Homeostasis del potasio

Definitions & Key takeaways

Potassium homeostasis is the body's ability to maintain a constant balance of potassium in the body. Potassium is a cation mostly located inside the cell and is essential for maintaining the function of excitable tissues. The kidneys play a fundamental role, being responsible for the external potassium balance, particularly the cells of the distal convoluted tubule and collecting duct, which are considered the fine-tuning components of potassium reabsorption and secretion. Kidneys remove excess potassium from the bloodstream and excrete it in the urine.

Chapters:

Ver video solo

Introduction0:00–1:17

El potasio es un ion positivo, o un catión, y su símbolo es K. Alrededor del 98% del potasio total del cuerpo se encuentra en el líquido intracelular, o LIC, lo que hace que la concentración de potasio intracelular sea de unos 150 miliequivalentes por litro.
El 2% restante se encuentra en el líquido extracelular, o LEC, que consiste en plasma y líquido intersticial Sin embargo, como solo se puede medir la concentración plasmática de potasio, que es de unos 4,5 miliequivalentes por litro, este valor suele utilizarse para definir la concentración extracelular normal de potasio.
El mantenimiento de la concentración normal de potasio en el LEC y el LIC es esencial para el funcionamiento normal de las células excitables, como las células nerviosas y las células musculares, incluidos los cardiomiocitos.
En todas las membranas celulares, cuando no hay estímulo, hay cargas eléctricas negativas en el interior y cargas eléctricas positivas en el exterior.
Esto crea una diferencia de potencial llamada potencial de membrana en reposo. Una vez que hay un estímulo, como cuando un músculo se contrae, se genera un impulso electroquímico que se transmite a lo largo de la membrana celular y que genera un potencial de acción.
El potasio se obtiene de la dieta. La ingesta diaria de potasio recomendada es de entre 40 y 50 miliequivalentes por litro, lo que supone entre 1,6 y 2 gramos de potasio, lo que equivale a 5 plátanos al día.

Potassium1:17–1:49

Una vez ingerido, el potasio es reabsorbido en la sangre por el tubo digestivo y viaja sin unirse a las proteínas plasmáticas La mayor parte del potasio entra en las células, una pequeña cantidad puede perderse a través del sudor y el tubo digestivo y el resto es filtrado por los riñones y excretado.

Potassium Regulation1:49–2:14

Sabiendo esto, el potasio debe regularse cuidadosamente para que su concentración se mantenga constante. El equilibrio del potasio depende de la cantidad total de potasio que hay en el organismo, que a su vez está determinada por la ingesta y la excreción de potasio, y se denomina equilibrio externo de potasio.
El equilibrio de potasio también depende de la distribución del potasio entre el LEC y el LIC, y se denomina equilibrio interno de potasi Empecemos con el equilibrio externo de potasio.

External Potassium Balance2:14–2:48

Diariamente, la excreción urinaria de potasio debe ser igual al potasio de la dieta, menos las pequeñas cantidades que se pueden perder a través del sudor o del tubo digestivo Si la excreción de potasio es menor que la ingesta de potasio, se trata de un equilibrio positivo de potasio y puede producirse hiperpotasemia, o un aumento de las concentraciones de potasio en la sangr Si la excreción de potasio es mayor que la ingesta, se trata de un equilibrio negativo de potasio y puede producirse hipopotasemia, o concentraciones bajas de potasio en la sangre.

Nephrons2:48–3:54

Los riñones tienen una función muy importante para el mantenimiento del equilibrio de potasio en un punto neutro adecuado.
Los riñones están formados por una gran cantidad de nefronas, y cada nefrona está formada por un corpúsculo renal y un túbulo renal El corpúsculo renal, a su vez, está formado por el glomérulo (un lecho de capilares muy pequeño) y la cápsula de Bowman que rodea al glomérulo.
La sangre llega al glomérulo a través de la arteriola aferente, que es una rama de la arteria renal, y sale del glomérulo a través de las arteriolas eferentes.
Estos vasos actúan como un filtro, permitiendo que todo, excepto los eritrocitos y las proteínas, pase del torrente sanguíneo a la cápsula de Bowman, que está conectada al túbulo re nal.
El líquido resultante se llama filtrado. Al salir del glomérulo, las arteriolas eferentes se dividen en capilares por segunda vez, formando los vasos peritubulares, que envuelven los segmentos del túbulo renal: el túbulo contorneado proximal, el asa de Henle en forma de U, que tiene una rama descendente y otra ascendente, el túbulo contorneado distal y el túbulo colector.

Potassium Clearance3:54–5:33

A medida que el filtrado pasa por el túbulo renal, los iones como el potasio se filtran desde los capilares hacia el lumen del túbulo, y se reabsorben desde el lumen hacia los capilares, dependiendo de la cantidad de potasio que haya en el torrente sanguíneo.
En primer lugar, el potasio se filtra libremente a través de los capilares glomerulares y continúa en el túbulo contorneado proximal, o TCP, donde se reabsorbe el 67% del potasio Curiosamente, el 67% del agua también se reabsorbe en el TCP, dejando el lumen lleno de todo tipo de solutos, como el potasio.
Como consecuencia, parte del potasio es arrastrado pasivamente desde el lumen, hacia las células del TCP y luego al torrente sanguíneo.
Parte del potasio también puede ser simplemente arrastrado por el agua, lo que se denomina arrastre de disolvente Más adelante, en la rama ascendente gruesa de Henle, un 20% adicional del potasio filtrado se reabsorbe mediante el cotransportador sodio-potasio-cloruro o NKCC2.
Algunos fármacos, como los diuréticos de asa, pueden bloquear el cotransportador NKCC2, lo que provoca un aumento de la excreción de sodio, cloruro y potasio.
Por último, el túbulo contorneado distal y el túbulo colector son responsables de los ajustes en la excreción de potasio, específicamente los ajustes cuando varía la ingesta de potasio en la diet Si una persona tiene una dieta baja en potasio, se reabsorberá más potasio en estos segmento Por el contrario, cuando hay una ingesta normal o elevada de potasio, las células principales del túbulo distal y del túbulo contorneado segregan más potasio hacia el lumen.

Aldosterone5:33–7:16

Esto está regulado principalmente por la aldosterona, una hormona producida en las glándulas suprarrenales en respuesta a la angiotensina II, que a su vez forma parte del sistema renina-angiotensina-aldosterona que responde a la disminución de la presión arterial.
La aldosterona aumenta la reabsorción de sodio y agua para que la presión arterial vuelva a subir, y esto también provoca un aumento de la secreción de potasio.
En primer lugar, la aldosterona induce la síntesis de más canales de sodio en la superficie apical de las células tubulares distales, así como en las células del túbulo colecto Esto permite que entre más sodio en las células, por lo que hay más sodio que puede ser utilizado por la sodio-potasio ATPasa, que se encuentra en la superficie basolateral de las células tubulares.
La sodio-potasio ATPasa es una bomba que introduce dos iones de potasio en las células y bombea tres iones de sodio al exterior.
Como resultado, el sodio es bombeado fuera de las células y después al torrente sanguíneo, mientras que el potasio entra en las célula La aldosterona también aumenta el número de sodio-potasio ATPasas y, en consecuencia, se bombea aún más potasio a la célul De este modo, la concentración de potasio intracelular aumenta y esto crea una fuerza motriz para que el potasio sea secretado desde la célula hacia el lumen.
Además, la aldosterona también aumenta el número de canales de potasio en la membrana luminal, por lo que se excreta aún más potasio.
Por último, otro mecanismo de regulación es la cantidad de iones negativos en el túbulo distal o en el túbulo colector. Cuando hay más iones negativos, como el bicarbonato, en el lumen, en comparación con los positivos, la secreción de potasio aumenta para mantener el equilibrio entre los iones positivos y negativos Vamos a hablar ahora del equilibrio interno del potasio, o la distribución del potasio en el LEC frente al LIC.

Internal Potassium Balance7:16–8:08

El equilibrio interno de potasio se mantiene controlado principalmente por las sodio-potasio ATPasas de la superficie de todas las célula Y la mayoría de los factores que regulan el equilibrio interno del potasio lo hacen actuando sobre la sodio-potasio ATPasa.
Supongamos que una persona ingiere una gran cantidad de potasio, como 10 en lugar de 5 plátano Todo ese potasio llega al tubo digestivo y se reabsorbe en la sangre, lo que podría provocar un peligroso aumento de la concentración extracelular de potasio.
Afortunadamente, después de comer se segrega mucha insulina para ayudar a la captación de glucosa en las célula Y la insulina también aumenta la actividad de la sodio-potasio ATPasa, por lo que también entra más potasio en la célula.

Exercise8:08–8:58

Además, las catecolaminas como la adrenalina también aumentan la actividad de la sodio-potasio ATPasa, permitiendo que entre más potasio en las células.
Esto es especialmente importante durante el ejercicio. Por otro lado, durante el ejercicio, el potasio tiende a salir de las células.
Esto se debe a que se consume mucha energía que normalmente se almacena como ATP. Al quemarse el ATP para obtener energía, se abren los canales de potasio y este puede salir de las células.
De este modo, durante el ejercicio se produce un aumento muy pequeño de la concentración de potasio extracelular, que ayuda a que las arteriolas del músculo esquelético se dilaten, lo que permite un mayor flujo de sangre a los músculos.
Pero como las concentraciones de adrenalina también aumentan un poco durante el ejercicio, esto limita la cantidad de potasio que sale de las células, manteniendo el equilibri Otra forma de que el potasio salga de las células es a través de la lisis celular, que es cuando las membranas celulares se dañan y se rompen.

Cell Lysis8:58–9:23

Esto puede ocurrir con las quemaduras, la rabdomiólisis (que es la lesión del músculo esquelético) o cuando se destruyen las células cancerosas durante la quimioterapia.
Cuando las membranas celulares se rompen, esto básicamente deja una puerta abierta para que el potasio salga de la célula, lo que conduce a la hiperpotasemia.

Osmolarity9:23–10:04

Por último, el equilibrio del potasio es muy sensible a los cambios en la osmolaridad sérica y el pH. La osmolaridad refleja el número de partículas de soluto por litro de disolvente y, normalmente, la osmolaridad del LIC es igual a la osmolaridad del LEC, aunque la composición exacta de los solutos sea di ferente.
Cuando hay hiperosmolaridad, significa que hay algo en el LEC que crea una fuerza osmótica capaz de arrastrar el agua desde el interior de las células (como demasiados iones de sodio).
A medida que el agua sale de las células, la concentración de potasio intracelular aumenta y esto crea una fuerza motriz que hace que el potasio salga de la célula, lo que lleva a un aumento del potasio ex tracelular.

pH10:04–11:02

Por otro lado, el pH refleja la concentración de iones de hidrógeno, y el pH normal de la sangre es de aproximadamente 7,4.
Para mantener el equilibrio del pH, el hidrógeno entra y sale de las células. Para que el hidrógeno atraviese la membrana celular debe ir acompañado de un anión, es decir, de un ion con carga negativa, o ser intercambiado por otro catión, como el potasi La disminución primaria de la concentración de hidrógeno en la sangre se llama alcalosis metabólica.
Como mecanismo de defensa, el hidrógeno debe salir de las células a cambio de potasio. Así entra en las células una mayor cantidad de potasio, lo que conduce a la hipopotasemia.
Por otra parte, cuando hay un aumento primario de la concentración de hidrógeno en la sangre, se habla de acidosis metabólica.
Como mecanismo de defensa, el hidrógeno debe entrar en las células a cambio de potasio. Sale más potasio de las células y esto conduce a la hiperpotasemia.
##Resumen Como breve resumen... El potasio es un catión que se localiza principalmente en el interior de las células y es esencial para mantener la función de los tejidos excitables.

Review11:02–11:55

El potasio debe ser regulado cuidadosamente para que su concentración se mantenga constante. El equilibrio interno de potasio es la distribución de potasio a través de las membranas celulares.
La insulina y la adrenalina aumentan la captación de potasio por las células, y el ejercicio, la lisis celular y la hiperosmolalidad pueden aumentar la concentración de potasio en el LEC.
La acidosis puede aumentar las concentraciones de potasio en el LEC, mientras que la alcalosis puede disminuirlas. El equilibrio de potasio externo está representado por los mecanismos renales que mantienen el potasio en equilibrio y, como regla general, la cantidad de potasio ingerida debe ser igual al potasio excretado.
El túbulo contorneado distal y el túbulo colector son responsables de los ajustes de la excreción de potasi