Questi due parametri sono strettamente correlati perché il sodio è lo ione più abbondante nel compartimento extracellulare. Le due variabili devono essere strettamente controllate (Na + = 140±5 mEq/l Osmolarità=300mOsm/l) perché regolano la distribuzione di fluidi fra l’ambiente extra- ed intracellulare.

I due meccanismi principali che regolano questi due parametri sono:  Sistema osmocettori-ADH  Meccanismo della sete

Mancanza di acqua ↑ osmolarità extracellulare ↑ secrezione di ADH dalla neuroipofisi ↑ ADH plasmatico ↑ permeabilità all’acqua in TCD e DC ↑ riassorbimento di acqua ↓ escrezione di acqua Osmocettori ipotalamici attivati -

Gli osmocettori sono localizzati vicino al nucleo sopraottico

ADH 5/6 1/6

Il rilascio di ADH è stimolato, attraverso afferenze vagali e del glossofaringeo, anche in caso di diminuzione della pressione arteriosa e/o del volume plasmatico in seguito ad attivazione dei:  barocettori arteriosi di arco aortico e seno carotideo (alte pressioni) e camere atriali (basse pressioni)  riflessi cardiopolmonari

Lo stimolo più potente nell’evocare rilascio di ADH è una variazione dell’osmolarità. Una variazione dell’1% è sufficiente ad evocare una risposta, mentre occorre circa un 10% di variazione per quanto riguarda il volume ematico. Altre sostanze che controllano la secrezione di ADH sono: -Nicotina e morfina: stimolano la secrezione di ADH - Alcool: inibisce la secrezione di ADH

Il senso della sete è localizzato a livello ipotalamico in una regione antero-laterale rispetto al nucleo sopraottico. Vediamo quali sono gli stimoli principali nell’evocare il senso della sete.

Aumento della sete Diminuzione della sete ↑ osmolarità ↓ osmolarità ↓ volume ematico ↑ volume ematico ↓ pressione sanguigna ↑ pressione sanguigna ↑ angiotensina II ↓ angiotensina II Secchezza delle fauci Distensione gastrica

Cellule della parete del III ventricolo

Il meccanismo più importante per il controllo del volume ematico e del LEC come pure per il controllo del sodio e dei fluidi è il meccanismo detto natriuresi e diuresi pressoria. Si tratta di un meccanismo di feed-back tra sistema renale e sistema circolatorio che gioca un ruolo fondamentale nel controllo della pressione a lungo-termine. Ad un aumento della pressione arteriosa corrisponde un’ aumentata diuresi ed un’aumentata natriuresi.

Aumentato intake di liquidi e Na + Aumento del volume ematico e del LEC Aumento della pressione circolatoria media Aumento del gradiente pressorio per il ritorno venoso Aumento dell’output cardiaco Aumento della pressione arteriosa Aumento della funzionalità renale Eliminazione del fluido in eccesso Frank- Starling mechanism PAM = OC × RVS RVS= resistenza vascolare sitemica OC= output cardiaco

PAM Gittatacardiaca Resistenza vascolare sistemica Volumesistolico Frequenzacardiaca Pre-carico (ritorno venoso) Contrattilità Volume del sangue Compliancevenosa (se  allora  pre-carico) Controllo renale di acqua e Na + Fattori tissutali (H +, K +, istamina) Fattori vascolari (NO, endotelina, prostaciclina) Anatomia vascolare (in genere costante) Fattorineuroumorali Sistema autonomo, catecolamine circolanti, vasopressina, ANP, endotelina GC = VS x FC Frank-Starling

Una diminuzione del volume del LEC determina: 1. vasocostrizione dell’aa per stimolazione simpatica in seguito ad attivazione riflessa. Il sistema simpatico è attivato in seguito all’attivazione di barocettori polmonari. Diminuisce VFG, aumenta la secrezione di renina che stimola il riassorbimento di acqua e sodio. A livello di TCP è riassorbita acqua e sodio

2. aumento della secrezione di renina e quindi di angiotensina II che: istimola la secrezione di ADH iivasocostringe a livello di ae aumentando la frazione di filtrazione iiistimola il rilascio di aldosterone ivinduce il riassorbimento di acqua e sodio in TCP

Il potassio plasmatico è regolato a 4.2mEq/l e deve essere mantenuto costante perché anche piccole variazioni di concentrazione possono determinare pericolose aritmie. Il bilancio del potassio è quasi totalmente a carico dei reni perché con le feci si elimina solo il 5-10% del potassio.

L’escrezione del potassio dipende da tre fattori: velocità di filtrazione del potassiovelocità di filtrazione del potassio velocità di riassorbimento dal tubulovelocità di riassorbimento dal tubulo velocità di secrezionevelocità di secrezione Nel TCD e nel DC il potassio può essere secreto o riassorbito a seconda delle necessità

Co-trasporto con Na e Cl Abbastanza costante nella giornata Riassorbimento in TCP Costante e non soggetto a variazioni variabile

Se l’assunzione giornaliera di potassio è circa 100mEq, i reni ne eliminano circa 92mEq (i rimanenti 8 con le feci). Circa il 30% di questo potassio è secreto da TCD e DC. In caso di diete molto ricche in potassio il TCD e il DC ne devono secernere di più per eliminarlo. Quando invece l’intake è ridotto il TCD e il DC riducono la secrezione anche quasi fino a zero se vi è necessità, con un’escrezione inferiore all’1% del filtrato. La secrezione avviene ad opera delle cellule principali (90% delle cellule epiteliali) del TCD e del DC.

ATP Na + K+K+ diffusione passiva LUME INTERSTIZIO

Il calcio plasmatico è un parametro strettamente controllato da ormone paratiroideo PTH e dalla calcitonina secreta dalle cellule parafollicolari della tiroide. Il suo valore si aggira su 2.4mEq/l. Come per tutte le altre sostanze l’intake giornaliero di calcio deve essere controbilanciato da una corretta eliminazione dal sangue. Al contrario del potassio un ruolo molto importante è giocato dal tratto gastrointestinale.

Nell’organismo la quasi totalità del calcio è immagazzinata nell’osso che funziona come deposito per il calcio. Il riassorbimento o l’escrezione del calcio è sotto controllo dell’ormone PTH.

PTH è formato da 84 aa ed è secreto dalle ghiandole paratiroidee (4) in caso di ipocalcemia

↑ riassorbimento di calcio ↓ riassorbimento di calcio ↑ PTH ↓ PTH ↓ LEC ↑ LEC ↓ pressione arteriosa ↑ pressione arteriosa ↑ fosfato plasmatico ↓ fosfato plasmatico Acidosi metabolica Alcalosi metabolica Vitamina D 3

La regolazione dell’escrezione del fosfato renale dipende da un meccanismo di trasporto massimo. Il riassorbimento di fosfato procede con una rate massima di 0.1mM/min. Se nel filtrato è presente una quantità inferiore questa, tutto il fosfato viene riassorbito. Se nel filtrato la quantità è superiore, una parte passerà nelle urine, che è quello che succede comunemente vista la grossa ingestione di fosfato con la dieta.

In presenza di PTH il fosfato è scarsamente riassorbito e viene escreto con le urine. Il magnesio deve essere anch’esso strettamente controllato perché interviene come co-fattore in numerose reazioni. La regolazione dell’escrezione di magnesio avviene controllando il riassorbimento tubulare. Nel TCP è riassorbito circa il 25% del magnesio filtrato, mentre la sede principale per il riassorbimento è l’AH dove si recupera circa il 65% del filtrato.