ADF Semeiotica Fluidi corporei, iper-iposodiemia Enrico Fiaccadori

1. ADF Semeiotica Fluidi corporei, iper-iposodiemia Enrico Fiaccadori

2. Acqua totale corporea L’acqua rappresenta il principale costituente dell’organismo, sia in termini di volume che di peso. Rappresenta il 60% del peso corporeo nell’uomo E’ distribuita principalmente nel tessuto nonadiposo e costituisce circa il 72% della massa magra E’ distribuita in due compartimenti principali, intra- ed extracellulare (rispettivamente 40% e 20% del peso corporeo) L’extracellulare è suddiviso in due compartimenti: plasmatico (1/3) e interstiziale (2/3) H2O intracellulare H2O extracellulare H2O totale corporea

5. Distribuzione dei fluidi corporei • La distribuzione e la composizione dei fluidi corporei sono strettamente regolate, in modo da assicurare condizioni costanti al milieu interno • Presupposto fondamentale di tale regolazione è costituito dal mantenimento del bilancio dei fluidi

6. Bilancio dei fluidi: 2 tipi di bilancio • Interno (distribuzione dei fluidi tra i compartimenti): basato sugli scambi tra i differenti compartimenti idrici corporei. E’ governato da: a) forze di Starling  scambi tra compartimento intravascolare capillare e compartimento interstiziale b) variazioni di tonicità  scambi tra extra ed intracellulare • Esterno: basato sugli scambi tra organismo ed ambiente esterno (introduzione e perdite di H2O)

7. Bilancio interno dei fluidi: distribuzione tra i compartimenti (tra intravascolare e interstiziale e tra intra-ed extracellulare)

8. Lo scambio di fluidi tra plasma (circolo capillare) e compartimento interstiziale avviene in base alle forze di Starling

9. L’effetto netto delle forze di Starling è differente ai vari livelli del circolo capillare

10. Scambio di fluidi tra intra- ed extracellulare La distribuzione dei fluidi tra i compartimenti intra ed extracellulare avviene in base a gradienti osmotici (differenze di tonicità o di osmolarità efficace) , rispettando alcuni principi di ordine generale

11. L’osmolarità è data dal numero di particelle disciolte in soluzione, indipendentemente dalla carica elettrica e dalle dimensioni 1 L di soluzione 1 L di soluzione 6 mOsm/L 6 mOsm/L 7 g/L 70 g/L

12. Il numero di particelle in soluzione (per litro di soluzione) viene detto osmolarità della soluzione e si esprime in mOsm/L

13. La pressione osmotica

14. Il concetto di tonicità ed osmolarità • Il termine tonicità definisce le forze che determinano movimento di fluidi tra due soluzioni separate da una membrana permeabile all’acqua ma impermeabile ai soluti in soluzione • Poiché le membrane sono liberamente permeabili all’acqua, variazioni di concentrazione di soluti non permeabili ai due lati di una membrana provocheranno movimenti di acqua dalla soluzione più diluita a quella meno diluita, variando la concentrazione dei soluti all’interno ed all’esterno delle cellule ed anche il volume di esse • La tonicità di una soluzione corrisponde all’osmolarità “efficace”

15. Tonicità o osmolarità efficace • L’osmolarità è data dal numero di particelle disciolte in soluzione, indipendentemente dalla carica elettrica e dalle dimensioni. • L’osmolarità fornisce informazioni sul numero totale di particelle contenute in una soluzione, ma non sul numero di particelle che, non potendo attraversare le membrane liberamente, sono realmente in grado di determinare movimenti di acqua • Una quota dell’osmolarità, è costitutita da particelle (come ad esempio l’urea nei fluidi corporei) che sono liberamente permeabili  influenzano l’osmolarità della soluzione (numero totale di particelle in soluzione), ma non la sua tonicità (numero di particelle in soluzione che sono in grado di creare gradienti di tonicità) • La tonicità corrisponde quindi all’osmolarità efficace, cioè al numero di particelle che realmente sono in grado di determinare spostamento di acqua tra i due lati di una membrana semipermeabile

16. Elettroliti Sodio 140 mmol/L Potassio 4 mmol/L Cloro 104 mmol/L Bicarb. 24 mmol/L Magnesio 1 mmol/L Calcio 2.5 mmol/L Non elettroliti Azotemia 5 mmol/L Glicemia 5 mmol/L Osmolarità plasmatica v.n. 290 mmol/L o mOsm/L

17. Acqua totale corporea: l’osmolarità è uguale in tutti i compartimenti idrici corporei H2O intracellulare H2O extracellulare Osso, proteine, etc. 290 mOsm/L 290 mOsm/L H2O totale corporea

18. Il mantenimento del patrimonio dei fluidi corporei è garantito dal controllo del bilancio esterno (entrate ed uscite) di H2O

19. Nonostante si possano verificare importanti variazioni, l’acqua totale corporea rimane stabile nel corso della giornata se è disponibile una quantità di fluidi adeguata a bilanciare l’acqua persa attraverso la perspiratio insensibilis, la diuresi, il respiro. Questo bilancio strettamente controllato viene ottenuto attraverso l’interazione di vari componenti, quali l’ingestione di fluidi sotto forma di introduzione diretta di acqua, l’introduzione di cibo, l’acqua prodotta dal metabolismo, ed i meccanismi fisiologici che regolano la perdita di fluidi

20. Meccanismi di controllo del bilancio esterno dei fluidi • Introduzione di H2O: Meccanismo della sete • Conservazione renale dell’H2O(meccanismi di concentrazione delle urine) • gradiente osmotico-midollare • ADH

21. Meccanismo della sete Aumento dell’osmolarità plasmatica (sodiemia) Stimolazione osmocettori ipotalamici sete Introduzione H2O

22. Apporto di fluidi tipico di un adulto sedentario • 1200 ml bevande • 900 ml cibi • 300 ml metabolismo ossidativo Tale quantità può modificarsi fisiologicamente in misura notevole in base alle perdite di fluidi legate alle necessità della termoregolazione e in base alle abitudini

23. Sudorazione: fattori che la influenzano • Condizioni climatiche • Intensità dello sforzo fisico • Durata dello sforzo fisico • Tipi di indumenti indossati • Dimensioni corporee • Allenamento

24. Fisiologia dei meccanismi renali di concentrazione delle urine

25. Secrezione di ADH Variazioni dell’osmolarità plasmatica

27. Meccanismo d’azione dell’ormone antidiuretico a livello delle cellule del tubulo collettore renale

28. Cellular events initiated by vasopressin binding to the V2 receptor in the basolateral membrane of the collecting duct cell. Vasopressin binding activates a G-stimulatory protein (Gs) triggering adenylate cyclase (AC) to produce cyclic adenosine monophosphate (cAMP). cAMP activates protein kinase A (PKA) which initiates a signalling pathway that promotes the insertion of new water channels in the apical membrane.

29. I canali dell’acqua o aquaporine: proprietà

30. La presenza dell’ADH condiziona il riassorbimento o l’eliminazione di H2O nel tubulo collettore • Ncessità di conservazione dell’acqua: l’acqua necessaria alla conservazione del bilancio dei fluidi corporei viene riassorbita in base a gradienti osmotici a livello del nefrone distale (tubulo collettore), che viene reso ad essa permeabile dall’ADH • Necessità di eliminare l’acqua in eccesso: l’ADH è assente. Per cui l’acqua percorre il tubulo collettore senza essere riassorbita

31. Fattori necessari per la concentrazione delle urine • Generazione e mantenimento dell’ipertonicità midollare: • Adeguato delivery di sodio al nefrone distale • Riassorbimento di sodio a livello dell’ansa di Henle • Moltiplicazione in controcorrente • Ricircolo dell’urea • Flusso midollare normale • Permeabilità del tubulo collettore all’H2O (ADH)

32. L’osmolarità rappresenta lo stimolo più potente sull’ADH Relationship between plasma vasopressin and osmolality, blood pressure, and extracellular fluid volume. In (a) vasopressin is plotted against plasma osmolality; in (b) vasopressin is plotted against the percentage change in osmolality, blood pressure, and extracellular fluid volume. Vasopressin increases from undetectable to amounts sufficient to concentrate the urine maximally after a 5% increase in serum osmolality. By contrast a 10–15% reduction in extracellular fluid volume or blood pressure is necessary to stimulate vasopressin secretion.

36. Tonicità e Ipo-ipersodiemia • In condizioni normali l’osmolarità è uguale in tutti i compartimenti idrici (infatti eventuali gradienti vengono annullati da movimenti di acqua) • Quindi, il rapporto tra numero di particelle e contenuto di acqua è costante • Nell’extracellulare l’osmole più importante è il sodio (per cui osmolarità efficace = contenuto di sodio/VEC) • Nell’intracellulare l’osmole più importante è il potassio (per cui osmolarità efficace = contenuto di potassio/VIC • Ne deriva che variazioni della sodiemia influenzeranno la distribuzione dei fluidi tra i compartimenti (soprattutto intra-extra) e che alterazioni del bilancio dei fluidi determineranno alterazioni dei livelli di sodiemia

37. IPERSODIEMIA Sodio > 144 mEq/L (range normalità 136-144)

38. Due meccanismi fondamentali nella patogenesi dell’ipersodiemia Ipersodiemia da perdita di acqua Ipersodiemia da aggiunta di sodio

39. IPERSODIEMIAIn condizioni cliniche, più spesso è un problema di deficit di acqua, più che di eccesso di sodio

40. Come si diventa ipersodiemici Perché si resta ipersodiemici

41. Come si diventa ipersodiemici Perché si resta ipersodiemici

42. Esempio: Sudorazione intensa da esercizio fisico in condizioni climatiche estreme

43. Concentrazioni di elettroliti nel sudore e nel plasma

44. Esempio: Sudorazione intensa da esercizio fisico in condizioni climatiche estreme Da dove proviene il fluido perso? Compartimento intracellulare  Compartimento interstiziale  Compartimento vascolare  sudorazione Tali movimenti di fluidi avvengono in base a gradienti osmotici (differenze nella concentrazione di osmoli), in quanto il sudore è ipotonico

45. gradiente di osmolarità H2O H2O perdite di H2O con la sudorazione Compartimento intracellulare Compartimento intracellulare

46. Le osmoli efficaci sono rappresentate dal potassio nell’intracellulare, dal sodio nell’extracellulare

47. Perdita di H2O pura o comunque di liquidi che contengono acqua in eccesso rispetto ai principali elettroliti (Na e K)

48. Meccanismi di compenso all’ipersodiemia

49. Come si diventa ipersodiemici Perché si resta ipersodiemici

50. Una volta generata, l’ipersodiemia non può essere mantenuta in presenza di: • Senso della sete normale • Disponibilità di acqua o fluidi ipotonici • Normale secrezione di ADH • Normale risposta del rene all’ADH • Ipertonicità della midollare