Reni e liquidi corporei

Reni e liquidi corporei

Assunzione e perdita giornaliera di liquidi

L’acqua entra nell’organismo tramite due vie:

• Introdotta sotto forma di liquidi o presente nel cibo (2100 mL/die);
• Sintetizzata dall’organismo come risultato dell’ossidazione dei carboidrati (200 mL/die).

Logicamente questi sono valori molto variabili da soggetto a soggetto e in uno stesso individuo da giorno a giorno, in quanto dipende dalle condizioni ambientali in cui ci si trova, dalle abitudini di vita e dal grado di attività fisica espletata.

Perdita di acqua dall'organismo

L’acqua viene persa nei seguenti modi:

• Perdita insensibile di acqua:
  • Evaporazione dal tratto respiratorio: non appena l’aria entra nel tratto respiratorio, si satura di vapore acqueo prima di essere espulsa, a una pressione di 47 mmHg. Poiché la pressione di vapore dell’aria inspirata normalmente è inferiore a 47 mmHg, si perde continuamente acqua attraverso i polmoni con la respirazione.
  • Diffusione attraverso la pelle: avviene indipendentemente dalla sudorazione; questa perdita è limitata dallo strato corneo della pelle ricco di colesterolo, che crea una barriera contro un’eccessiva perdita di acqua per diffusione (vedasi che i pazienti ustionati devono ricevere grandi quantità di liquido per via endovenosa, per bilanciare la perdita di liquido). Totale = 700 mL/die in condizioni normali.
• Perdita di liquidi con la sudorazione:
  • Questa quantità di acqua persa è molto variabile e dipende dall’attività fisica, ma anche dalla temperatura ambientale.
  • Il volume di sudore è di circa 100 mL/die ma può raggiungere anche 2 L/ora.
• Perdita di acqua con le feci:
  • Solo 100 mL/die vengono persi con le feci in condizioni normali; può aumentare fino a diversi litri in pazienti con diarrea grave.
• Perdita di acqua attraverso i reni:
  • Una grande perdita di acqua avviene con le urine escrete dai reni.
  • Ci sono diversi meccanismi che presiedono al controllo della velocità di escrezione delle urine, poiché il mezzo principale con cui l’organismo mantiene l’equilibrio tra l’assunzione e la perdita di acqua ed elettroliti è proprio il controllo della velocità con cui i reni eliminano queste sostanze. (Il volume di urina può essere inferiore a 0,5 L/die in un soggetto disidratato o può arrivare a 20 L/die in una persona che ha bevuto quantità eccessive di acqua.)

Compartimenti liquidi dell’organismo

1. Liquido extracellulare (20% del peso totale dell’organismo, 14 L, in una persona normopeso di 70 kg):
   • Liquido interstiziale → 11 L
   • Plasma sanguigno → 3 L; poiché plasma e liquido interstiziale sono separati solo dalla parete dei capillari, che è altamente permeabile, la loro composizione ionica è simile, a esclusione delle proteine che sono più concentrate nel plasma.
     • Volume di sangue: il sangue contiene sia liquido intracellulare (all’interno dei globuli rossi) sia extracellulare (il liquido nel plasma); tuttavia, essendo contenuto in un ambiente delimitato, cioè nell’apparato circolatorio, è considerato un compartimento liquido a sé stante.
     • A causa dell’effetto Donnan, la concentrazione degli ioni carichi positivamente è leggermente più alta nel plasma rispetto al liquido interstiziale. Le proteine del plasma hanno una carica netta negativa e quindi tendono a legare cationi (sodio, potassio), trattenendo così una quota extra dei cationi nel plasma insieme alle proteine plasmatiche.
2. Liquido intracellulare (40% del peso totale, 28 L):
   • Separato da quello interstiziale dalla membrana cellulare, che è altamente permeabile all’acqua ma non alla maggior parte degli elettroliti presenti nell’organismo.
   • Contiene solo piccole quantità di ioni sodio e cloro e praticamente non ci sono ioni calcio (0,0001 mmol/L). Vedi tabella nella sezione fisiologia cellulare.
3. Liquido transcellulare: comprende i liquidi sinoviale, pleurico, peritoneale, pericardico, intraoculare e il liquor (considerato solitamente un tipo di liquido extracellulare specializzato). Il loro insieme ammonta a circa 1 o 2 litri.

In una persona di 70 kg l’acqua totale ammonta al 60% (nelle donne 50%, nei bambini 75%) del peso corporeo (42 L); questa percentuale può variare, a seconda dell’età, del sesso e del grado di obesità.

Le quantità relative di liquido extracellulare distribuite tra il plasma e il liquido interstiziale sono determinate soprattutto dal bilancio tra le forze idrostatiche e colloido-osmotiche che agiscono attraverso le pareti capillari.

Riprende concetti già noti: osmosi - moli - osmoli (numero totale di particelle di soluto, viene usato mOsm = 1/1000 osmole) – osmolarità – liquidi isotonici/ipotonici/ipertonici... L’acqua fluisce rapidamente attraverso la membrana cellulare, perciò le osmolarità dei liquidi inter- ed extracellulare restano praticamente uguali l’una all’altra a eccezione dei pochi istanti in cui viene variata la composizione di uno dei due compartimenti. Le membrane cellulari sono praticamente impermeabili a molti soluti; perciò il numero di osmoli nei liquidi intra- ed extracellulari resta generalmente costante a meno che non vengano aggiunti o persi soluti dal compartimento extracellulare.

Effetto dell’aggiunta di una soluzione salina al liquido extracellulare

Diversi tipi di soluzioni sono somministrate per via endovenosa per alimentare i soggetti che non possono assumere un’adeguata quantità di nutrienti per altra via. Le soluzioni di glucosio sono le più utilizzate, mentre quelle di aminoacidi e di grassi omogeneizzati sono usate in misura minore. Nel somministrare queste soluzioni, solitamente viene aggiustata la concentrazione di sostanze osmoticamente attive, in modo da essere vicina all’isotonicità. Dopo che il glucosio o altri nutrienti sono stati metabolizzati, resta di solito un eccesso di acqua, soprattutto se viene ingerita una quota addizionale di liquidi; generalmente i reni eliminano questo liquido in eccesso sotto forma di urina molto diluita. Il risultato netto, perciò, è la sola assunzione di nutrienti da parte dell’organismo.

Anomalie cliniche

La misura che i clinici possono ottenere più facilmente per valutare lo stato di idratazione di un paziente è la concentrazione plasmatica di sodio (buon indicatore):

• Quando la sua concentrazione scende al di sotto dei valori normali (142 mEq/L) si dice che il soggetto è andato incontro a iponatremia.
• Se la concentrazione plasmatica di sodio supera quella normale si ha una condizione di ipernatremia.

Edema: consiste nella presenza di un eccesso di liquido nei tessuti dell’organismo. Tre condizioni possono determinare rigonfiamento intracellulare:

1. Iponatremia
2. Depressione dei sistemi metabolici dei tessuti
3. Mancanza di un adeguato apporto nutritivo alle cellule
   • Se il flusso ematico rimane troppo basso per mantenere il normale metabolismo tissutale, le pompe ioniche della membrana cellulare riducono la loro attività; gli ioni sodio che normalmente permeano all’interno della cellula non possono più essere trasportati fuori da questa e l’eccesso intracellulare di ioni sodio induce un flusso osmotico d’acqua verso l’interno delle cellule.
   • Quando la funzionalità dei vasi linfatici è gravemente danneggiata, per via di un’ostruzione o di una perdita di vasi linfatici, l’edema può diventare particolarmente grave poiché non vi è altro modo di rimuovere le proteine plasmatiche che si riversano negli interstizi. L’aumento della concentrazione delle proteine fa aumentare la pressione colloido-osmotica del liquido interstiziale e questo fa sì che altro liquido venga trascinato fuori dai capillari.
   • Il blocco del flusso linfatico può essere di natura grave specialmente in caso di coinvolgimento dei linfonodi nelle infezioni: vedi l’infezione dovuta al nematode filaria (Wuchereria bancrofti).