Non so perch questa

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L'OSMOLARIT NELLA CLINICA

dalla Fisiologia, alla Medicina Interna,

alle Emergenze e Terapia IntensivaIl corpo umano costituito per il 60 % del peso da acqua, che si trova per 2/3 allinterno delle cellule (liquido intracellulare o LIC) e per 1/3 allesterno (liquido extracellulare o LEC). Questo, a sua volta, per intravascolare (liquido plasmatico) e per extravascolare (liquido interstiziale).

Distribuzione dellacqua corporea

Le membrane che separano questi compartimenti si comportano come membrane semipermeabili.

Lacqua pu diffondere liberamente da un compartimento allaltro, ma non tutti i soluti possono farlo. Una variazione nella concentrazione dei soluti determina una variazione di osmolarit, che, tuttavia, deve rimanere costante e uguale in tutti i compartimenti; pertanto lacqua attraversa rapidamente le membrane cellulari per mantenere lequilibrio osmotico.

La membrana cellulare ostacola (tramite meccanismi di trasporto particolari come la pompa sodio-potassio)lingresso del sodio nella cellula. Ne consegue che nel comparto idrico extracellulare l'osmolita pi importante il sodio, mentre in quello intracellulare prevale il potassio.

La pompa rende la membrana cellulare impermeabile al sodio

Lendotelio capillare, che separa il liquido plasmatico da quello interstiziale, ostacola il passaggio solo di grandi molecole come le proteine, mentre quelle pi piccole, come il sodio, passano liberamente.

La concentrazione delle particelle con elevato peso molecolare (colloidi) determina nella soluzione una pressione analoga alla pressione osmotica, definita pressione oncotica o colloido-osmotica.

Una modificazione della pressione oncotica sposta lacqua tra il compartimento vascolare e quello interstiziale.

Clinicamente, il passaggio dellacqua dal capillare allinterstizio avviene quando calano le proteine del plasma con conseguente diminuzione della pressione oncotica, e questo si verifica in conseguenza dellaumento della pressione idrostatica allinterno del capillare, come, ad esempio, nello scompenso cardiaco, o in conseguenza dellaumento della permeabilit della membrana, come in tutti i processi infiammatori. Lo spostamento dellacqua attraverso la membrana capillare, quindi, governato dalla differenza di pressione idrostatica tra capillare e interstizio, e contrastato dalla differenza di pressione oncotica tra i due compartimenti.

Alcune molecole non elettroliti, come l'urea, pur contribuendo alla determinazione dell'osmolarit, sono liberamente permeabili e passano senza problemi la barriera cellulare. Per questo non sono in grado di condizionare movimenti d'acqua sui due lati della membrana.

L'osmolarit plasmatica dipende dalla concentrazione di elettroliti, di molecole di glucosio e di urea.

Valori normali nelluomo: 275 - 295 mOsm /L

ELETTROLITI

SODIO 140 mmol/L

POTASSIO 4 mmol/L

CLORO 104 mmol/L

BICARBONATO 24 mmol/L

CALCIO 2.5 mmol/L

MAGNESIO 1 mmol/L

NON ELETTROLITI

AZOTEMIA(urea) 5 mmol/L

GLICEMIA 5 mmol/L

SOMMANDO le osmolarit di elettroliti e non abbiamo:

OSMOLARITA TOTALE = 140+4+104+24+1+2.5+1+5+5 = 285.5 mOsm

Nel corpo umano, che si trova in condizioni di temperatura e pressione costanti, le differenze quantitative tra osmolarit ed osmolalit sono al di sotto dell'1% (perch solo una piccola parte del loro peso deriva dal soluto).

Per questo i due termini sono spesso usati indifferentemente come sinonimi.

Losmolarit, clinicamente, spesso calcolata semplicemente conoscendo la concentrazione dei principali soluti, secondo la formula semplificata:

Osmolarit = 2 x [Na+ ] (mmol/L) + urea (mmol/L) + glucosio (mmol/L)

La [Na+] considerata 2 volte, perch ad ogni catione corrisponde un anione.

ESEMPIO:

Valori analitici da un referto laboratoristico:

Na+ = 130 ; Azotemia = 40 ; Glicemia = 100

La concentrazione plasmatica dellurea e del glucosio normalmente espressa in mg/dl e non mg/litro; pertanto, per calcolare la concentrazione partendo dal valore fornito dal laboratorio (mg/dl), necessario dividere per 10 il peso molecolare (PM urea 2,8 anzich 28; PM glucosio 18 anzich 180).

Quindi:

Osmolarit = 2 x [Na+ ] (mmol/l) + urea/2,8 (mg/dl) + glucosio/18 (mg/dl)

2 x 130 + 40/2,8 + 100/18 = 279 mmol/l

La differenza tra osmolarit misurata e calcolata pu essere dovuta allassunzione di sostanze non ionizzate con peso molecolare basso, come letanolo, o alleccessiva produzione da parte dellorganismo di lipidi o di proteine.

Il valore dellosmolarit cambia con il variare della concentrazione dei soluti, che pu dipendere dalla variazione della quantit dacqua. Laumento dei livelli di sodio nel

sangue (ipernatremia) la principale causa di aumento dellosmolarit, mentre un apporto dacqua, diluendo la concentrazione dei soluti, la fa diminuire.

Una perdita o un apporto di fluido isotonico, cio di acqua e sodio in concentrazione iso-osmolare, non comporta una variazione dellosmolarit plasmatica, ma una variazione della volemia (quantit di fluido circolante nei vasi) e della pressione arteriosa. Per mantenere lomeostasi (tendenza dellorganismo a mantenere uno stato stazionario) lapporto di acqua deve eguagliare leliminazione di acqua.

Il sodio in particolare:

Losmolarit plasmatica mantenuta in un ristretto intervallo da meccanismi capaci di avvertirne variazioni dell 1-2%.

Il rene ha un ruolo fondamentale nel controllo dellosmolarit.

L'ormone principale regolatore dell'osmolarit la Vasopressina (Arginin-Vasopressin o AVP, in precedenza chiamato ormone antidiuretico o ADH), la cui secrezione indotta dalliper-osmolarit, da variazioni di volemia e di pressione arteriosa. Questormone agisce sul rene regolandone la capacit di riassorbire lacqua ed eliminare urine ipertoniche (concentrazione) o ipotoniche (diluizione) rispetto al plasma, risparmiando acqua o eliminandone leccesso. Sotto leffetto dellAVP, losmolarit delle urine pu aumentare fino a 1200 mOsM/l, o, in mancanza di stimolo, diminuire fino a 50 mOsM/l, seconda le differenti necessit organiche. Losmolarit delle urine pu essere misurata direttamente. Pi spesso in clinica si misura il peso specifico delle urine, che proporzionale alla concentrazione dei soluti, quindi anche allosmolarit. La concentrazione dei soluti influenza lintensit del colore delle urine, segno indiretto che il rene sta riassorbendo acqua per risparmiarla.

(ES. La patologica incapacit di produrre Vasopressina causa il Diabete Insipido)

Un aumento dellosmolarit effettiva cui non contribuiscono glucosio e urea, che sono definiti osmoliti inefficaci, genera lo stimolo principale allintroduzione di acqua, cio la sete.

Il livello medio di soglia osmotica per la sete di circa 295 mmol/l e varia tra gli individui, ad esempio gli anziani avvertono meno lo stimolo della sete.

importante mantenere valori normali di osmolarit nel LEC, perch altrimenti lacqua, attraversa liberamente la membrana cellulare si muove dentro o fuori le cellule, ne fa variare il volume rigonfiandole o raggrinzendole e pu comprometterne la funzione (come nel caso dellemolisi e plasmolisi). Questo fenomeno pi evidente a livello cerebrale giacch il cervello racchiuso in un contenitore rigido, il cranio, ed particolarmente sensibile ai danni da rigonfiamento. Il valore dellosmolarit cambia con il variare della concentrazione dei soluti e/o della quantit dacqua.

La figura rappresenta le diverse combinazioni tra variazione di volume e osmolarit dovute alla perdita o allassunzione di acqua e sali in proporzioni diverse . Il riquadro centrale rappresenta la condizione di normalit. Laumento dei livelli di sodio nel sangue (ipernatremia) generalmente associato a un aumento dellosmolarit, indipendentemente dalla variazione di volume. Una perdita o un apporto di fluido isotonico, cio di acqua e sodio in concentrazione isosmolare, non comporta una variazione dellosmolarit plasmatica, ma una variazione della volemia (quantit di fluido circolante nei vasi) e della pressione arteriosa. Il compenso della disidratazione con acqua pura corregge la volemia ma causa iposmolarit: ci giustifica luso di bevande saline da parte degli sportivi.

Effetti sullosmolarit e sul volume dei fluidi intra (LIC o ICF in inglese) ed extracellulari (LEC o ECF in inglese) della somministrazione di acqua libera da soluti (b), di una soluzione salina isotonica (c) e di una soluzione salina ipertonica (d)

La somministrazione di fluidi per via endovenosa una procedura molto comune, necessaria per riequilibrare le perdite di acqua e di soluti, che accadono in svariate situazioni cliniche, per la nutrizione e per veicolare farmaci, quando la via orale di somministrazione impraticabile o inadeguata.

I fluidi entrati in circolo si distribuiscono nei diversi compartimenti dellorganismo in funzione della natura e della concentrazione dei soluti.

Semplificando il problema per le soluzioni isotoniche, quelle contenenti sodio occupano lo spazio extracellulare, perch gli elettroliti passano liberamente la membrana capillare, ma il sodio non entra nella cellula e trattiene lacqua nel compartimento del LEC.

In questo caso si ha un aumento del volume plasmatico di circa 1/4 di quello somministrato

Quando viene infusa una soluzione contenente glucosio, soluto non elettrolitico, lo zucchero passa le membrane e viene metabolizzato. Al termine lacqua che lo veicola si trova distribuita in tutti i compartimenti e laumento del volume plasmatico meno di un decimo di quello somministrato.

Se simpiegano soluzioni contenenti colloidi, sia di derivazione ematica come lalbumina, sia artificiali, come la gelatina o lamido idrossietilico , tutto il volume somministrato tende a rimanere in circolo per una durata variabile che dipende dalle caratteristiche del colloide impiegato. I colloidi artificiali sono chiamati anche plasma-expanders e sono utilizzati per ottenere una rapida espansione della volemia.

Luso di soluzioni ipertoniche stato proposto per favorire lo spostamento di acqua dalla cellula allinterstizio e dallinterstizio al plasma, sia per aumentare pi rapidamente ed efficacemente il volume plasmatico non solo apportando nuovi liquidi, ma anche spostando lacqua da altri compartimenti. In particolari situazioni di edema cerebrale si somministra una soluzione ipertonica (20%) di mannitolo, polisaccaride che rapidamente richiama acqua dalle cellule e la veicola allesterno con meccanismo osmotico attraverso la diuresi.

La somministrazione endovenosa di soluzioni molto concentrate, come le soluzioni di glucosio al 20 e al 33% utilizzate per la nutrizione, causa un danno osmolare, infiammatorio, alle cellule delle pareti del vasi, favorendo la formazione di trombi (coaguli adesi alla parete). Per questo si evita linfusione in vasi periferici ma si utilizzano vasi centrali, che hanno una grande portata che permette una immediata diluizione del soluto somministrato, soprattutto se infuso lentamente.

Teoricamente in una situazione di iper-osmolarit bisognerebbe aggiungere acqua o togliere osmoli mentre in una situazione di iposmolarit bisognerebbe fare il contrario cio togliere acqua o aggiungere osmoli

Ci sono delle formule matematiche che permettono di fare ci ma fondamentale considerare sempre che lorganismo umano molto complesso e quindi sempre necessario alla fine ricorrere alla clinica.

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La tabella fa vedere quali correzioni si devono fare nel caso di iper-osmolarit. Sono dei problemi sulle concentrazioni delle soluzioni che devono per essere fatti con unaccortezza maggiore.

Problema: In un paziente di 70Kg con una Osmolarit di 280 mOsm/l il volume di acqua totale come abbiamo visto il 60% quindi sar di 42 litri e il numero di osmoli 42x280 = 11760 mosmoli . Lo stesso paziente a causa di una patologia si trova avere una mOsm=320. Cosa si deve fare per riportare alla normalit losmolarit del paziente?

Le milliosmoli totali del paziente con iper-osmolarit sono 320 x 42 =13440

Quanta acqua dovremo somministrare per arrivare ad avere 11760 mosmoli?

13440-11760= 1680 mosmoli di differenza che diviso per 280 (che sono le milliosmoli che dovrebbe avere determineranno il volume di liquido da somministrare)

280 mosm :1litro = 1680 mosm :xlitri cioe 6 sono i litri da somministrare al paziente per ripristinare la osmolarit normale.

Clinicamente il discorso pi complesso per la necessit di non poter somministrare grandi volumi di acqua pura n soluzioni in modo rapido.