Il rene ed equilibrio idroelettrolitico testo

ATTIVITA’ FISICA
RENE ED EQUILIBRIO IDROELETTROLITICO
Unità funzionale del rene è il NEFRONE
Corpuscolo renale
Tubulo contorto prossimale
Ansa di Henle
Tubulo contorto distale
Dotto collettore
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RENE
IL SANGUE ENTRA NEL
RENE ATTRAVERSO
L’ARTERIA RENALE
IL SANGUE FILTRATO
DAL RENE RITORNA NEL
CORPO ATTRAVERSO LA
VENA RENALE
L’URINA PRODOTTA
DAL RENE
RAGGIUNGE LA
VESCICA
ATTRAVERSO
L’URETERE
FILTRO GLOMERULARE:
• LE SOSTANZE DISCIOLTE PASSANO IN PROPORZIONE ALLA LORO DIMENSIONE
•
LE SOSTANZE DISCIOLTE PASSANO A SECONDA DELLA LORO CARICA
ELETTRICA UGUALE O CONTRARIA A QUELLA DELLA MEMBRANA
•
LE SOSTANZE DISCIOLTE PASSANO A SECONDA DELLA FORMA
ü Nel tubulo renale, alcune sostanze vengono spinte dal sangue nella pre-urina
(tra cui farmaci e veleni) ed altre vengono spinte nella direzione opposta cioè
dal tubulo al sangue, perché devono essere conservate (glucosio, bicarbonati,
calcio).
ü Il liquido filtrato dal glomerulo ha una composizione simile al plasma, con più
acqua e meno proteine.
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I reni normali:
Ø Regolano l’equilibrio dell’acqua e degli elettroliti
Ø Eliminano acidi e trattengono bicarbonati
Ø Eliminano sostanze dannose prodotte dal metabolismo
Ø Producono sostanze ad azione ormonale che:
→ regolano la pressione arteriosa: renina e chinine
→ regolano il metabolismo dell’osso: vitamina D
→ stimolano la produzione dei globuli rossi: eritropoietina
REGOLAZIONE DELL’EQUILIBRIO IDRO-ELETTROLITICO
§ Gli organismi viventi sono costituiti in gran parte da acqua
§ Negli esseri umani l’acqua costituisce circa il 70% del peso corporeo
§ L’acqua è suddivisa tra acqua intracellulare e acqua extracellulare (nel sangue
e nell’interstizio).
Da dove viene l’acqua?
Dai liquidi, dai cibi e dal metabolismo di tutte le sostanze (circa 300 ml al giorno).
Quanta acqua ci serve?
• In totale, in condizioni normali nell’adulto dai 20 ai 40 ml/kg/die (circa 2 litri
in una persona di 70 kg), nei bambini dai 10 ai 14 anni molto di più: da 50 a 90
ml/kg/die
• In particolari condizioni (sport, caldo) molto di più.
IL PESO CORPOREO E’ IL SISTEMA PIU’ RAPIDO PER VALUTARE
VARIAZIONI DEL CONTENUTO IDRICO:
variazioni oltre 300-400 gr di peso al giorno sono di solito legate a variazioni dei
liquidi corporei, non a variazioni delle masse muscolari o del grasso, che si spostano
molto piu’ lentamente
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L’acqua contenuta nei vasi sanguigni, nell’interstizio e nelle cellule contiene
numerose sostanze disciolte:
sali (disciolti come elettroliti)
proteine
aminoacidi
grassi
zuccheri
sostanze tossiche
radicali acidi
La composizione dei liquidi contenuti nel sangue, nelle cellule e nell’interstizio è
piuttosto diversa.
COMPOSIZIONE DEI LIQUIDI INTRAVASCOLARI (PLASMA)
ED INTRACELLULARI
NEL PLASMA
• Na
140 mEq/l
• K
4 mEq/l
• Ca
1 mg/l
• PO4 2 mEq/L
• Proteine 17,2 mEq/l
• Bicarbonati 29 mEq/L
• Magnesio 2 mEq/L
NELLE CELLULE
• Na
10 mEq/l
• K
160 mEq/l
• Ca
4 mg/l
• PO4
100 mEq/L
• Proteine 65 mEq/l
• Bicarbonati 10 mEq/l
• Magnesio 26 mEq/l
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OSMOLARITÀ
Concentrazione di particelle presenti in soluzione indipendentemente dalle loro
dimensioni dalla loro carica e dal numero di cariche complessive.
Le differenze qualitative di composizione tra liquido intracellulare ed extracellulare
non sono indicative di una differente osmolarità.
In condizioni di equilibrio l’osmolarità del compartimento intracellulare ed
extracellulare è identica.
I compartimenti sono pertanto isosmotici.
Ne consegue che non si ha spostamento di acqua da un compartimento all’altro.
Cosa succede se alteriamo questo equilibrio?
Quando l’osmolarità di un compartimento si modifica si verificano scambi tra i
compartimenti con ridistribuzione dell’acqua corporea.
Le modificazioni che inizialmente interessano un compartimento, in seguito al
passaggio di acqua per osmosi, portano a modificazioni anche degli altri
compartimenti.
La ridistribuzione dell’acqua determina il raggiungimento di un nuovo equilibrio,
cioè di una condizione in cui è nuovamente presente in tutti i compartimenti una
identica osmolarità.
I DIVERSI TIPI DI PERDITA DI ACQUA: PERDITA IPERTONICA
Perdita di liquidi a contenuto di elettroliti maggiore del sangue.
Ø Diminuisce l’osmolarità del liquido extracellulare (plasma) dove il sodio è
confinato.
Ø Si crea un gradiente osmotico tra liquido extracellulare (plasma) e liquidi
intracellulari, che determina un passaggio di acqua all’interno delle cellule.
Ø Il volume del liquido extracellulare (plasma) risulterà ridotto, mentre quello del
liquido intracellulare aumentato.
Ø Conseguenze: abbassamento della pressione arteriosa, capogiri, svenimenti,
aumento della frequenza cardiaca.
Ø Terapia: liquidi ipertonici ad alta concentrazioni di sali.
E SE INTRODUCESSIMO LIQUIDI IPOTONICI?
ü L’osmolarità del sangue diminuirebbe.
ü L’acqua passerebbe nell’interstizio (più ricco di sostanze disciolte) e da qui poi
nelle cellule (ancora più ricche di sostanze disciolte).
ü Risultato: volume del sangue si riduce ulteriormente (SINTOMI!), volume
dell’interstizio aumentato (edema cerebrale, polmonare ecc), estrema difficoltà
a rimuovere liquidi.
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I DIVERSI TIPI DI PERDITA DI ACQUA: PERDITA IPOTONICA
Perdita di liquidi a contenuto di elettroliti minore del sangue.
ü Il volume del plasma si riduce e la sua concentrazione di elettroliti aumenta
ü Il plasma diventa più ‘concentrato’ e richiama acqua dalle cellule. Queste
ultime si disidratano.
ü Conseguenze: sete intensa, riduzione del volume di urine ed aumento della loro
concentrazione, vertigini e svenimenti, anche senza riduzione della pressione.
ü Trattamento: liquidi a basso o nullo contenuti di sali.
E SE INTRODUCESSIMO LIQUIDI IPERTONICI?
ü La concentrazione di elettroliti nel sangue aumenterebbe e ci sarebbe un
richiamo di acqua dalle cellule e dall’interstizio.
ü Alcuni sintomi migliorerebbero (ipotensione) ma gli altri si aggraverebbero
(nausea, mal di testa ecc).
ü E’ quello che avviene quando un naufrago beve acqua di mare quando sta per
morire di sete e muore comunque!
I DIVERSI TIPI DI PERDITA DI ACQUA: PERDITA ISOTONICA
Perdita di liquidi a contenuto di elettroliti uguale a quello del sangue.
ü La concentrazione di elettroliti nel sangue non si abbassa.
ü Non si altera l’equilibrio tra sangue e cellule e non c’è teoricamente passaggio
di liquidi al sangue o alle cellule.
ü Conseguenze: abbassamento della pressione arteriosa, capogiri, svenimenti,
aumento della frequenza cardiaca e del ‘lavoro’ del cuore.
ü Terapia: liquidi isotonici.
ALTRI EFFETTI DELLA PERDITA DI ACQUA:
Ø La perdita di liquidi riduce la produzione delle urine e aumenta la
concentrazione delle sostanze non necessarie: può pertanto aumentare in modo
significativo il rischio di produrre o accrescere calcoli renali, che possono
manifestarsi anche a distanza di giorni o mesi.
Ø La sete intensa può provocare un introito di acqua fredda rapido e massivo:
ciò provoca richiamo di sangue allo stomaco (riduzione della pressione
arteriosa sistemica!) distensione dello stomaco e possibile spinta del fondo
gastrico contro le pareti del cuore, provocando addirittura aritmie o
malfunzionamenti del cuore.
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COME INTERVIENE L’ORGANISMO IN CASO DI PERDITE DI ACQUA?
INTERVENTI URGENTI:
§ introdurre acqua nel sangue, recuperandola dove possibile (per questo la
perdita di liquidi relativamente ipotonici può dare effetti simili alla perdita di
liquidi ipertonici).
§ spostare l’acqua da un distretto all’altro, costringendo i vasi dei distretti meno
indispensabili (cute, splancnico, ecc) a favore di quelli più importanti (cervello,
cuore, ecc).
INTERVENTI A MEDIO TERMINE:
§ produce sostanze che riducono l’eliminazione renale di acqua (ormone
antidiuretico).
INTERVENTI A LUNGO TERMINE:
§ aumento della sete.
EFFETTI DELLA PERDITA DI ELETTROLITI:
• La perdita cronica di elettroliti viene di solito compensata dall’intervento di
diversi meccanismi: liberazione di depositi, aumento dell’introito, regolazione
dell’eliminazione renale. Pertanto nel soggetto sano una perdita di elettroliti
lenta (da errori dietetici ecc) si manifesta di solito solo dopo qualche tempo.
• Più importante è la perdita acuta di elettroliti perché altera l’equilibrio tra
cellula e plasma e quindi modifica la sensibilità della cellula agli stimoli e la
sua funzione di contrazione e rilasciamento.
Cosa si perde con:
Il sudore:
Potassio 9 mEq/l
Sodio
52 mEq/l
Cloro
30 mEq/l
Calcio
0
pH
5
Il vomito
Potassio 12 mEq/l
Sodio
49 mEq/l
Cloro
0 mEq/l
Calcio
3.6
pH
1.9
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Cosa si perde con:
I sanguinamenti:
Si perde plasma, ma l’organismo rapidamente lo sostituisce con un liquido
contenente, rispetto al plasma, una quantità inferiore di elettroliti e di proteine.
Le ustioni:
Si perde per evaporazione un liquido di composizione molto simile al plasma..
Le urine:
Le quantità di soluti perse con le urine variano in base alle necessità dell’organismo e
vengono ‘decise’ da complesse interazioni ormonali e dall’azione dei reni.
Le feci:
Con le feci si perdono, in caso di diarrea, grosse quantità di potassio.
EFFETTI DEGLI SQUILIBRI ELETTROLITICI:
l’aumento della concentrazione di potassio nel plasma rispetto alle cellule:
ü può essere provocato dall’accumulo rapido di potassio, più spesso la causa
scatenante è l’acidosi acuta da sforzo in anaerobiosi che sposta il potassio nel
plasma dalle cellule, in cambio degli H+ che passano nelle cellule dove
vengono tamponati;
ü provoca una ipereccitabilità della cellula muscolare allo stimolo contrattile ed
una ridotta capacità di rilasciamento. Compaiono crampi, possono comparire
aritmie cardiache fino ad arrivare all’arresto cardiaco in sistole (il cuore non
riesce a rilasciarsi).
la riduzione della concentrazione di potassio nel plasma rispetto alle cellule:
ü può essere provocato dalla perdita rapida di potassio, dall’alcalosi (che sposta
il potassio dal plasma alle cellule), ma anche dall’aumento del calcio, che ha un
effetto opposto a quello del potassio.
ü provoca una ridotta sensibilità della cellula muscolare allo stimolo contrattile
ed una ridotta capacità di contrazione muscolare. Il soggetto si sente stanco,
possono comparire aritmie fino ad arrivare all’arresto cardiaco in diastole (il
cuore non riesce a contrarsi).
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POSSIBILI PREVENZIONI DEGLI SQUILIBRI IDROELETTROLITICI:
• Soprattutto nella stagione calda somministrare prima e durante l’attività
sportiva soluzioni isotoniche con il plasma.
• In caso di sforzo prolungato, soprattutto se in anaerobiosi: somministrare
piccole dosi di alcalinizzanti, calcio e glucosio.
• Cercare con l’allenamento di ridurre il rischio di anaerobiosi e cercare di
mantenere lo sportivo, soprattutto se dilettante, entro una performance al di
sotto dello sforzo anaerobico perché questo provoca accumulo di acidi e di
cataboliti tossici che alterano la contrattura muscolare.
POSSIBILI TRATTAMENTI DEGLI SQUILIBRI IDROELETTROLITICI:
Disidratazione acuta: somministrare soluzioni isotoniche con il plasma.
Crampi da sforzo somministrare :
Ø Alcalinizzanti: bicarbonato di sodio per far rientrare il potassio nelle cellule.
Ø Soluzioni glucosate (che hanno lo stesso effetto).
Ø Calcio in piccole quantità che antagonizza gli effetti muscolari del potassio.
ATTENZIONE: correzioni troppo brusche rischiano di passare dai crampi
all’ipotonia muscolare ed alle aritmie da ipopotassiemia, ipercalcemia o alcalosi.
DI SOLITO E’ MEGLIO CHE LA REINFUSIONE O LA RIMOZIONE
DI ELETTROLITI VENGANO FATTE LENTAMENTE E DOLCEMENTE
PER EVITARE DI PROVOCARE UNO SQUILIBRIO NEL TENTATIVO DI
CORREGGERNE UN ALTRO
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IL CRAMPO
• Ricordo che anche il cuore è un muscolo striato e quindi quanto
segue è valido per i muscoli ‘motori’, ma anche per il cuore.
• Perché la contrazione muscolare avvenga in modo corretto, la
differenza di potenziale elettrico tra interno ed esterno della
fibrocellula muscolare deve restare invariata. Perché ciò si verifichi,
la concentrazione ed il tipo di elettroliti all’interno ed all’esterno
della cellula devono mantenersi entro un ambito limitato.
• Gli ioni più importanti da questo punto di vista sono il sodio, il
potassio, il calcio e gli idrogenioni (H+ o radicali acidi).
Cos’è un crampo?
• E’ una contrazione involontaria ed eccessiva, di solito dolorosa, di un muscolo
striato.
• Il crampo e’ provocato da una alterazione della differenza di carica elettrica
oppure da uno squilibrio di elettroliti tra interno ed esterno del muscolo.
RISCHI DELL’ATTIVITÀ SPORTIVA PER I RENI
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La concentrazione delle urine che avviene durante la sudorazione
profusa può facilitare la comparsa e/o l’accrescimento di calcoli
renali.
In alcuni soggetti lo sforzo provoca passaggio di quantità anormali di
sangue o proteine nelle urine: macroematuria o proteinuria da sforzo
senza che vi sia nessuna patologia visibile neppure alla biopsia.
Minimo è il rischio di traumi renali (i reni sono ben protetti).
Brusche disidratazioni possono evidenziare insufficienza renale
finora misconosciuta.
Un’attività muscoalre intensa in un soggetto non allenato può
provocare danni alle cellule muscolari, con liberazione nel sangue di
aminoacidi ed enzimi quali creatinina, CPK, LDH, simulando una
insufficienza renale (aumento della creatinina)
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MALATTIE RENALI
Le malattie renali possono colpire:
Ø i vasi (ipertensione e arteriosclerosi),
Ø i glomeruli (glomerulonefriti),
Ø i tubuli e l’interstizio (pielonefriti infettive o tossiche, malattie
interstiziali, malattie cistiche).
Le malattie glomerulari sono di solito di origine infiammatoria, legate ad
insulti immunologici, per cui vengono chiamate GLOMERULONEFRITI.
Possono manifestarsi con:
• Proteinuria ed ematuria
• Ipertensione
• Nessun sintomo evidente
Le malattie dei tubuli e dell’interstizio sono chiamate PIELONEFRITI.
Possono essere conseguenti ad infezioni dei reni o delle vie urinarie,
calcoli, malattie interstiziali da sostanze tossiche.
Le pielonefriti possono dare dolore e febbre (quelle infettive).
Qualche volta si manifestano solo con ematuria.
A volte senza alcun sintomo.
Le malattie cistiche sono ereditarie e si manifestano di solito in età adulta
§ I sintomi possono essere simili a quelli della pielonefrite.
§ A volte la malattie è asintomatica fino all’insufficienza renale grave.
§ Altre volte le enormi dimensioni dei reni sono visibili e richiamano
l’attenzione.
NELL’ATTIVITÀ FISICA IL PAZIENTE CON INSUFFICIENZA
RENALE:
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Si stanca facilmente.
Va prima in anaerobiosi.
E’ più soggetto a crampi.
Disidratazioni rapide possono aggravare anche in modo irreversibile
la funzione renale.
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