Bilancio idrico ed elettrolitico

Distribuzione dell’acqua nell’organismo
Uomo 70 kg: in media possiede 42 litri di acqua (60-70%)
ECF
(interstizio)
ECF
(plasma)
CSF, urina
etc t
Acqua nel corpo umano:
2/3 (67%)nel ICF (liquido intracell. LIC)
1/3 (33%)nel ECF (liquido extracell. LEC)
ICF
ECF:
23% liquido interstiziale
7% plasma l
3% liquidi transcellulari (urina, feci,liquido
cefalo-rachid, , liquido q p pleurico ecc) )
PRESENZA DI DUE SOLI SITI DI INTERSCAMBIO TRA COMPARTIMENTI:
Le membrane cellulari semipermeabili (ICF/ECF)
Le sottili pareti capillari (Plasma/Interstizio)
Parete dei capillari:
- permeabile all all’acqua acqua e ioni
- impermeabile proteine
[proteine] plasma >> liquido interstiziale
→ pressione oncotica...che vediamo tra un’attimo!!!!!
Il volume di liquidi (acqua) in ciascun compartimento è mantenuto
COSTANTE, ed essendo determinato dalla concentrazione degli ELETTROLITI
(‘water follows salt’), anch’essi devono rispettare un equilibrio!!!!!

In entrata: fluidi assunti
per via orale
(cibi, bevande), endoven
a, o dderivanti i ti ddal l
metabolismo
In uscita:
urine, feci, sudore
Disidratazione Sovraidratazione
Distribuzione degli elettroliti nell’organismo
Il sodio (Na + ) è il principale catione extracellulare;
Il potassio (K + p ( ) èilprincipale p p catione intracellulare;
I principali anioni extracellulare sono il cloruro (Cl - ) e bicarbonato (HCO 3 - )
I principali anioni intracellulari sono le proteine e il fosfato;
[Na] + [K] = [Cl] + [HCO3] + [gap anionico]
Gli ioni non misurabili
direttamente costituiscono
l’anion gap
(fosfato, ( solfato, pproteine,
acidi organici)
La composizione elettrolitica del plasma è praticamente uguale a quella
del liquido interstiziale.
Principali elettroliti: Na + ,Cl - ,HCO 3 - ,K + ,Mg 2+ ,Ca 2+ .
Il sodio scambiabile dell’organismo è contenuto tutto nel ECF; solo il 2-3%
si trova nel ICF; il 40% del sodio totale è contenuto nelle ossa (non
scambiabile).
La distribuzione dell’acqua q nel corpo p dipende p da forze idrostatiche e
osmotiche che agiscono sulle membrane biologiche.

PRESSIONE OSMOTICA: proprietà colligativa di una soluzione, relativa alla
tendenza del solvente ( (acqua) ) a muoversii attraverso una membrana
semipermeabile (permeabile solo all’acqua ma non a particelle più
grandi), di) dda unasoluzione l i a bbassa concentrazione t i di soluti l ti add una add alta lt
concentrazione; essa dipende dal NUMERO di particelle (ioni o molecole)
disciolti in essa essa, e non dalla loro natura natura.
Si diluisce la soluzione
più concentrata
In condizioni FISIOLOGICHE, l'osmolarità è identica per tutti i fluidi presenti
nei vari compartimenti (ICF ed ECF) dell'organismo dell organismo ed il suo valore si aggira
intorno alle 300 mOsM (eventuali gradienti vengono annullati da movimenti
di acqua). q )
E' molto importante che l'osmolarità dei vari compartimenti sia uguale;
infatti, se aumenta la concentrazione di soluti nel liquido extracellulare
l'acqua esce dalla cellula per osmosi (e raggrinzisce), mentre nella
situazione it i opposta t lla cellula ll l richiama i hi acqua fi fino a scoppiare. i
Il principale regolatore dell'osmolarità plasmatica è il rene, cheproduce
urine più o meno diluite a seconda delle necessità omeostatiche
dell'organismo.
Osmolarità/Osmolalità: misura della concentrazione di una
soluzione soluzione, sottolineando il numero di particelle disciolte in un
liquido, indipendentemente dalla carica e dalle dimensioni;
In presenza di sali (es (es. NaCl) il numero di particelle per molecola che si
dissociano è superiore: diverse saranno, allora, molalità e osmolalità:
Osmolalità plasmatica:
glicemia (mg/dl) urea(mg/dl)
(mmoli/kg) : 1,863 x Na(mmol/l)
18
2,8
PRESSIONE ONCOTICA: ai lati della membrana del capillare piccole
molecole si possono muovere liberamente attraverso di essa e
sono sono, quindi quindi, osmoticamente inattive; le proteine del plasma plasma, al
contrario, non possono farlo e quindi esercitano una pressione osmotica
colloidale, conosciuta, appunto, come pressione oncotica (poco più di 1
mOsm/kg, ovvero 22 mmHg).
L’acqua corporea e gli elettroliti contenuti in essa sono in uno
stato di flusso costante: si mangia, si beve, ma poi
produciamo urina e sudiamo → importanza di mantenere
uno STATO STAZIONARIO → importanza di mantenere intatti i
meccanismi omeostatici tra ICF e ECF
Uno squilibrio tra quantità di acqua e Na + nel fluido
extracellulare porta a variazioni di osmolalità eilmovimento
di acqua che ne consegue determina la contrazione o
l’espansione del volume cellulare ed è causa di alcuni
disordini clinici

Condizioni fisiologiche: la concentrazione
media di tutte le sostanze osmoticamente
attive nel LEC è 290 mmoli/kg acqua in
equilibrio ilib i con LIC
Qualsiasi cambiamento della conc conc. degli
ioni osmoticamente attivi in uno dei
comparti p crea un movimento di acqua q tra i
due comparti fino all’equilibrio di
osmolarità.
IPEROSMOLALITA’: eccessiva disidratazione
IPOSMOLALITA’: edema cellulare
Assunzione e perdite p di acqua q
variabili da persona a persona
L’ L’escrezione i di acqua ddal l rene è
controllata dalla vasopressina (AVP)
o ADH (ormone
antidiuretico), mentre i livelli di sodio
sono regolati dal sistema renina-
angiotensina, che a sua volta
regola la secrezione di
aldosterone, e da un terzo fattore, il
peptide p p atriale natriuretico
Bilancio idrico e del Na +
Gli organismi devono mantenere il loro volume di liquido
extracellulare per sopravvivere.
La perdita eccessiva di fluidi extracellulari porta a collasso
circolatorio, come riduzione della quantità di acqua corporea.
La perdita di acqua avviene essenzialmente con le urine.
In una persona sana l’acqua corporea totale rimane costante
nonostante l’assunzione possa essere variabile.
I sali di sodio sono responsabili per più del 90% dell’osmolalità
totale del ECF, ed hanno un ruolo determinante nella distribuzione
dell’acqua tra ECF e ICF.
E’ un peptide (9 aa) sintetizzato
dall’ipotalamo ed immagazzinato
nell’ipofisi ll’i fi i
rilasciato;
posteriore, t i dda cuiiviene i
un’osmolalità un osmolalità plasmatica aumentata
(anche solo del 2%, con riduzione della
velocità del flusso urinario fino a 0,5
ml/min) stimola gli osmorecettori
dell’ipotalamo a produrre ADH , che
viene i rilasciato il i t verso il rene e che h
favorisce il riassorbimento dell’acqua nei
reni (le cellule dei dotti collettori distali
dei reni, normalmente impermeabili
all’acqua, divengono permeabili);
con osmolalità diminuita, avvengono
eventi opposti
ADH (ormone antidiuretico)

Assunzione variabile: 120mmoli -
300mmoli/die (4-6 (4 6 g al giorno)
In una persona sana il sodio totale
corporeo non cambia cambia, anche se
l’assunzione diminuisce fino a 5
mmoli o aumenta fino a 750 mmoli
Perdite:
urine
sudorazione
gastrointestinale (nei malati)
La fuoriuscita di Na urinario è
regolata da:
aldosterone
ld t
peptide natriuretico (ANP)
SODIO
Valori normali nell’ECF nell ECF : 135-145 135 145 mmoli/l
Sistema renina-angiotensina
Angiotensinogeno
Miocardio
contrazione
Si Sistema t nervoso
rilascio epinefrina
rilascio norepinefrina
Muscolo liscio
contrazione
proliferazione
IPERTENSIONE
(452 aminoacidi)
Renina
Angiotensina I
ACE Angiotensina II
(8 aminoacidi)
(10 aminoacidi)
vasocostrittore
Angiotensin converting enzyme
Surrenali
Aldosterone
Rene
riassorbimento riassorbimento Na
escrezione K
GFR
flusso di sangue
Pompa Na + -K +
Sistema ‘attivo’ in grado di mantenere la differenza tra la concentrazione
endocellulare e quella extracellulare degli ioni sodio e potassio
NNa
, K , MMg
2 2
ATP H O
ADP Pi H
2
energia
ACE inibitori, anti-ipertensivi
Benazepril
Lisinopril
Enalaprilat Captopril Ramipril
Enalaprilat Captopril p

Aldosterone
Ormone steroideo (mineralcorticoide) prodotto nelle surrenali;
diminuisce la secrezione di Na urinario, aumentandone il riassorbimento
i t b li li d li i i H + K +
nei tubuli renali, aspesedegli ioni H + e K +
Uno stimolo importante alla secrezione di aldosterone è il volume ECF:
Un calo dii pressione i viene i avvertito i dalle cellule iiuxtaglomerulali i che secernono renina i e viene i
innescata la sequenza che porta alla secrezione di aldosterone
Target: epitelio del dotto collettore renale:
Patologie correlate:
attività di Na/K-ATPasi
riassorbimento di Na +
escrezione di K + e H +
Iperaldosteronismo (sindrome di Conn): produzione di renina e ipertensione
Morbo di Addison: distruzione delle ghiandole surrenali, aldosterone, secrezione renale di K,
iperkalemia
Tumore delle ghiandole surrenali: aldosterone, secrezione renale di K, ipokalemia
Link fra metabolismo di H2O e Na +
Disidratazione
Osmolarità del plasma
attivati Osmorecettori
V Volume l circolante i l t
Flusso ematico renale
GFR
Barorecettori
Sete Vasopressina Vasopressina Renina Renina-angiotensina-aldosterone
angiotensina aldosterone
Intake di H 2O
Riassorbimento
renale di H 2O
AQP2
Volume circolante
Osmolarità
Ritenzione di Na
Peptide natriuretico atriale (ANP, terzo fattore)
Ormone polipeptidico prodotto da cellule specializzate dell’atrio destro del cuore
Viene secreto come conseguenza di un eccessivo aumento della pressione
sanguigna.
A livello dei reni, fa aumentare l’escrezione di sodio urinario per ridurre l'acqua e i
carichi i hi adiposi di i nell sistema it circolatorio, i l t i abbassando bb d per questo t lla pressione i sanguigna i
Pro-ANP ANP Rene
(126 aminoacidi) (28 aminoacidi)
escrezione Na
MMuscolo l liscio li i
contrazione
Ipertensione

REGOLAZIONE DEL VOLUME
La concentrazione di sodio nel plasma dipende più dal metabolismo
dell’acqua che dal contenuto totale di sodio:
a) ingerito eccesso di sodio → sete determina aumento di assunzione di acqua
ESPANSIONE VOLUME EXTRACELLULARE
(ritenzione idrica → edema!!!!!)
b) perdita di piccole quantità di sodio → secrezione ADH inibita → diuresi acqua
RIDUZIONE VOLUME EXTRACELLULARE
Le variazioni del contenuto totale di sodio provocano variazione del volume
extracellulare: quindi è il sodio a determinare il volume extracellulare
Variazioni di sodiemia riflettono un’alterata regolazione dell’escrezione dell’acqua
REGOLAZIONE PERDITA DI ACQUA
ADH =AVP
MECCANISMO DI REGOLAZIONE DELL’ACQUA
Il bilancio dell’acqua nell’organismo è ottenuto attraverso un giusto
equilibrio tra assunzione e perdite:
a) la diminuzione del volume totale (al di sotto dell’1-2%) di acqua
determina la sensazione di sete (eccitazione di nervo vago, glosso
faringeo e centri nervosi nell’ipotalamo);
b) la regolazione delle perdite di acqua avvengono solo nel rene, con
contemporanea escrezione di soluti;
1. Attraverso la parete dei capillari glomerulari si ha ULTRAFILTRAZIONE: 120 ml di
ultrafiltrato/min (produzione di urina = 1ml/min, variabile);
2. 70-80% dell’ultrafiltrato (acqua, sodio, bicarbonato, aa, glucosio ecc) è riassorbito
isosmoticamente nel tubulo contorto prossimale (solo una piccola parte
costituirà, quindi, l’urina);
3. nel tratto discendente dell’ansa di Henle vi giunge quasi 1/3 del filtrato
4.
glomerulare: qui si ha ancora riassorbimento passivo di acqua, ma non di sodio;
il liquido che, quindi, giunge nel tratto ascendente dell’ansa di Henle è ipertonico:
NaCl è riassorbito passivamente;
5. nel tratto ascendente spesso, impermeabile all’acqua, si ha trasporto attivo di
NaCl: il liquido è iposmotico rispetto al plasma (interstizio midollare ipertonico);
6. nel tubulo contorto distale il liquido iposmotico perde attivamente Na + ;
7. nella parte terminale del tubulo contorto distale e nel dotto collettore si ha
riassorbimento di acqua, la cui entità è regolata dall’ormone antidiuretico ADH (in
mancanza del quale, come nel caso del diabete insipido, si ha massiva perdita di
acqua a bassissima i i osmolalità; ià un suo eccesso determina i iinvece
scarso volume
di urina)

Alterazioni del metabolismo idrico e del sodio
IPONATRIEMIA (o iposodiemia): quando la concentrazione di Na +

Pseudoiponatriemia: spesso in pazienti con iperproteinemia o
iperlipidemia (aumento (
di proteine o lipidi occupa più volume
plasmatico del solito e riduce il volume di acqua)
Valutato tutto il
siero
Valutata solo la
frazione
acquosa
Valutato tutto
il siero
Valutazione clinica e trattamento dell’iponatriemia
Valutazione del rischio per il paziente:
› Storia del paziente
› Concentrazione Na + nel siero
› Velocità di diminuzione della [Na] dai valori normali
› Presenza di sintomi da iponatremia:
Per valori di sodiemia superiori a 125 mmol/L e minori di 135 mmol/L
(iponatriemia lieve) i sintomi sono leggeri, vaghi, o del tutto assenti.
(essenzialmente di natura gastrointestinale, specie nausea e vomito).
A concentrazioni inferiori di sodio, i sintomi si accentuano: allucinazioni
, convulsioni, li i crampiimuscolari, l i ddebolezza b l muscolare, l epilessia, il i secchezza h
delle fauci, rallentamento dei riflessi, ecc ecc.
Nei casi più gravi gravi, l'iponatriemia l iponatriemia può indurre coma coma, depressione respiratoria e
morte.
Segni clinici caratteristici della diminuzione del compartimento ECF: La deplezione di Na + è diagnosticata su basi cliniche
Deplezione di Na + e SIADH producono un quadro biochimico
simile:

EDEMA
L’edema è un accumulo di fluido nel
comparto interstiziale
Deriva da una ridotta circolazione di sangue
(ipovolemia), dovuta sia a insufficienza
cardiaca sia a ipoalbuminemia
p
In risposta a ciò, si verifica un’eccessiva
secrezione i di aldosterone ld t che h causaritenzione it i
di Na e acqua
I pazienti con edema diventano
iponatremici, perché l’ipovolemia stimola la
secrezione di vasopressina
IPERNATRIEMIA (> 145 mmol/l)
IPOVOLEMIA
Sviluppato pp o per p incremento del sodio o per p perdita p di acqua q (molto (
meno comune);
Incremento di sodio:
• uso di soluzioni endovenose (bicarbonato di sodio);
• rischio di annegamento;
• neonati alimentati con un eccessiva quantità di sodio
• raramente
primario);
indotta dalla sindrome di Conn (iperaldosteronismo
• Sindrome di Cushing (eccessiva produzione di cortisolo, che ha
debole attività mineralcorticoide)
TTrattamento tt t dell’Iponatriemia:
d ll’I t i i
› Senza edema (valori normali di
urea, creatinina, pressione sanguigna):
Riduzione apporto di fluidi
› Con edema (sovraccarico di acqua e Na + ):
Diuretici
Riduzione apporto fluidi
Perdita d’acqua: q
Trattamento:
• perdite insensibili in pazienti incapaci di bere (comatosi)
• calo di assunzione o perdita eccessiva (anziani);
• incapacità di trattenerla, per effetto di una secrezione o
azione difettosa di AVP;
• diuresi osmotica in presenza di chetoacidosi diabetica;
• somministrazione di acqua libera da sali (destrosio 5% via
endovena: con molta cautela, rischio di edema polmonare)
• diuretici

Metodi di misura
Pressione osmotica: metodo diretto basato sulla misura
dell’innalzamento della tensione di vapore o sull’abbassamento del punto
di congelamento (tecnica crioscopica);
Renina Renina-angiotensina: angiotensina: dopo incubazione del plasma a 37° si misura
con tecnica RIA l’angiotensina I;
Aldosterone: si misura con tecnica RIA o con tecnica immunometrica
con marcatori alternativi;
Ormone antidiuretico (ADH): si misura con tecnica RIA o con tecnica
immunometrica con marcatori alternativi;
Sodio: si usa la fotometria di emissione o la potenziometria con elettrodi
iono-selettivi (ISE)
Funzioni del Potassio
Regolazione volume cellulare e dell’osmolalità dei liquidi dell’organismo;
RRuolo l nell’equilibrio ll’ ilib i acido-base; id b
Cofattore di enzimi in diversi processi metabolici;
Regolazione dell’eccitabilità delle fibrocellule in generale, e del
miocardio e dei muscoli in particolare, p risultando essenziale per p la
contrazione delle stesse;
Il potassio extra extra-cellulare, cellulare pur essendo una piccola frazione del
totale, influenza notevolmente la funzione neuromuscolare;
il rapporto tra potassio intra-cellulare ed extra-cellulare è il fattore
principale nel determinare il potenziale di membrana nei tessuti suscettibili di
stimolazione.
Principale catione intracellulare (98%,
160 mmoli/l (2500-3000 mmol tot) variabile in
ffunzione i ddell’attività ll’ tti ità metabolica); t b li )
Concentrazione extracellulare : 2% (4
mmol/l, 60 mmol tot) (poco influenzata
dall’equilibrio idrico)
Valori riferimento (siero):
3.5-5.2 mmoli/l
Assunzione variabile: 50 mmoli-150
mmoli/die (4-6 g al giorno)
Perdite:
urine urine (30 (30-90 90 mmol/die)
feci e sudore (5 mmol/die)
Riserve modeste
POTASSIO
Il 98% di tutto il potassio dell'organismo è contenuto all'interno delle cellule.
Il trasporto attivo, mediato dalla Na + /K + -ATPasi presente nelle membrane
cellulari, mantiene una concentrazione intra-cellulare 40 volte quella del
liquido extra-cellulare: 160:4 (approx.)
Ricordare che il volume intra-cellulare è il doppio del
volume extra-cellulare!!!!!!!
Dato che la concentrazione di potassio
extra-cellulare è bassa:
• piccole variazioni nella concentrazione
extra-cellulare t ll l producono d grandi di
variazioni del rapporto tra potassio extraed
intra-cellulare;
• solo grandi variazioni, invece, del
potassio intra-cellulare modificano il
rapporto in misura significativa.

L’elevata concentrazione intracellulare, e quindi la differente concentrazione
tra ICF ed ECF del potassio, i dipende i dalla pompa Na+/K+ ATPasica; i
quindi, tutte le affezioni morbose che riguardano il metabolismo
ll l i t f d l il i d l K + cellulare, interferendo conla pompa, possono causare il passaggio del K l + nel
ECF.
I meccanismi renali che regolano l'escrezione di potassio sono complessi:
il potassio filtrato è quasi completamente riassorbito nei segmenti prossimali
il potassio nelle urine deriva quasi interamente dal potassio secreto a livello
del tubulo contorto distale e del tubulo collettore
Da un punto di vista operativo si può considerare che tutto il potassio
ultrafiltrato dal rene o secreto con i liquidi gastro-intestinali venga
riassorbito, e che la quantità in eccesso venga secreta in modo regolato dal
tratto distale del nefrone
Bilancio del potassio: apporto alimentare equilibrato con l’eliminazione
l eliminazione
renale, intestinale e cutanea (sudore):
RENE fulcro dell’omeostasi del potassio nell’organismo
PCT, proximal tubule;
TAL, thick ascending limb;
CCT, cortical collecting tubule;
DCT, distal convoluted tubule;
S, secretion;
R, re-absorption;
ALDO, aldosterone;
ADH ADH, antidiuretic hormone;
MCD, medullary collecting duct;
ICT, initial connecting tubule.
Trasporto del potassio lungo il nefrone:
Filtrato a livello glomerulare (33 g di potassio al giorno, contro i 602 g del sodio);
Quasi completamente riassorbito nei tubuli prossimali e nell’ansa di Henle;
Il potassio è secreto attivamente lungo il tratto distale del nefrone e nel dotto
collettore (8-10%), dove viene scambiato con Na + (che viene riassorbito), in
competizione con gli ioni H + ;
La netta secrezione può essere rimpiazzata dal riassorbimento in stati di
deplezione di potassio

Localizzazione dei canali ATP-asici del potassio lungo il nefrone
Entità del flusso tubulare
la secrezione di K + nel tubulo distale è flusso-dipendente; l'aumentato apporto distale
di liquido tubulare favorisce l'escrezione di K + , “lavando via” il potassio secreto dalle
cellule tubulari; si mantiene così alta la differenza di concentrazione tra K + cellule tubulari; si mantiene così alta la differenza di concentrazione tra K cellulare e
+ cellulare e
potassio nella preurina, accelerando l'uscita di K + . I diuretici dell'ansa, per esempio,
che aumentano l'apporto distale di volume, aumentano l'escrezione di K +
pp
Fattori che modificano l'elettronegatività del tubulo distale
Se è aumentato l'apporto ai segmenti distali di anioni (molecole cariche
negativamente) non riassorbibili, come un eccesso di bicarbonato, il potenziale
elettronegativo tubulare aumenterà a mano a mano che il sodio verrà riassorbito riassorbito.
L'aumentato numero di cariche negative favorirà l'escrezione di K +
Aldosterone
Aldosterone
L'aldosterone stimola la secrezione tubulare di K + , e l'increzione di aldosterone è
stimolata dalla kaliemia: maggiore la concentrazione di potassio plasmatico,
maggiore l'increzione di aldosterone
MECCANISMI RENALI CHE REGOLANO L'ESCREZIONE DI POTASSIO:
Concentrazione di potassio nelle cellule tubulari (dieta)
L'aumento del K + nelle cellule tubulari distali genera un’aumentata secrezione perché
queste cellule sono liberamene permeabili a questo ione dal lato tubulare (è come
se, per il potassio, fossero “bucate”: più le riempi, più K + esce);
Equilibrio acido acido-base: base:
• Acidosi: iperpotassiemia (IPERKALEMIA)
• Alcalosi: ipopotassiemia (IPOKALEMIA)
LLa secrezione i renale l di K è f it d ll' l l i i ibit d ll’ id i tt
+ è favorita dall'alcalosi e inibita dall’acidosi attraverso
variazioni corrispondenti nel K + contenuto nelle cellule tubulari dovute all'alterazione
dell'equilibrio dell equilibrio acido-base;
acido base;
POTASSIO ED ORMONI
Il rapporto tra potassio plasmatico e potassio intra-cellulare è influenzata da
alcuni ormoni:
Favoriscono l'ingresso del potassio nelle cellule:
insulina
catecolamine β-adrenergiche
aldosterone
Inibiscono la captazione potassio cellulare del potassio
agonisti α-adrenergici

In caso di eccesso di potassio
Destino del potassio ingerito:
la frazione maggiore del potassio nella dieta o somministrato finisce
rapidamente nelle cellule
Dopo somministrazione acuta di 100-200 mmol di potassio la
concentrazione plasmatica aumenta di circa 1 mmol/L. Considerando un
volume l extra-cellulare t ll l di 15 LL, cii sii aspetterebbe tt bb iinvece che h 150 mmoll di
potassio alzino la concentrazione plasmatica di circa 10 mmol/L: le 9
mmol/L mancanti sono state:
immediatamente portate dentro le cellule
ed anche prontamente escrete dal rene
REGOLAZIONE DEL CONTENUTO DI POTASSIO
I reni rispondono ai cambiamenti nell'apporto di potassio con
corrispondenti variazioni nell'escrezione:
un eccesso di potassio viene eliminato prontamente: emivita 12 ore
la risposta renale alla deplezione di potassio è più lenta. L'escrezione
non scende ai livelli minimali se non dopo 7 o 14 giorni. (Durante questo periodo
si può sviluppare un deficit di 200 mmol o più in un individuo sottoposto a dieta a basso
contenuto di potassio).
In caso di deplezione di potassio
Durante la deplezione di potassio, il potassio plasmatico scende
inizialmente di circa 1 mmol/L ogni 100-200 mmol perduti, ma quando ha
raggiunto la concentrazione di 2 mmol/L scende più lentamente.
IPERPOTASSIEMIA (o iperkaliemia):
Aumento della concentrazione plasmatica di potassio (kalium, K)
Cause
Rid Ridotta tt escrezione i urinaria: i i
> 5.2 mmoli/l
Insufficienza renale, acuta e cronica (quando la velocità di filtrazione glomerulare
è molto lt b bassa); )
Farmaci come antiinfiammatori non steroidei (FANS), beta-bloccanti o spironolattone
possono ridurre l’escrezione lescrezione urinaria; ACE ACE-inibitori inibitori (angiotensin (angiotensin-converting-enzyme
converting enzyme
inhibitors), sartani (antagonisti del recettore per l'angiotensina II); anti-aldosteronici
Funzione renale normale o lievemente compromessa:
p
Diuretici risparmiatori di potassio possono far aumentare il livello plasmatico di K +
(spironolattone, amiloride, triamterene);
Deficienza mineralcorticoide (malattia di Addison (ipoaldosteronismo), o con l’uso
di antagonisti dell’aldosterone)

Ridistribuzione (fuoriuscita del potassio dai tessuti/cellule):
Acidosi (ridistribuzione di K + dal fluido intracellulare a quello extracellulare)
Rilascio di K + da cellule danneggiate (versamento di K + gg (
intracellulare:
tumori, traumi, sindrome da schiacciamento muscolare, emolisi intravascolare,
emorragia interna ecc.)
Iperosmolarità
Deficit di insulina ( (viene iene a mancare l'a l'azione ione dell'ins dell'insulina lina che fa favorisce orisce lo
spostamento del potassio verso l'interno delle cellule);
Farmaci (alterando la captazione tissutale di potassio)
Eccesso di somministrazione (terapia con dosaggi eccessivi) eccessivi). La gravità
dell'iper-kaliemia causata da eccessivo apporto di potassio, per via orale o
endovenosa, è influenzata da fattori che modulano la captazione tissutale e
l'escrezione renale del potassio.
CONSIDERAZIONI CLINICHE NELL’IPER-KALIEMIA
Gli effetti tossici più importanti dell'iper-kaliemia sono le aritmie cardiache:
nelle fasi finali si può avere fibrillazione atriale e arresto cardiaco. Serio rischio
di arresto cardiaco quando K + raggiunge >7mmoli/l (alterazioni dell’ECG).
Importante controllare la conc. K + dopo l’arresto cardiaco.
Talvolta l'iper-kaliemia p moderata o grave g ha effetti diretti sui muscoli
periferici: ci può essere astenia muscolare ascendente che può arrivare alla
quadriplegia q p g flaccida e alla paralisi p respiratoria p
Si ricorda la correlazione tra kaliemia kaliemia, funzione insulinica ed equilibrio acidobase:
ogni correzione brusca di uno di questi parametri in emergenza può
avere ripercussioni gravi sugli altri due due, con possibile esito infausto infausto.
PSEUDOIPERPOTASSIEMIA (o iperpotassemia spuria)
Prima di interpretare come patologico un elevato valore della potassiemia
occorre escludere le cause di pseudo-iperpotassiemia pseudo iperpotassiemia dovuta a :
Fenomeni di emolisi in vitro;
Nella coagulazione in vitro, vi è rilascio nel siero di K + dalle piastrine e dai globuli
bianchi (in ( caso di leucocitosi o trombocitosi, , il fenomeno aumenta); ); il fenomeno è
più probabile in corso di terapia citotossica anti-leucemica a causa dell'elevato
numero di leucociti neoplastici che vanno incontro a lisi intra-vascolare
Rilascio di K + durante l’esercizio fisico;
Prolungata applicazione del laccio emostatico (se il sangue viene prelevato dopo una
ripetuta chiusura del pugno della mano fatta eseguire per rendere prominenti i vasi venosi
durante l'applicazione del laccio emostatico; ciò è dovuto alla perdita di potassio dal muscolo
in esercizio).
Trattamento:
• infusione di insulina e glucosio (spingere K + nelle cellule)
• somministrazione di gluconato di Calcio (controbilanciare K + )
•dialisi (casi molto gravi)
• somministrazione orale di una resina a scambio cationico

IPOPOTASSIEMIA (o ipokaliemia):
Diminuzione della concentrazione plasmatica di potassio (kalium, K)
Cause:
assunzione i iinadeguata d t
< 3.5 mmoli/l
perdite gastrointestinali (vomito, diarrea, adenomi villosi, fistole)
perdite renali (alcalosi metabolica, diuretici, diuresi osmotica, eccessivi
effetti mineralcorticoidi (iper-aldosteronismo ( p primario, p secondario ed
ingestione di liquirizia), eccesso di glucocorticoidi (morbo di Cushing,
steroidi esogeni, produzione ectopica di ACTH), malattie tubulari renali,
deplezione di magnesio)
spostamento spostamento all’interno all interno delle cellule (effetto insulinico insulinico, paralisi periodica
ipo-kaliemica, alcalosi, aumento attività α-adrenergica)
CLORO
Principale anione extracellulare : 70%, 95-110 mmoli/l, valori di riferimento
CConcentrazione t i iintracellulare t ll l : 30% 30%, 11-3 3 mmoli/l li/l
Il cloro non ha proprietà specifiche: la sua funzione è quella di
accompagnare lo ione sodio negli spostamenti attraverso le membrane
cellulari e garantire, quindi, l’elettroneutralità ed il mantenimento della
pressione osmotica
Assunzione variabile: 70 mmoli-270 mmoli/die (4-6 g al giorno)
Perdite:
urine (150-250 mmol/die)
Fisiopatologia: g
Filtrato a livello glomerulare;
Riassorbito nei tubuli prossimali (99,4%), seguendo passivamente il riassorbimento del
sodio e del potassio, ed in parte nel tratto distale, dove il suo riassorbimento è
condizionato dalla necessità di un pH ematico costante;
Sintomi:
Debolezza muscolare, mancanza di riflessi, alterazioni neuromuscolari
fi fino alla ll paralisi li i iipo-kaliemica k li i
Compromissione della funzione del tubulo renale
Aritmie cardiache: cambiamenti nell’ ECG; arresto cardiaco
Trattamento:
Somministrazione di K + per endovena (casi gravi) e non deve
essere somministrato a una velocità maggiore gg di 20mmoli/ora,
eccetto in casi gravissimi e sotto monitoraggio ECG.
K + plasmatico dovrebbe essere monitorato nei pazienti in terapia insulinica
Lo ione cloro modifica la sua concentrazione nell’ECF in senso opposto ai
bicarbonati e secondo le necessità è ritenuto o eliminato attraverso i reni:
Acidosi metabolica → < [bicarbonati] > cloremia
Alcalosi metabolica → > [bicarbonati] < cloremia
IPERCLOREMIA
IPOCLOREMIA
• iinsufficienza ffi i renale l acuta t • Vomito ripetuto ed abbondante
• acidosi tubulare renale
• disturbi dell’equilibrio dell equilibrio acido-base
(alcalosi respiratoria, acidosi tubulare renale)
• somministrazione prolungata di
soluzione l i fi fisiologica i l i o di NH NH4Cl Cl
• dopo trattamento con inibitori di
anidrasi carbonica
• grave disidratazione
• Ostruzione pilorica, alcolismo
• L’associato aumento di ioni bicarbonato
determina un ‘ALCALOSI IPOCLOREMICA
• grave insufficienza surrenalica con
iposodiemia
p
• Trattamento prolungato con diuretici
• Acidosi metaboliche

Metodi di misura
Potassio: si usa la fotometria di emissione o la potenziometria con
elettrodo iono-selettivo (ISE) a valinomicina.
Cloro: in passato usati metodi volumetrici (con sali di argento o di
mercurio) e metodi colorimetrici (tiocianato di mercurio). Attualmente, le
tecniche di titolazione coulombometrica e quelle potenziometriche (ISE)
sono quelle q più p utilizzate.
Sia fisiologicamente sia clinicamente il sodio e
l'acqua sono intimamente correlati nel loro
metabolismo/ricambio
Bilancio di ingressi e uscite
dell'acqua.
Valori riferiti a condizioni standard
di temperatura e umidità per un
soggetto normale a riposo.
Il ricambio giornaliero di acqua è
complessivamente del 8-9%
Slides supplementari
BILANCIO DEL SODIO
Il contenuto di sodio dell’organismo dipende dall’equilibrio tra:
introduzione di sodio con l'alimentazione
escrezione renale di sodio
In condizioni normali, le perdite di sodio extra-renali sono trascurabili

Escrezione renale del sodio
L’escrezione renale di sodio è strettamente regolata per adeguarla
all’apporto sodico alimentare
L’escrezione L escrezione renale di sodio è regolata da:
eccessi o deficit di sodio che tendono a produrre variazioni nel
volume ematico centrale
recettori negli atri, nelle grosse arterie e nell'apparato iuxta-
glomerulare, sono stimolati da variazioni locali della pressione che
esprimono il volume ematico arterioso efficace
ridotto volume efficace che induce ritenzione di sodio
Deplezione di volume: il flusso ematico renale si riduce a causa della
diminuita gittata cardiaca
Espansione p del volume: innesca una serie di meccanismi che
favoriscono la natriuresi
IL SISTEMA RENINA-ANGIOTENSINA-ALDOSTERONE
Il controllo sulla produzione di renina avviene a feed-back su:
pressione i
riassorbimento di sodio
Riassorbimento del sodio
Il riassorbimento tubulare distale è favorito dall'aldosterone, che viene
secreto in misura maggiore in risposta alla stimolazione della ghiandola
surrenale da parte dell'angiotensina
Distribuzione del sodio
La composizione del plasma può essere
considerata rappresentativa dell'intero
compartimento extra-cellulare
Circa il 40% del sodio totale è localizzato
nel tessuto osseo e non partecipa alla
maggior parte dei processi fisiologici: viene
quindi considerato non disponibile (Non
Scambiabile)

EQUILIBRIO OSMOTICO
I sali di sodio sono responsabili di più del 90% della osmolalità del liquido
extra-cellulare extra cellulare. Le variazioni nella concentrazione plasmatica di sodio si
traducono quindi in variazioni equivalenti della osmolalità plasmatica.
Eccezioni cce o a questa ques a regola ego a sono so o dovute do u e ad accumulo accu u o di d altri a soluti so u
osmoticamente attivi nel plasma.
Sebbene le composizioni in elettroliti dei liquidi intra-cellulare ed extracellulare
siano marcatamente differenti, essisitrovanosempreinequilibrio
osmotico, perché l'acqua si muove rapidamente attraverso le membrane
cellulari fino ad annullare ogni gradiente osmotico.
Di conseguenza, la concentrazione plasmatica di sodio è un indice del
rapporto tra soluti totali dell’organismo e acqua totale corporea.
• Gli osmocettori ipotalamici possono avvertire variazioni dell'osmolalità
plasmatica del 2% o meno
• Piccoli incrementi dell'osmolalità stimolano la secrezione di ormone anti-
diuretico (ADH) da parte della neuroipofisi, mentre piccole diminuzioni
riducono la secrezione dell'ormone
• L'osmolalità plasmatica normale varia tra 280 e 300 mosmol/kg di acqua;
il livello preciso viene determinato dalla soglia degli osmocettori in un dato
individuo
• QQuando d lla secrezione i di ADH è massima i il volume l urinario i i saràà di circa i
500 mL/die e l'osmolalità urinaria sarà compresa tra 800 e 1400 mosmol/kg
• In assenza di ADH l'osmolalità urinaria minima è di 40-80 mosmol/kg e la
diuresi acquosa massima può raggiungere 15-20 L/die o più
• La capacità di questo sistema è sufficiente a mantenere l'osmolalità
Ruolo dell'ormone anti-diuretico ADH
L'osmolalità plasmatica viene regolata da un meccanismo molto efficace
che coinvolge g variorgani g distanti tra loro:
ipotalamo
neuroipofisi
rene
surrene
Il ruolo effettore centrale viene svolto dall'ormone antidiuretico ADH
• La secrezione i di ADH viene i regolata l t anche h dda variazioni i i i ddel l volume l
extra-cellulare
• Una riduzione del 10% o più può stimolare la liberazione di ADH anche
in assenza di variazioni della osmolalità plasmatica
• Se la riduzione di volume è sufficientemente marcata (>10%), la
stimolazione del ADH può p sopraffare p i segnali g osmotici e provocare
p
ritenzione di acqua nonostante la diluizione dei liquidi corporei
• All'opposto All opposto, l'espansione l espansione di volume extra extra-cellulare cellulare tende a sopprimere
la secrezione di ADH anche se i liquidi corporei sono ipertonici
• Il contenuto di sodio del liquido extra-cellulare determina il volume
extra-cellulare anche attraverso il cloro che segue il sodio in un equilibrio
di cariche
i h

• Variazioni della concentrazione plasmatica di sodio (natriemia) riflettono
un’alterata regolazione dell’escrezione di acqua e non solo variazioni del
contenuto totale di sodio corporeo
• Dal punto di vista clinico clinico, la natriemia non dà informazioni sul contenuto
di sodio dell'organismo
il contenuto totale di sodio dell'organismo è determinato dal
volume extra-cellulare e dalla sua concentrazione di sodio
si può avere iper-natriemia oppure ipo-natriemia in presenza di
contenuto totale di sodio ridotto, normale e aumentato
Il primitivo deficit di sodio è quasi sempre accompagnato da deplezione di
acqua acqua, inducendo così la sindrome clinica di deplezione di volume extra-
cellulare
L'aumento assoluto o relativo di acqua produce ipo-natriemia
La deplezione p assoluta o relativa di acqua q produce p iper-natriemia
p
Classificazione delle alterazioni del sodio e dell’acqua
In teoria teoria, le alterazioni del metabolismo di sodio e acqua possono essere
classificate in 4 categorie:
Edema
Deplezione di volume extra-cellulare
ipo-natriemia
i iper-natriemia ti i
In pratica queste alterazioni raramente si presentano isolate
Il primitivo eccesso di sodio dà luogo a EDEMA. Generalmente non è
considerato un'alterazione un alterazione elettrolitica elettrolitica, ma una manifestazione di malattie di
base come:
insufficienza cardiaca congestizia
cirrosi epatica
sindrome nefrosica
Iper-natriemia
I pallini rossi rappresentano il sodio, quelli blu il potassio.
Una perdita pura di acqua
riduce proporzionalmente i
compartimenti intra- intra ed
extra-cellulare (b)
Una perdita ipotonica di
sodio provoca una riduzione
di volume prevalentemente
a carico sia del
compartimento extracellulare
che di quello intracellulare
(c)
Quando si aggiunge perdita
di potassio alla perdita di
sodio ipo-osmotica ipo osmotica si ha una
ulteriore riduzione del
volume intra-cellulare (d)
L’aggiunta di sodio
ipertonico da’ origine ad un
aumento del liquido extracellulare,
e ad una
diminuzione di quello intracellulare
(e)

Ipo-natriemia
Ipo natriemia
L'ipo-natriemia indica che liquidi dell'organismo contengono una quantità
di acqua in eccesso rispetto alla quantità di soluti
• ipo-natriemia non significa deplezione di sodio, anche se è una delle
condizioni ii ii in cui i puòò presentarsi; i
• la maggior parte dei tipi di ipo-natriemia sono il risultato di
un’insufficiente diluizione dell'urina;
3 meccanismi possono rendere insufficienti l'escrezione urinaria di acqua
nei pazienti con ipo-natriemia:
increzione increzione inappropriata di ADH
apporto insufficiente di liquido tubulare al nefrone distale
insufficienti trasporto del sodio od impermeabilità all’acqua
FATTORI PER UNA NORMALE ESCREZIONE URINARIA DI ACQUA
La risposta a un'eccessiva un eccessiva diluizione dei liquidi è l'aumento l aumento dell'escrezione
dell escrezione
urinaria di acqua. Perché si abbia una normale escrezione urinaria di
acqua è necessario l'intervento l intervento di 3 fattori:
deve essere ridotta la secrezione di ADH
una sufficiente quantità di acqua e di sodio deve raggiungere i segmenti
di diluizione del nefrone, nel tratto ascendente dell'ansa di Henle e nel
tubulo contorto distale
questi q segmenti g del nefrone devono funzionare, , riassorbendo sodio e
restando impermeabili all'acqua
SECREZIONE INAPPROPRIATA DI ADH
Malgrado l'ipotonicità del liquido extra-cellulare la secrezione di ADH può
continuare "inappropriatamente". pp p Questo può p essere dovuto a:
una incontrollata liberazione di ADH da parte di neoplasie
stimolazione non osmotica della secrezione di ADH
deplezione di volume
fattori nervosi come il dolore e le emozioni

PRINCIPALI SINDROMI CON IPO-NATRIEMIA
L’ipo-natriemia è presente in molte condizioni cliniche diverse:
insufficienza insufficienza corticosurrenale
ipo-natriemia da diuretici
polidipsia psicogena
ipo-natriemia p
essenziale
ipo-natriemia dovuta ad accumulo di soluti osmoticamente attivi
artefatti
I pallini rossi rappresentano il sodio, quelli blu il potassio. I pallini
p pp , q p p
verdi indicano piccoli soluti permeabili, le forme verdi più grandi
rappresentano soluti impermeabili
Nella sindrome da inappropriate
secrezione di ADH si espandono i
volumi sia del liquido qextra- cellulare, sia quello intra-cellulare
(b)
La ritenzione di acqua può
condurre a ipo-natriemia p ipotonica p
senza la attesa ipo-osmolarità in
pazienti che hanno accumulato
altre osmoli (urea) (c)
UUno shift hift ddell’acqua ll’ ddal l
compartimento intra-cellulare al
compartimento extracellulare,
dovuto ai soluti confinati
nello spazio p extra-cellulare, da’
origine ad una ipo-natriemia
ipertonica (d)
La deplezione di sodio (con
ritenzione it i secondaria d i di acqua) )
induce una contrazione del volume
extra-cellulare ed una espansione
del volume intra-cellulare (e)