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Reni e liquidi corporei

Assunzione e perdita giornaliera di liquidi

L’acqua entra nell’organismo tramite due vie:

1. Introdotta sotto forma di liquidi o presente nel cibo (2100 mL/die);

2. 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.

L’acqua viene persa invece nei seguenti modi:

a. Perdita insensibile di acqua:

o 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 del’aria inspirata normalmente è inferiore a 47 mmHg, si perde

continuamente acqua attraverso i polmoni con la respirazione.

o 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

b. Perdita di liquidi con la sudorazione:

o Questa quantità di acqua persa è molto variabile e dipende dall’attività fisica, ma anche

dalla temperatura ambientale.

o Il volume di sudore è di circa 100 mL/die ma può raggiungere anche 2 L/ora.

c. Perdita di acqua con le feci:

o Solo 100 mL/die vengono persi con le feci in condizioni normali; può aumentare fino a

diversi litri in pazienti con diarrea grave.

d. Perdita di acqua attraverso i reni:

o Una grande perdita di acqua avviene con le urine escrete dai reni.

o 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 e 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): o Liquido interstiziale11 L

o 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.

Pag. 1 a 11

 Il suo volume è importante soprattutto per il controllo delle dinamiche

cardiovascolari.

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):

o separato da quello interstiziale dalla membrana cellulare, che è altamente permeabile

all’acqua ma non alla maggior parte degli elettroliti presenti nell’organismo.

o 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 – 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 intre- 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

Osmolarità Come si comportano il sodio Effetto netto:

e il cloro?

Aggiunta di soluzione Non varia, quindi non Restano nel compartimento Aumento del volume del

isotonica avviene osmosi extracellulare liquido extracellulare

Aggiunta di soluzione Aumenta e provoca il Tutto l’NaCl aggiunto resta Aumento del volume

ipertonica passaggio per osmosi fuori e il liquido diffonde extracellulare,

dell’acqua dall’interno dalle cellule nello spazio diminuzione di quello

all’esterno extracellulare per intracellulare e aumento

raggiungere l’equilibrio dell’osmolarità in

osmotico entrambi i compartimenti

Aggiunta di soluzione Quella del liquido Il volume del

ipotonica extrac. diminuisce e compartimento

parte dell’acqua del intracellulare subisce un

compartimento incremento maggiore di

extracellulare diffonde quello extracellulare

nelle cellule Pag. 2 a 11

 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 aminoacidi che 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 (Wurcheriiabancrofti):

l’esemplare adulto alberga nel sistema linfatico umano e si propaga da individuo a individuo

attraverso le zanzare. I soggetti colpiti da infezioni dovute a filaria possono presentare

linfedema grave ed elefantiasi e, gli uomini, un rigonfiamento dello scroto chiamato idrocele.

 Il linfedema può presentarsi anche in certi tipi di cancro o dopo un intervento chirurgico in cui

vengano rimossi oppure ostruiti i vasi linfatici.

I. Formazione delle urine nei reni: filtrazione glomerulare, flusso ematico

renale e controllo

Il rene è un organo dalle molteplici funzioni, come ad esempio quella di ripulire il corpo dai materiali di

scarto che sono ingeriti o prodotti dal metabolismo, oppure quella di controllare il volume a la

composizione dei liquidi corporei, … ora le analizzeremo una alla volta. Pag. 3 a 11

Escrezione di prodotti metabolici di scarto, di sostanze chimiche esogene, di farmaci e di

metaboliti degli ormoni.

o I reni sono il mezzo principale di eliminazione dei prodotti di scarto del metabolismo non più

necessari all’organismo.

o Ad esempio: urea, creatinina, bilirubina, metaboliti di vari ormoni, xenobiotici.

Regolazione del bilancio idrico e degli elettroliti

o Per il mantenimento dell’omeostasi, l’escrezione dei liquidi e degli elettroliti deve

corrispondere esattamente alla quantità introdotta. Se l’assunzione di una sostanza eccede

l’escrezione, la quantità di tale sostanze nell’organismo aumenterà; se la sua assunzione è

inferiore all’escrezione, la quantità nell’organismo diminuirà.

o I reni hanno una notevole capacità di modificare l’escrezione di sodio in risposta a

modificazione della sua assunzione: sono stati condotti esperimenti che hanno dimostrato che

l’introduzione di sodio può essere aumentata fino a 1500 mEq/die (10 volte il normale) o

diminuita fino a 10 mEq/die (meno di un decimo del normale) con cambiamenti relativamente

piccoli del volume del liquido extracellulare o della concentrazione di sodio nel plasma.

o Questo vale anche per l’acqua e per molti altri elettroliti.

Regolazione della pressione arteriosa

o Sono coinvolti nella regolazione a lungo termine della pressione arteriosa, poiché eliminano

quantità variabili di acqua e sodio; contribuiscono anche al controllo della pressione arteriosa a

breve termine secernendo ormoni e fattori vasoattivi (sistema renina angiotensina).

Regolazione dell’equilibrio acido-base

o Contribuiscono alla regolazione acido-base, insieme ai polmoni e ai tamponi dei liquidi

corporei, eliminando gli acidi e regolando le riserve dei tamponi dei liquidi corporei.

Regolazione della produzione degli eritrociti

 

o Ipossia I reni secernono l’eritropoietina stimola la produzione di globuli rossi a partire da

cellule staminali emopoietiche del midollo osseo.

Regolazione della produzione di 1,25-diidrossicolecalciferolo D

3

o I reni producono la forma attiva della vitamina D (calcitriolo) essenziale per la normale

deposizione di calcio nelle ossa e per il normale assorbimento di calcio da parte del tratto

gastrointestinale.

Sintesi del glucosio

o Nei periodi di digiuno prolungato, i reni sono in grado di sintetizzare glucosio a partire da

aminoacidi e da altri precursori in un processo noto come gliconeogenesi.

o La capacità dei reni di liberare glucosio nel sangue durante prolungati periodi di digiuno

compete con quella del fegato.

o In caso di insufficienza renale totale, nell’organismo si accumulano potassio, acidi, liquidi e altre

sostanze in quantità sufficiente a portare a morte in pochi giorni, a meno che non vengano

iniziate terapie come l’emodialisi, per ripristinare almeno in parte il bilancio idrico e quello degli

elettroliti.

Anatomia funzionale dei reni

Organizzazione generale

Cavità addominale - spazio retroperitoneale – 150 gr – ilo renale – rivestito da capsula fibrosa – in sezione

possiamo vedere corticale e midollare (divisa in 10 piramidi renali) – ciascuna piramide a origine al confine

tra la regione corticale e quella midollare e termina nella papilla che si proietta nello spazio della pelvi

renale – il margine esterno della pelvi è diviso in tasche a terminazione aperta chiamate calici maggiori che

si estendono verso l’interno dividendosi nei calici minori (raccolgono urina dai tubuli di ogni papilla) – le

pareti dei calici, pelvi e uretere contengono elementi contrattili ce spingono l’urina nella vescica. Pag. 4 a 11


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paragost

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DETTAGLI
Esame: Fisiologia
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in medicina e chirurgia (a ciclo unico)
SSD:
A.A.: 2016-2017

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher paragost di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Fisiologia e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università La Sapienza - Uniroma1 o del prof Limatola Cristina.

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