Equilibrio Idrico e Osmolarità

Acqua totale corporea

• L'acqua nell'organismo rappresenta circa il 60% del peso corporeo.
• La quantità di acqua è correlata inversamente alla quantità di tessuto adiposo.
• L'acqua si divide in due compartimenti:
  • Acqua extracellulare (20% del peso corporeo): suddivisa in plasma (4% del peso corporeo) e fluidi interstiziali (16% del peso corporeo).
  • Acqua intracellulare (40% del peso corporeo).

Assunzione e perdita di acqua

• Assunzione giornaliera: 1500 mL di acqua da bevande, 750 mL dal cibo e 250 mL dal metabolismo del cibo.
• Perdita giornaliera: 1500 mL con le urine, 50 mL con le feci e 950 mL con la respirazione.

Omeostasi idrica

• L'omeostasi idrica è regolata da 3 meccanismi fondamentali:
  • La sensazione di sete, regolata dal centro della sete nell'ipotalamo, che influenza l'apporto idrico.
  • Il tratto ascendente dell'ansa di Henle, dove viene riassorbito solo il sodio, e non l'acqua, rendendo l'urina ipotonica.
  • L'ormone antidiuretico (ADH), di natura peptidica, prodotto nel nucleo sopraottico e paraventricolare dell'ipotalamo e secreto dall'ipofisi posteriore. La secrezione di ADH è stimolata dall'aumento dell'osmolarità dei liquidi extracellulari e dalla diminuzione del volume totale di H₂O.

Recettori per la secrezione di ADH

• Due tipi di recettori sono coinvolti:
  • Osmocettori ipotalamici, che rispondono all'aumento dell'osmolarità del liquido extracellulare, incrementando la secrezione di ADH.
  • Recettori di volume (seno carotideo, arco aortico, atrio sinistro), che rispondono all'ipovolemia e stimolano la produzione di ADH.

Elettroliti plasmatici

• Gli elettroliti plasmatici rappresentano più del 95% delle sostanze osmoticamente attive nei liquidi corporei.
• Hanno un ruolo essenziale nel controllo dei volumi idrici dell'organismo.
• La composizione elettrolitica del plasma differisce da quella intracellulare.

Composizione elettrolitica del plasma (mmol/L)

• Cationi*
• Sodio: 140
• Potassio: 4.5
• Calcio: 2.5
• Magnesio: 1
• Anioni*
• Cloruri: 102
• Bicarbonati: 27
• Fosfati: 1
• Solfati: 0.5
• Acidi organici: 3.5
• Proteine: 15

Composizione elettrolitica dei liquidi corporei (mmol/L)

Costituenti dei fluidi extracellulari

• Il sodio è il catione più importante e mantiene costante la pressione osmotica.
• Gli anioni principali sono cloro, bicarbonato e proteine.

Sodio

• Catione prevalentemente extracellulare.
• Assorbito dal tratto gastro-intestinale e riassorbito dai tubuli prossimali e distali del rene (fino al 99% sotto lo stimolo dell'aldosterone).
• Ruolo nell'equilibrio idroelettrolitico e nell'equilibrio acido-base.
• Intervallo di riferimento: 135-145 mmol/L.

Potassio

• Principalmente intracellulare (98%).
• Mantenimento del rapporto 98/2 tra interno ed esterno delle cellule.
• Coinvolto nel metabolismo cellulare (anabolismo e catabolismo).
• Intervallo di riferimento: 3.5-5 mmol/L.
• Variazioni correlate al pH ematico (acidosi/alcalosi).

Osmolarità

• Dipende dal numero di particelle osmoticamente attive in un dato volume.
• Misurata in osmole o milliosmole per litro (osmolarità) o per kg di solvente (osmolalità).
• Le principali sostanze osmoticamente attive nel plasma, oltre agli elettroliti, sono glucosio e urea.

Osmolarità plasmatica

• Valore normale: 295 mOsm/L.
• Calcolata con la formula: 2 X Na + Glucosio + Urea.

Fosfato inorganico

• Importante nella produzione di energia (ATP) e per molti enzimi.
• Presente principalmente nel tessuto scheletro (85%).
• Presente nel sangue sotto forma di idrogeno fosfato (HPO4-) e diidrogenofosfato (H2PO4-) in un rapporto di 4:1 a pH 7.4.
• Regola il metabolismo e l'eliminazione renale del fosfato e correlato al metabolismo del calcio.
• Intervallo di riferimento: 0.8-1.5 mmol/L (adulti).

Magnesio

• Secondo catione intracellulare più importante.
• Cofattore di oltre 300 reazioni enzimatiche che coinvolgono l'ATP.
• Regola il movimento del calcio nelle cellule muscolari lisce e la forza contrattile cardiaca.
• Intervallo di riferimento: 0.7-1.05 mmol/L (adulti).

Calcemia (concentrazione del calcio)

• Valori normali (adulti):
  • Calcio totale: 2.10-2.60 mmol/L (8.4-10.4 mg/dL).
  • Calcio ionizzato: 1.15-1.35 mmol/L (4.6-5.4 mg/dL).
• Calcio (Ca⁺⁺) ionizzato è il 50% del Ca totale.
• Il restante 40% è legato alle proteine; il restante 10% è legato a citrato e fosfato.
• Intervalli di riferimento leggermente più ampi nei bambini.
• Il pH influenza la concentrazione del calcio ionizzato.

Paratormone

• Ipercalcemizzante.
• Stimola il riassorbimento del calcio a livello intestinale e renale
• Stimola l'attività degli osteoclasti.
• Regola l'idrossilazione della vitamina D.
• Regola l'assorbimento intestinale del calcio e l'escrezione dei fosfati.
• È prodotto dalle paratiroidi con un'azione complessa sul metabolismo del calcio e fosforo.

Vitamina D

• Aumenta l'assorbimento intestinale del calcio.
• Regola il metabolismo del fosfato a livello renale.
• Attiva gli osteoblasti e favorisce la mineralizzazione della matrice ossea.
• Il fegato e il rene sono fondamentali per l'attivazione della vitamina D.
• 25-idrossi vitamina D livelli normali nel range 10-68 ng/ml.
• 1,25 diidrossi vitamina D livelli normali nel range 26 -95 pg/mL.

Calciuria

• Correlata alla dieta e all'assorbimento intestinale ed escrezione renale del calcio.
• Livelli elevati possono essere causati da iperparatiroidismo e origine neoplastica.
• Livelli bassi in ipoparatiroidismo e condizioni come ipovitaminosi D e deficit di glucocorticoidi.

Metodi di determinazione di sodio e potassio

• Fotometria a fiamma in emissione.
• Elettrodi iono-selettivi (ISE).
• Potenziometria diretta.
• Potenziometria indiretta (con diluizione del campione).

Ulteriori considerazioni

• La quantità di acqua che si perde normalmente può variare in base a differenti condizioni (es. sforzo fisico, temperatura ambientale).
• I valori di riferimento possono variare a seconda della popolazione.