Osmolalità, osmolarità e omeostasi dei fluidi

Osmolalità, osmolarità e omeostasi dei fluidi

Nello stato stazionario, il contenuto totale di acqua e sale del nostro corpo rimane costante. Un aumento o una diminuzione dell’assunzione di acqua e sale è accompagnato da un cambiamento equivalente nell’escrezione renale di acqua e sale. L’omeostasi è raggiunta attraverso il processo di filtrazione glomerulare del plasma per produrre un ultrafiltrato. I tubuli elaborano poi questo ultrafiltrato in modo che la portata finale delle urine e l’escrezione dei soluti soddisfino le esigenze omeostatiche del corpo.

Osmolalità e osmolarità sono misure della concentrazione di soluto di una soluzione. In pratica, c’è una differenza trascurabile tra i valori assoluti delle diverse misure. Per questo motivo, entrambi i termini sono spesso usati in modo intercambiabile, anche se si riferiscono a diverse unità di misura.

Osmolalità

L’osmolalità è una stima della concentrazione osmolare del plasma ed è proporzionale al numero di particelle per chilogrammo di solvente; è espressa come mOsmol/kg (l’unità SI è mmol/kg ma mOsmol/kg è ancora ampiamente usata). Questo è quello che viene usato quando i valori sono misurati da un laboratorio. L’osmolalità viene misurata dai laboratori clinici utilizzando un osmometro – un osmometro a depressione del punto di congelamento o un osmometro a depressione della pressione di vapore. L’osmolalità normale del fluido extracellulare è 280-295 mOsmol/kg.

Osmolarità

L’osmolarità è una stima della concentrazione osmolare del plasma ed è proporzionale al numero di particelle per litro di soluzione; si esprime in mmol/L. Questo è quello che si usa quando si ricava un valore calcolato.

Si ricava dalle concentrazioni misurate di Na+, K+, urea e glucosio. L’osmolarità è inaffidabile in varie condizioni – ad esempio, la pseudoiponatremia come l’iperlipidemia nella sindrome nefrosica, o l’iperproteinemia.

Le seguenti equazioni possono essere utilizzate per calcolare l’osmolarità:

Osmolarità calcolata = 2 (Na+) + 2 (K+) + Glucosio + Urea (tutti in mmol/L); O Osmolarità calcolata = 2 (Na+) + Glucosio + Urea (tutti in mmol/L).

Il raddoppio del sodio tiene conto degli ioni negativi associati al sodio e l’esclusione del potassio permette approssimativamente la dissociazione incompleta del cloruro di sodio.

Il termine osmolarità è stato ampiamente sostituito da osmolalità, anche quando si parla di valori calcolati. L’osmolalità è usata per il resto di questo articolo.

Gap osmotico

Il gap osmotico (chiamato anche gap osmolale) è una misura arbitraria della differenza tra l’osmolalità reale (misurata dal laboratorio) e l’osmolalità calcolata. È normalmente inferiore a 10-15 mOsmol/kg (vedere il laboratorio locale per la gamma). Quando il gap osmotico è aumentato, indica la presenza di altri soluti osmoticamente attivi che non sono presi in considerazione nell’osmolalità calcolata – per esempio, nell’ingestione di metanolo o di glicole etilenico.

Rilevanza clinica dell’osmolalità

Poiché le membrane cellulari in generale sono liberamente permeabili all’acqua, l’osmolalità del liquido extracellulare (ECF) è circa uguale a quella del liquido intracellulare (ICF). Pertanto, l’osmolalità plasmatica è una guida per l’osmolalità intracellulare.

Questo è importante, in quanto dimostra che i cambiamenti nell’osmolalità ECF hanno un grande effetto sull’osmolalità ICF – cambiamenti che possono causare problemi con il normale funzionamento e volume delle cellule (possono anche indurre la citolisi).

• Nelle persone normali, un aumento dell’osmolalità nel sangue stimolerà la secrezione di ormone antidiuretico (ADH). Questo si tradurrà in un maggiore riassorbimento dell’acqua, in un’urina più concentrata e in un plasma sanguigno meno concentrato. Il diabete insipido è una condizione causata da iposecrezione o insensibilità agli effetti dell’ADH. L’elevazione può essere associata alla mortalità per ictus.
• Una bassa osmolalità del siero sopprimerà il rilascio di ADH, con conseguente diminuzione del riassorbimento di acqua e plasma più concentrato.
• Un aumento di solo il 2% al 3% nell’osmolalità del plasma produrrà un forte desiderio di bere. Un cambiamento dal 10% al 15% nel volume del sangue e nella pressione arteriosa è necessario per produrre la stessa risposta.

ADH

Il rene controlla l’escrezione di acqua in gran parte attraverso l’ADH – un polipeptide secreto dalle cellule ipotalamiche supraottiche e paraventricolari con assoni che terminano nell’ipofisi posteriore. La sua emivita è di 5-20 minuti; questo permette un rapido adattamento alle fluttuazioni dell’osmolalità del plasma. La secrezione di ADH è controllata da osmorecettori e barorecettori. Anche se il corpo cercherà di controllare l’osmolalità più del volume, se il volume scende pericolosamente basso, il rene conserverà l’acqua a spese dell’osmolalità, cioè anche se la conservazione dell’acqua ridurrà l’osmolalità dei fluidi corporei.

Altri fattori di controllo sono fattori non osmotici (narcotici, dolore, stress, nicotina, cloropropamide, citoxan, clofibrato, carbamazepina, nausea, angiotensina II) e fattori inibitori del rilascio – ad esempio, etanolo, ipotermia e peptide natriuretico atriale.

Misurazioni

• Osmolalità plasmatica – questo è solitamente ordinato per indagare l’iponatremia. Il gap osmotico può anche essere richiesto se si sospetta la presenza di agenti osmoticamente attivi come il mannitolo e la glicina (una sostanza chimica usata nei fluidi per l’irrigazione chirurgica).
• Osmolalità urinaria – questa viene spesso ordinata insieme all’osmolalità plasmatica per aiutare la diagnosi – vedi tabella sotto.
• Osmolalità delle feci – questo può aiutare a valutare la diarrea cronica che non sembra essere dovuta a un’infezione batterica o parassitaria, cioè le feci possono contenere sostanze osmoticamente attive (per esempio, lassativo). Il gap osmotico delle feci può anche essere calcolato.

Questa tabella è una guida. L’effetto sull’osmolalità del siero e delle urine può variare a seconda della situazione clinica individuale – ad esempio, l’ipernatremia può causare una diminuzione dell’osmolalità delle urine e l’iponatremia può causare un aumento inappropriato dell’osmolalità delle urine.