Fisiologia - Apparato Urinario

LIQUIDI CORPOREI

Il contenuto corporeo è rappresentato per circa il 60% da acqua; un soggetto di 70 kg contiene

circa 42 kg di acqua. Le variazioni di questa percentuale sono dipendenti soprattutto dal diverso

contenuto in massa grassa, dall'età e dal sesso; infatti, individui con massa magra simile hanno

una percentuale di acqua comparabile; la perdita di peso corporeo per perdita di massa grassa

comporta una piccola variazione del contenuto idrico corporeo, mentre la perdita di un

grammo di proteine comporta la perdita di 3 g di acqua tissutale; il contenuto di liquidi, inoltre,

diminuisce con l'aumentare dell'età, passando dal circa 75-80 % nei lattanti, fino al poco più del

50% nell'anziano; oltretutto, solitamente l'individuo maschio contiene una percentuale di

acqua leggermente superiore all'individuo femmina.

Il contenuto di liquido varia da organo a organo; il sangue ed i reni sono gli organi che

contengono una maggiore percentuale di liquidi (rispettivamente 83,6% e 82,7%); seguono, in

ordine decrescente, il cuore, il polmone, la milza, il muscolo, il pancreas, il cervello, il tubo

digerente, la cute ed il fegato, tutti con percentuale comprese tra il 70-80%; lo scheletro

contiene solo il 31% di liquidi, mentre l'adipe soltanto il 10%.

I ruoli funzionali dei liquidi corporei sono quelli di :

costituire l'ambiente in cui si svolgono tutte le reazioni biochimiche;

• di costituire il solvente delle soluzioni e la fase acquosa dei colloidi poiché, possedendo

• un alta costante dielettrica, è il solvente ideale per le sostanze ionizzate;

di essere un ottimo mezzo di trasporto;

• di partecipare ai processi della termoregolazione, per via del loro calore specifico, che gli

• consente di assorbire e cedere calore per variazioni di temperatura abbastanza modeste, e

dell'alto calore latente di vaporizzazione, che rende difficile la vaporizzazione dell'acqua.

In condizioni di digiuno idrico, si va incontro a morte rapida; le cause di morte sono

soprattutto l'ipovolemia e l'ipertermia per mancata termodispersione.

I compartimenti idrici sono essenzialmente due: il compartimento intracellulare, che costituisce

circa i 2/3 del volume totale di liquido corporeo, ovvero circa 28 L in un uomo di 70 kg, ed il

compartimento extracellulare; quest'ultimo può essere ulteriormente suddiviso nel liquido

interstiziale (circa 10 L), nel plasma (circa 3 L), nella linfa (poco meno di 1 L) e nei liquidi

transcellulari (poco meno di 1 L).

La composizione ionica dei liquidi dipende dalle membrane che separano i vari compartimenti.

+ -

Na e Cl sono responsabili del 90% dell'osmolarità del liquido extracellulare, mentre le proteine

sono più concentrate nel liquido intracellulare; in particolare, nel plasma sono più concentrate

rispetto al liquido interstiziale perché non passano l'endotelio, e sono responsabili della

pressione oncotica (pressione causata dalle proteine presenti in soluzione nel plasma

2+

sanguigno). Il Ca è in bassa concentrazione nel citosol, ma nelle cellule è sequestrato nel

reticolo endoplasmatico liscio e nei mitocondri; nel plasma, invece, è legato per circa il 50% alle

proteine cariche negativamente, e la quota che attraversa l'endotelio è la quota libera.

Il bilancio idrico è il bilancio tra l'acqua assorbita e l'acqua eliminata da un organismo;

l'organismo tende a mantenere costante la composizione dei propri liquidi interni, in modo che

in un determinato periodo di tempo il bilancio idrico sia in pareggio, cioè che la quantità di

acqua assunta eguagli la quantità di acqua eliminata. In un individuo adulto, la quantità di acqua

introdotta è uguale a circa 2,5 L, così come la quantità di acqua eliminata. Nel lattante, invece,

con peso corporeo di circa 7 kg, il bilancio idrico è di 1 L, pari al 15% del contenuto corporeo.

L'eliminazione di acqua nell'adulto avviene essenzialmente con l'urina (circa 1,4 L); gran parte

dell'acqua filtrata attraverso i glomeruli renali viene riassorbita nei tubuli renali; la quantità che

viene eliminata con le urine dipende dal carico di soluto ed è regolata dall'ormone antidiuretico,

che ne favorisce il riassorbimento nei tubuli contorti distali e nei dotti collettori; il rene è

l'unico organo in grado, entro certi limiti, di modulare il volume di liquido secreto, variando la

concentrazione dei soluti fino a 1200 mOsm. Gran parte della restante eliminazione di acqua

avviene con la perspiratio insensibilis (circa 1 L); comprende il vapor acqueo che satura l'aria

nello spazio morto e l'acqua persa attraverso la cute per evaporazione; quest'ultima varia con la

temperatura e l'umidità ambientale, con l'entità del metabolismo basale, con la temperatura

corporea e con il vestiario; quando la temperatura ambientale passa da 24 °C a 31 °C, la

perspiratio insensibilis raddoppia; un aumento di 2 °C della temperatura corporea determina un

aumento dell'evaporazione del 50%. Alla nascita, per l'incompleto sviluppo della funzione

renale, la quantità di urina escreta è di 20 mL; a 2 settimane essa aumenta di 10 volte, in

parallelo al consumo di latte; a 3 mesi raggiunge i 300 mL; il bilancio idrico nell'infanzia si

realizza con un'eliminazione dell'acqua per evaporazione ad un livello molto superiore rispetto

all'adulto. Altra via di eliminazione è la sudorazione, una quantità non standardizzabile per la

molteplicità delle variabili; perdite elevate si hanno per incremento della ventilazione polmonare

e della sudorazione in ambiente caldo e secco e durante gli attacchi febbrili; alla temperatura

torrida del deserto, le perdite idriche con la sudorazione possono raggiungere anche i 10

L/giorno; altri fattori che influenzano la sudorazione sono l'intensità e la durata dell'attività

fisica e la velocità del vento. Infine, si ha una leggera eliminazione di acqua (circa 0,1 L) con le

feci; l'acqua delle secrezioni digestive viene riassorbita nell'intestino stesso; in caso di diarrea o

fistola intestinale, le perdite idriche possono essere considerevoli, dando luogo a disidratazione,

evento non infrequente nei lattanti e nei bambini.

Il fabbisogno idrico è di difficile valutazione, per via delle molte variabili che intervengono; in

condizioni normali, si possono considerare adeguati i valori di 1 mL/kcal per l'adulto e 1,5

mL/kcal per lattanti e bambini, valori legati dunque all'assunzione energetica. Nei bambini, il

fabbisogno è maggiore per la maggiore quantità di acqua per unità di peso corporeo, per il

turnover più veloce dell'acqua corporea, per la ridotta capacità del rene nell'eliminare il carico di

soluti e per la maggiore perdita di acqua per evaporazione, a causa del maggiore valore del

rapporto tra superficie e peso corporei. La variabilità del fabbisogno idrico è dipendente

soprattutto dal contenuto osmotico della dieta, dall'entità della sudorazione, e da patologie che

comportano perdite idriche (febbre, diarree, ustioni estese, etc.). L'acqua proviene dalla quantità

ingerita per via orale, dalla quantità contenuta negli alimenti e dalla quantità formatasi nei

processi metabolici. L'ingestione di acqua per via orale è determinata dalla sensazione di sete; in

condizioni basali, 1,5 L di acqua sono sufficienti a soddisfare i fabbisogni giornalieri; l'aumento

dell'1% dell'osmolarità ematica induce la sete per stimolazione da parte di osmocettori

ipotalamici. Dall'ossidazione di 1 g di proteine, di amido e di lipidi si producono rispettivamente

0,41, 0,60 e 1,07 g di acqua. Considerando che in una corretta alimentazione il 12% proviene da

proteine, il 58% da carboidrati e il 30% da lipidi, si ottiene che la completa ossidazione di questi

nutrienti fornisce 310 mL di acqua (acqua metabolica). Gli alimenti a maggiore contenuto di

acqua sono le verdure e gli ortaggi crudi, la frutta fresca, i molluschi e i crostacei, il latte intero, i

legumi freschi crudi, il riso cotto, l'uovo. + -

Alterazioni del bilancio idrico si hanno per disidratazione e per iperidratazione. Na e Cl sono

responsabili del 90% dell'osmolarità dei liquidi extracellulare; in base alla concentrazione di

questi 2 ioni, le alterazioni del bilancio idrico possono essere classificate come isotoniche,

ipotoniche o ipertoniche. La disidratazione isotonica avviene per sudorazione profusa, vomito,

diarrea o uso di diuretici; si ha riduzione del liquido extracellulare, con conseguente ipovolemia

e shock. L'iperidratazione isotonica avviene per eccessiva assunzione di acqua e NaCl, con

conseguente aumento del liquido extracellulare e formazione di edemi. La disidratazione

ipertonica avviene per eccessiva perdita di sali a causa di febbre o aumento eccessivo della

perspiratio insensibilis, con conseguente iperosmolarità extracellulare e carenza di liquidi,

passaggio di acqua da dentro a fuori le cellule e notevole riduzione del volume cellulare.

L'iperidratazione ipertonica avviene per eccessiva assunzione di NaCl, soprattutto in soggetti con

insufficienza renale, con conseguente iperosmolarità extracellulare, aumento del liquido

extracellulare e passaggio di acqua da dentro a fuori le cellule. La disidratazione ipotonica

avviene per eccessiva perdita di sali. L'iperidratazione ipotonica avviene per eccessiva assunzione

di acqua, soprattutto in soggetti con insufficienza renale, con conseguente ipoosmolarità

extracellulare, passaggio di acqua da fuori a dentro le cellule ed aumento del liquido

intracellulare. L'EQUILIBRIO ACIDO-BASE

Il pH dell'organismo deve essere rigorosamente mantenuto intorno a 7,4. Diete iperproteiche e

iperlipidiche, per via del catabolismo degli aminoacidi solforati e basici e degli acidi grassi,

+

generano ioni H , mentre diete vegetariane, per via del catabolismo degli aminoacidi basici e di

-

acidi organici, generano ioni OH , per cui sono indispensabili, in ogni caso, meccanismi di

riequilibrio del pH. Un sistema tampone è un meccanismo che limita la variazione di pH che si

+ -

verifica quando in una soluzione sono aggiunti H o OH . Si tratta di un acido debole (che si

dissocia parzialmente a pH 7,4) associato alla sua base coniugata. L'equilibrio che si instaura è:

+ -

H + A HA

↔

+ - -

Aggiungendo H (acidosi) si formerà più HA, se A è disponibile, mentre aggiungendo OH

+ -

(alcalosi) HA cederà H con formazione di acqua e A . Molta dell'efficacia del tampone dipende

-

dalla quantità di A e di HA disponibile.

Ad un determinato pH, il rapporto tra la quota dissociata e quella indissociata è costante:

+ -

k = [H ] [A ] / [HA]

+ -

[H ] = k [HA]