como um sinal da depleção de K+^ no organismo. Sua ocorrência é menos importante do que a hip o- potassemia.

DETERMINAÇÃO DO POTÁS S I O

Paciente. Não é exigido cuidados especiais.

Amostra. Soro, plasma heparinizado o u urina de 24 horas. O soro ou plasma devem ser isentos de hemólise pois a concentração de potássio nos eri- trócitos é consideravelmente maior. Colher com o mínimo de estase e sem realizar atividade muscu - lar (por exemplo, abrir e fechar a mão antes ou durante a colheita). Colher a amostra em local diferente onde existir infusão venosa.

Interferências. Valores falsamente elevados: separação incompleta do soro do coágulo , leuco - ses e plaquetas, acidemia (migração do potássio das células para o líquido extracelular em troca de íons hidrogênio). Anfotericina B, heparina, lítio, penicilina. Resultados falsamente reduzidos: aspi- rina, bicarbonato, cortisona, diuréticos, etanol, tiazidas e excesso de laxantes.

Métodos. Os métodos para a determinação do potássio são os mesmos propostos para o sódio (v. acima).

Valores de referência para o potássio S o r o s a n g ü í n e o 3,5 a 5,0 mmol/L Recém nascidos (soro) 3,7 a 5,9 mmol/L Líquido cefalorraquid i- a n o

70% dos valores en - contrados no soro em determinação simult â- nea Urina 25 a 125 mol/d

Bibliografia consultada

BERRY, M. N., MAZZACHI, R. D., PEJAKOVIC, M., PEAKE, M. J. Enzymatic determination of potassium in serum. Clin. Chem., 35: 817-20, 1989. DeFRONZO, R. ª, Clinical disorders of hyperkalaemia. Ann. Ver. Med., 33: 521-54, 1982. KLEINMAN, L. I., LORENZ, J. M. “Physiology and pathophysiology of body water and electrolytes”. In: KAPLAN, L. A., PESCE, A. Clinical chemistry: theory, analys is, correlation. 3 ed. St. Louis : Mosby, 1996. p. 439-63. SMITH, A. F., BECKETT, G. J., WALKER, S. W., ERA, P. W. H. Clinical biochemistry. 6 ed. London : Blackwell Science, 1998. p. 15-34. TOFFALETTI, J. G. “Electrolytes”. In: BISHOP. M. L., DUBEN- ENGELKIRK, J. L., FODY, E. P. Clinical chemistry: principles, procedures, correlations. 3 ed. Philadelphia : Lippincott, 1996. p. 255-78. WHANG, R., WHANG, D. D., RYAN, M. P. Rfractory potassium repletion. A consequence of magnesium defciency. Arch. Intern. Med., 152: 40-53, 1992.

178 Bioquímica Clínica: Princípios e Interpretações

na acidose tubular renal onde existe uma redução d a a b s o r ç ã o d o b i c a r b o n a t o p e l o s t ú b u l o s.

Outras condições. D e s idratação, acidose tubu- lar renal, insuficiência renal aguda, diabetes me- llitus e intoxicação por salicilato. Acidose hiper- clorêmica pode ser um sinal de nefropatia. Teores elevados de cloretos também são encontrados no tratamento excessivo com sal, obstrução prostá- tica, hiperventilação, hip o proteinemia e anemia.

Deficiência de mineralocorticóides.

CLORETO URINÁRIO

A excreção urinária de cloretos varia com a dieta mas, em geral, são encontrados valores entre 110 a 250 mmol/d. Aumentos fisiológicos ocorrem com a diurese pós-menstrual e diminui com a re- tenção de água e sal no período pré -mentrual, em paralelo com aumeto e redução do nível de sódio urinário. Diurese excessiva de qualquer causa é acompanhada pelo aumento na excreção de clore- tos, como na depleção de potássio e insuficiência adrenocortical. A determinação dos cloretos na urina é útil para avaliar se a alcalose metabólica é sensível ou não ao tratamento com NaCl. Mais exatamente, uma concentração de cloreto urinário inferior a 10 mmol/L, tal como se produz nos vômitos, medic a- ção com diuréticos, ingestão excessiva de álcalis e diarréia por cloretos, geralmente responde a tera- pia por NaCl.

CLORETOS NO SUOR

Os cloretos são eletrólitos excretados norma l- mente no suor combinado quimicamente ao sódio ou a outros catíons. Significantes quantidades de sódio e cloretos são encontradas no suor de port a- d o r e s d e fibrose cística – uma doença autossomal recessiva que ocorre em cerca de 1 para cada 200 n a s c imentos. A fibrose cística é uma desordem generalizada das glândulas exócrinas caracteri- zada pela excessiva secreção de muco glicopro - t é i c o q u e p r e c i p i t a e c a u s a a o b s t r u ç ã o d e p a s s a-

gens de órgãos. A doença manifesta-se em geral na infâ n cia, não raro com sintomas gastrointesti- nais, prin cipalmente esteatorréia e obstrução in - testinal. Os principais sinais clínicos da doença são a maior tendência à doença pulmonar obstru - tiva crônica, a deficiência pancreática exócrina com má absorção intestinal e a conseqüente des - nutrição. A avaliação dos teores de sódio e cloretos no suor apresentam dificuldades na coleta da amo s - tra. Utiliza -se uma droga indutora, a p i l o c a r p i n a , em uma área limitada da pele e um aparelho onde uma corrente elétrica flui entre dois eletro dos. Isto provoca o aparecimento de suor onde penetrou a pilocarpina. Quando corretamente colhidos e analisados, níveis de cloretos no suor acima de 60 mmol/L em crianças e 80 mmol/L em adultos são diagnós ticos no quadro clínico adequado. Emprega-se também um teste genético para a fibrose cística que analisa o gen que expressa uma molécula protéica de 1480 aminoácidos, o CTRF – regulador da condutância transmembrana – q u e tem uma função de canal de transporte de íons cloro através das membranas apicais das células que revestem a superfície dos tubos glandulares ou da via aérea. Na fibrose cística, o principal evento mutante parece ser a deleção de três pares de bases que resultam na perda de um aminoácido

• a fenilalanina – na posição 508 da proteína CTRF. O sistema de análise examina a mutação ∆F 508.

DETERMINAÇÃO DE CLORE T O S

Pacientes. Não exige cuidados especiais.

Amostra. S o r o e plasma heparinizado sem h e- mólise, urina de 24 h, suor e o u t r o s l í q u i d o s b i o - lógicos. Evitar que o paciente abra e feche a mão antes ou durante a colheita do sangue. Colher a amostra num braço que não esteja recebendo infu- são de soro fisiológico. O soro deve ser separado o mais rapidamente possível pois alterações no pH da amostra modificam a distrib uição dos cloretos entre os eritrócitos e o soro. Os cloretos no sangue venoso são, aproximadamente, 3 a 4 mmol/L me- nores que no sangue arterial.

Eletrólitos e água 179

Interferências. Resultados falsamente elevados: acetazolamidas, ácido borácico, brometo de sódio, ciclosporin a, cloreto de amônio, cloreto de sódio, clorotiazida, colestiramina, espironolactona, fe- nilbutazona, glicocorticóides, imipenem-cilastina sódica, oxifenbutazona e sulfato de guanetidina. Resultados falsamente reduzidos : acetato de prednisolona, ácido etacrínico, aldosterona, bicar- bonato de sódio, bumetanida, cloridrato de amilo- rida, ACTH, diuréticos mercuriais, diuréticos t iazídicos, fosfato sódico de prednisolona, furo - s e mida, infusões prolongadas de glicose, tebutato de prednisolona e triantereno.

Métodos. Volhard no século passado, descreveu um método onde os cloretos eram precipitados pelo nitrato de prata. Várias modificações deste método foram publicadas tendo algumas adquirido grande popularidade. Outros métodos históricos determinavam os cloretos pela adição de iodato de prata sólido com a formação de cloreto de prata. O excesso de iodato era titulado pelo tiossulafato após redução pelo KI.

Mercuriométrico/difenilcarbazona. Líquidos biológicos contendo cloretos são facilmente tit u - lados pela nitra to de mercúrio usando difenilcar- bazona como indicador. As proteínas podem ser removidas do soro antes da titulação melhorando a visualização do ponto final.

Mercuriométrico/tiocianato férrico. Utiliza a capacidade do cloro em deslocar o tiocianato do tio cianato de mercúrio. O tiocianato liberado re - age com o íon férrico para formar o complexo t io cianato férrico de cor vermelha. Este método é afetado pelas variações na temperatura.

Titulação coulométrica. A titulação ampero - métrica-coulométrica é o método que emprega a geração coulométrica de íons Ag, que combinam com o Cl-^. A indicação amperométrica do ponto final ocorre ao primeiro sinal de Ag+^ livre. O lap so de tempo é usado para calcular a concentra- ção de Cl-^ na amostra.

Eletrodos íons-seletivos. O método mais po - pular atualmente é a medida do Cl-^ pela técnica do í o n -seletivo. As limitações deste método são as mesmas descritas para o sódio.

Enzimático. Outro método para a análise dos cloretos emprega a α-amilase cloreto-dependente. A amilase que é depende de íons cálcio, pode ser desativada pelo agente quelante EDTA na ausên - cia de íons cloretos. A amilase inativada é reati- vada por uma amostra contendo cloretos. O íon cloreto da amostra permite ao cálcio se reassociar com a α-amilase causando a reativação da enzima. A quantidade de enzima reativada é proporcional a concentração dos cloretos na amostra. A α-ami- lase reativada reage com um substrato sintétic o (GNP-G7) liberando o 2-cloro -4-nitrofenol, que é detectada em 405 nm.

Valores de referência para os cloretos (mmol/L) Soro ou plasma 98 a 106 Urina 110 a 250 S u o r 0 a 35

ÂNIONS INDETERMINADOS

O intervalo de ânions é uma aproximação matemá- tica da diferença entre os ânions e os cátions me- didos no soro. É utilizado para detectar teores alterados de ânions diferentes do Cl-^ e HCO 3 -^. É dado pela fórmula:

Na +^ - (Cl-^ + HCO 3 -^ ) = mmol/L O s â n i o n s n ã o -medidos são os fosfatos, sulfa- tos, proteínas, ácidos orgânicos e “traços” de o u- tros ânions.

Valores de referência: 8 a 16 mmol/L.

Valores aumentados. Indicam teores elevados d o s â n i o n s n ã o m e d i d o s. A s c a u s a s s ã o :

ß Redução dos cátions não medidos: hipocalc e- mia, hipomagnesemia.

ß A u m e n t o d o s â n i o n s n ã o -medidos: associados com acidose metabólica (uremia, cetoacidose, acidose láctica, envenenamento por salicila- tos). Não necessariamente associado com acidose metabólica (hiperfosfatemia, hipersulfatemia, tratamento com lactato, citrato o u a c etato, grandes doses de antibióticos –

Eletrólitos e água 181

ÁGUA

água é o mais abundante constituinte do corpo humano. É essencial ao metabolismo intermediário e para as funções dos órgãos vitais. Tanto o equilíbrio da água no organismo como a distribuição da mesma entre os vários compartimentos corpóreos – intracelular, intersticial, intravascular – são rigorosamente mantidos por mecanismos homeostáticos dentre de estreitos limites. Em particular é importante manter o volume intravascular (sangue) para a distribuição dos substratos e para a remoção de produtos de excreção dos tecidos. Estes mecanismos dependem da perfusão tecidual adequada que, por sua vez, é administrada pelo rendimento cardíaco, resistência vascular e volume intravascular. Normalmente o rendimento cardíaco e resistência vascular permanecem relativamente constantes e o principal determinante da perfusão tecidual é o volume sangüíneo. O volume sangüíneo – que é parte e uma função do volume extracelular – é determinado primariamente pelo conteúdo de sódio extracelular. Desequilíbrios nestes compartimentos levam a hipernatremia ou hiponatremia e alterações na osmolalidade plasmática, com o consequente movimento da água para dentro ou para fora do compartimento vascular. Distúrbios osmóticos e de volume muitas vezes ocorrem conjuntamente e, portanto, aí reside a importância em considerar tanto os eletrólitos como o metabolismo da água na avaliação de pacientes com problemas de hidratação.

DISTRIBUIÇÃO INTERNA DE ÁGUA E

SÓDIO

Em um adulto de 70 kg, a água total compreende 42 L – ao redor de 28 L no líquido intracelular (LIC) e 14 L no líquido extracelular (LEC). A água no líquido extracelular é assim distribuida: 3 L de água no plasma e 11 L de água intersticial. O Na+^ total do organismo é, aproximadamente, 4.200 mmol – ao redor de 50% no LEC, 40% nos ossos e 10% no LIC. A água corporal total é inversamente proporcional à quantidade de gordura corporal, que varia com a idade, sexo e estado nutricional. Dois importantes fatores influenciam a distribuição líquida entre o LIC e os compartimentos intra-vasculares e extravasculares do LEC:

ß Osmolalidade. Afeta o movimento da água através das membranas celulares.

ß Pressão osmótica coloidal. Juntamente com fatores hidrodinâmicos, esta pressão afeta o movimento de água e solutos de baixa massa molecular (predominantemente NaCl) entre os compartimentos intravascular e extravascular.

OSMOLALIDADE

A o s m o l a l i d a d e está diretamente relacionada com o número de partículas de soluto por massa do s o lvente (uma solução 1 osmol contém 1 osmol/kg de água, ou seja, mmol de soluto por kg de água). Depende do equilíbrio entre a água e os íons dissolvidos nela – principalmente o Na +^ que, conjuntamente com seus íons associados, é re s - ponsável por 90% da atividade osmótica do pla s ma. Muitos laboratórios determinam direta- mente a osmolalidade plasmática que pode tam- bém ser calculada a partir da fórmula ( todas as c o n c e n t rações são em mmol/L):

Osmolalidade = 2[Na +^ ] + 2[K+^ ] + [glicose] + [uréia]

A fórmula inclui os solutos de baixa massa molecular que contribuem para a osmolalidade plasmática. O cálculo é aproximado e não substi- tui a medida direta. Duas situações alteram consi- deravelmente os valores obtidos por cálculo: (a) au mentos dos teores de proteínas ou lip í d i o s plasmáticos, pois ambos diminuem a água plasmática por unidade de volume; (b) também diferem quando elevados níveis de solutos de baixa massa molecular estão presentes no plasma (ex.: etanol). Um aumento da osmolalidade no plasma de- sencadeia rapidamente a sede, provocando a in - gestão de água para diluir o Na +^ e reajustar a o s - molalidade para baixo.

A

182 Bioquímica Clínica: Princípios e Interpretações

A excreção de água do organismo é regulada por dois sistemas de controle. Um deles é propor- cionado pelos osmorreceptores hipotalâmicos, que r e s p o n d e m a uma elevação da osmolalidade fa- zendo com que a glândula hipofisária secrete o hormônio antidiurético (HAD), aumentando, por sua vez, a reabsorção da água nos túbulos coleto- res renais. O outro mecanismo é o sistema da al- d o s t e r o n a , q u e a t u a s o b r e o s t ú b u los renais distais e tubos coletores para reabsorver o Na +^ em troca com o K+^ e o H+^. Com respeito a depleção de água, o parâmetro de laboratório mais importante é o sódio, especi- almente para detectar a hiperosmolalidade causada pelas perdas de água. Enfermidades pré -existentes, tais como: a dis - função renal e o diabetes, podem aumentar as concentrações de uréia e glicose, contribuindo para a elevação da osmolalidade plasmática. As alterações no valor do hematócrito refletem o ganho de água com menor rapidez que o sódio. Nos casos de aumento simultâneo do sódio e do hematócrito indica de maneira definitiva uma perda de água.

PRESSÃO OSMÓTICA COLOIDAL

(PRESSÃO ONCÓTICA)

A pressão osmótica exercida pelas proteínas do plasma através das membranas celulares é negligenciável quando comparada com a pressão osmótica de uma solução contendo NaCl e outras moléculas. As proteínas plasmáticas e os fatores hidrodinâmicos associados determinam a transferência de água e solutos através da parede capilar e, também, entre os compartimentos vascular e instersticial.

INGESTÃO DE ÁGUA

A ingestão diária de água é variável e depende das perdas e de fatores psicológicos. A média de ingestão diária é 2,5 L por dia. O principalfator determinante da ingestão é a sede que está sob controle do centro da sede localizado no hipotálamo. O funcionamento normal deste centro é influenciado por:

ß Tonicidade do LEC: hipertonicidade aumenta a sede.

ß Volume sangüíneo: redução do volume aumenta a sede.

ß Fatores diversos: dor e estresse, por exemplo, aumentam a sede.

EXCREÇÃO

Um indivíduo está em equilíbrio aquoso quando a ingestão e a perda total de água corporal são apro- ximadamente iguais. Quantidades variáveis de líquido são perdidos pela pele (suor) e membranas mucosas (água livre de eletrólitos no ar expirado) e dependem da temperatura ambiente e velocidade respiratória. Uma pequena quantidade de água é perdida nas fezes (< mL/d). A principal perda de água ocorre nos rins.

EXCREÇÃO RENAL DE ÁGUA

Cada dia 130-180 litros de água estão presentes como filtrado glomerular nos túbulos proximais renais. Somente 1 a 2 litros são liberados como urina. Isto porque é realizada a reabsorção pas siva de 70-80% no túbulo proximal (fluxo isosmótico de água obrigatório, conseqüente à reabsorção de s ó d i o ) e a r e a b s o r ç ã o n o s d u c t o s c o l e t o r e s s o b a influência do HAD (hormônio antidiurético). O rim tem a capacidade, por outro lado, de excretar grandes q uantidades de urina diluída (aci- ma de 20-30 L/d) e, também, concentrar a urina até 0,5 L/d. Esta capacidade de diluir e con centrar a urina é devida a dois mecanismos:

ß A capacidade de remover eletrólitos, partic u - larmente NaCl, a partir do filtrado glomerular para produzir urina diluída.

ß A capacidade dos ductos coletores reabsorver água do líquido luminal.

Hormônio antidiurético (HAD). Também cha- mado arginina– v a s o p r e s s i n a p r o m o v e a c o n s er- vação renal da água por aumento da permeabili- d ade e reabsorção da mesma nos ductos coletores.

184 Bioquímica Clínica: Princípios e Interpretações

devida a ingestão inadequada como pela excessiva perda por outras vias.

Perda de líquidos hipotônicos. A desidratação pela perda de líquidos contendo significantes quantidades de sódio (acompanhada de ingestão inadequada de líquidos) pode ser devida a:

ß Perda pela pele: suor excessivo.

ß Perda digestória: vômito, diarréia e drenagem em fístulas.

ß Perda renal: terapia diurética, doença de Addison, nefrites perdedoras de sais e diabetes insipidus.

Perda de líquidos isotônicos. É incomum mas pode ocorrer:

ß Perda sangüínea: hemorragia e acidentes.

ß Perda de plasma: queimaduras.

ß Acúmulo no “terceiro espaço”: pancreatite e peritonite.

CONSEQÜÊNCIAS DA DEFICIÊNCIA DE

ÁGUA

A depleção de água está associada com hipovolemia (desidratação) e várias anormalidades nos níveis do sódio sérico e urinário, na osmolalidade e no volume que depende da via e do tipo de perda líquida.

Depleção de água predominantemente pura. A perda de sódio é pequena (5 a 10 mmol/L) e é dividida entre os compartimentos intracelular e extracelular e podem ser substanciais mesmo antes da ocorrência de qualquer evidência clínica de hipovolemia (pressão sangüínea baixa, aumento da velocidade do pulso). Estes pacientes desenvolvem hipernatremia (perda maior de água em relação a depleção do sódio) que pode ser severa, por exemplo, 160 a 170 mmol/L, sem qualquer evidência de hipovolemia. Se os rins estão funcionando normalmente (depleção por causas extra-renais) a urina pode:

ß Apresentar volume reduzido.

ß Estar altamente concentrada (osmolalidade: 600- 1000 mmol/kg) pela hipertonicidade induzida por liberação de hormônio anti-diurético.

ß Baixa natriúria pela conservação renal de sódio (hipovolemia moderada). Nos casos de diabetes insipidus a ausência de HAD resulta na passagem de quantidades copiosas de urina muito diluída (osmolalidade: 50-100 mmol/kg).

Perda líquida isotônica. Refere-se a depleção líquida acompanhada do sódio. Esta perda envolve somente o compartimento extracelular. Assim, não ocorrem alterações na osmolalidade no LEC (nor- monatremia) como também deslocamentos de água para o compartimento intracelular. Dependendo da quantidade da perda haverá uma redução no volume do LEC e uma diminuição do volume intravascular comprometendo a circulação que desenvolve hipoten- são, aumento na velocidade do pulso etc. A hipovolemia estimula:

ß Retenção renal de sódio com concentrações < mmol/L.

ß Liberação de HAD resultando em alta osmolalidade urinária (na ordem de 600-1000 mmol/kg).

Perda de líquido hipotônico. Envolve líquidos de tonicidade intermediária entre os líquidos is otônicos e água pura (ex.: líquido com teor de sódio ao redor de 50 mmol/L). A perda consiste em duas fases: (a) fase da água pura e (b) fase de líquido isotônico. Por exemplo, a perda de três litros de líquido com conteúdo de 50 mmol/L de NaCl pode ser considerado como a perda de dois litros de água pura mais um litro de salina isotônica (nível de sódio de 150 mmol/L). A perda destes líquidos resulta em:

ß Perda de um litro de LEC (porção isotônica)

ß Perda de dois litros entre o LEC e o LIC (porção de água pura).

A diferença entre a perda do líquido hipotônico e perda de água pura (de mesmo volume) é a maior diminuição do LEC e, também, do volume intravascular resultando, no primeiro caso, em sintomas clínicos de hipovolemia (aumento na velocidade do pulso, hipotensão).

Eletrólitos e água 185

Nas perdas extra-renais (vômito, diarréia etc) o sódio urinário apresenta-se baixo (<10 mmol/L) e está associado com o pequeno volume urinário e elevada osmolalidade urinária: (600-1000 mmol/L). Por outro lado, se a perda for de origem renal (diuréticos ou deficiência mineralocorticóide), o sódio urinário pode estar elevado (>20 mmol/L). Os pacientes com perda de líquidos hipotônicos podem apresentar concentrações de sódio variáveis e, são classificados como tendo desidratação hipertônica, isotônica ou hipotônica. A perda de líquido hipotônico resulta inicialmente em hipernatremia pela perda relativamente maior de água que de sódio, ou seja, o paciente será hipernatrêmico (e hipertônico). A desidratação hipertônica estimula o centro da sede e, assim, o paciente minimiza parte do deficit. Se a reposição for com água pura (sem sal) ocorre redução da tonicidade sérica com normonatremia e, em alguns casos, hiponatremia.

EXCESSO DE ÁGUA

O excesso de água total se apresenta como edema periférico e hiponatremia. O edema sempre está acompanhado de excesso de sódio. A hiponatremia, no contexto do excesso de água do corpo, está associado com um conteúdo de água total normal ou levemente reduzido. O excesso de água em geral reflete a diminuição da excreção renal pelo aumento da atividade do HAD. Teoricamente poder ser devida a ingestão aumentada ou excreção inadequada de água, ou ambas. As principais causas do excesso de água são:

Retenção do sódio. (V. sódio).

Redução da excreção renal de água. A anti- diurese é promovida por:

ß Síndrome de secreção inadequada do hormônio antidiurético (SSIHAD). Esta condição é devida a secreção contínua de HAD em face da hipotonicidade ou aumento do volume intravascular, ou ambos. As causas mais comuns são:

− Tumores. Carcinoma de brônquios, próstata e pâncreas. Tumores cerebrais: glioma e meningioma.

− Patologia cerebral. Tumores, traumas/aci-dentes cerebrais. Infeccões: abcsessos, meningite e encefalite.

− Patologia pulmonar. Tumores: carcinoma bronquial. Infecções: tuberculose, pneumonia. Pneumo -tórax. Hidro-tórax.

− Outras causas. Síndrome de Guillain-Barre e ingestão aguda de álcool.

As características deste estado são a baixa os- molalidade sérica e hiponatremia associada com elevada osmolalidade urinária. Em termos práticos é importante considerar as várias condições que devem ser satisfeitas antes de confirmar o diagnóstico da SSIHAD. Ou seja, levar em conta os seguintes informações:

− Sem evidências de desidratação.

− Nenhuma disfunção supra-renal, hipofisária ou tireoidiana.

− Sem drogas ou terapia antidiurética.

− Resposta positiva à restrição líquida (<500 mL/d) com normalização dos valores do sódio e osmolalidade séricas.

ß Drogas antidiuréticas. Existe grande varie - d ade de drogas que produzem uma síndrome in distinta da SSIHAD pois ambas estimulam a secreção de HAD ou potencializa -o ao nível renal:

− Drogas que aumentam a secreção do HAD. Hipnóticos: barbitúricos. Narcóticos: mo r- fina. Hipoglicêmicos: clropropamida, tol- butamina. Anticonvulsivantes: carbamaze- pina. Antineoplásticos: vincristina, vinblastina, ciclofosfamida. Outros: clofi- brato e derivados nicotínicos.

− Drogas que potencializa m a a t i v i d a d e d o HAD. Hipoglicêmicos: clropropamida, tol- butamina, paracetamol e iodometacina.

ß Hiponatremia diurético-r e l a c i o n a d a. São freqüentes os achados de hiponatremia em p a-