Característica general de la regulación del equilibrio hidroelectrolítico
El mantenimiento de la homeostasis hidroelectrolítica es garantizado por la acción coordinada de varias hormonas y un sistema integrador: la hormona antidiurética (ADH), la aldosterona, el sistema renina-angiotensina-aldosterona (SRAA) y el péptido natriurético auricular (PNA). El principal órgano efector son los riñones, y la zona clave de regulación son los túbulos distales y los túbulos colectores, donde se produce la reabsorción facultativa de agua y sodio.
Hormona antidiurética (vasopresina)
La ADH es un péptido de 9 aminoácidos con un enlace disulfuro. Se sintetiza en las neuronas del hipotálamo anterior, se transporta por los axones en complejo con una proteína portadora, la neurofisina, hasta la neurohipófisis, desde donde se secreta a la sangre. El principal estímulo para su secreción es el aumento de la concentración de sodio y de la osmolaridad del líquido extracelular.
La ADH tiene dos tipos de receptores:
- Los receptores V1 se ubican en el músculo liso vascular; su activación causa vasoconstricción (de ahí el segundo nombre de la hormona: vasopresina).
- Los receptores V2 se localizan en las células de los túbulos colectores y regulan el metabolismo hídrico.
La activación de los receptores V2 se produce a través del sistema de la adenilciclasa: el aumento de la concentración de AMPc activa la proteincinasa A, la cual desencadena una cascada de fosforilación e inducción de factores de transcripción para la síntesis de acuaporina-2 (AQP2). La AQP2 se inserta en la membrana apical de las células, lo que asegura la reabsorción de agua. En ausencia de ADH, la reabsorción de agua en este segmento no se produce, lo que constituye la base para el diagnóstico diferencial de la diabetes mellitus y la diabetes insípida.
Aldosterona
La aldosterona es una hormona esteroidea sintetizada en las células de la zona glomerular de la corteza suprarrenal a partir del colesterol. Los estímulos para su síntesis son la disminución de la concentración de sodio en el líquido extracelular, el aumento de la concentración de potasio y la activación del SRAA.
Los efectos de la aldosterona en las células blanco se ejecutan mediante la inducción de la síntesis de tres grupos de proteínas:
- Componentes de los canales de sodio (ENaC) de la membrana apical para la entrada de Na⁺ a la célula.
- Enzimas del ciclo de los ácidos tricarboxílicos (CAT) para incrementar la producción de ATP.
- Subunidades de la Na⁺/K⁺-ATPasa de la membrana basolateral para el transporte activo de Na⁺ desde la célula hacia la sangre y de K⁺ hacia el interior celular.
El efecto neto es la retención de NaCl en el organismo (los cloruros siguen al sodio por gradiente electroquímico) y la excreción de potasio.
Sistema renina-angiotensina-aldosterona
El SRAA se activa cuando disminuye la presión de perfusión renal: hemorragia, deshidratación, estenosis de la arteria renal, nefrosclerosis. La caída de presión en la arteriola aferente glomerular estimula la secreción de renina por las células yuxtaglomerulares.
- La renina es una enzima proteolítica que escinde el angiotensinógeno (una proteína sintetizada por el hígado) para formar la angiotensina I (10 aminoácidos).
- La enzima convertidora de angiotensina (ECA) es una carboxidipeptidilpeptidasa, única por escindir dos aminoácidos del extremo C-terminal. Como resultado, se forma la angiotensina II (8 aminoácidos).
Efectos de la angiotensina II:
- Una potente vasoconstricción a través del sistema del trifosfato de inositol y el aumento de la concentración intracelular de Ca²⁺, lo que eleva la presión arterial.
- Estimulación de la secreción de aldosterona en la zona glomerular suprarrenal, provocando retención de Na⁺ y agua.
- Estimulación indirecta de la secreción de ADH mediante el aumento de la osmolaridad, causando retención de agua.
- Inducción de la sensación de sed, aumentando la ingesta de agua y el volumen de sangre circulante.
Situaciones clínicas de activación del SRAA: vómitos abundantes, diarrea, sudoración profusa, hemorragia; todos los estados que requieren la restauración del volumen de sangre circulante.
Péptido natriurético auricular
El PNA es producido por los cardiomiocitos auriculares en respuesta a su distensión ante el incremento de la presión arterial y del volumen de sangre circulante. Funciona como un antagonista funcional del SRAA.
Efectos principales:
- Inhibición de la secreción de renina, bloqueando la formación de angiotensina I y II.
- Supresión de la síntesis de aldosterona, disminuyendo la reabsorción de sodio.
- Inhibición de la secreción de ADH, reduciendo la reabsorción de agua.
- Acción espasmolítica directa (vasodilatadora) sobre las paredes vasculares.
El resultado acumulativo es la disminución del volumen de sangre circulante y de la presión arterial.
Puntos clave
- La ADH se sintetiza en el hipotálamo, es secretada por la neurohipófisis y, a través de los receptores V2 y la acuaporina-2, potencia la reabsorción de agua en los túbulos colectores.
- Los receptores V1 de la ADH median la vasoconstricción, lo que explica el segundo nombre de la hormona: vasopresina.
- La aldosterona es un mineralocorticoide de la zona glomerular de la corteza suprarrenal; induce la síntesis de ENaC, enzimas del CAT y de la Na⁺/K⁺-ATPasa, reteniendo NaCl y excretando K⁺.
- El detonante del SRAA es la disminución de la presión de perfusión renal; la renina desencadena la cascada proteolítica del angiotensinógeno.
- La ECA es una carboxidipeptidilpeptidasa que convierte la angiotensina I en la angiotensina II activa.
- La angiotensina II causa vasoconstricción, estimula la aldosterona, la ADH y la sensación de sed, elevando la presión arterial.
- El PNA es antagonista del SRAA: inhibe la renina, la aldosterona, la ADH y dilata los vasos sanguíneos, reduciendo la presión arterial.
- El desequilibrio entre el SRAA y el PNA constituye la base de las alteraciones del metabolismo hidroelectrolítico y de la hipertensión arterial.