Potassio K+K+K+K+ills Intracellulare (ICF) Compartimento Extracellulare (ECF) Internal Balance K+K+ K+K+ External Balance Excretion 3.5-5.0 meq/L 120-150.

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1 Potassio K+K+K+K+ills Intracellulare (ICF) Compartimento Extracellulare (ECF) Internal Balance K+K+ K+K+ External Balance Excretion 3.5-5.0 meq/L 120-150 meq/L

2 Gradiente di potassio e funzioni cellulari Modificazioni del gradiente transmembrana di potassio sono associate a: - Alterazioni del potenziale a riposo - Alterazioni della eccitabilità neuromuscolare - Aritmie cardiache - Alterazioni della funzionalità neuronale - Alterazioni del tono della muscolatura liscia - Alterazioni della funzionalità dei muscoli scheletrici - Alterazioni dei processi di trasporto di membrana Intracellular [K + ] 120-150 meq/L Extracellular [K + ] 3.5-5.0 meq/L E m = -90mV Na + K+K+ 3 Na + 2 K + K+K+ K+K+ - Determinante principale del potenziale di membrana a riposo - Substrato per i processi di trasporto di membrana - Determinante del volume cellulare ansport processes

3 Entrate (quantità ingerita, assunta) Entrate (quantità ingerita, assunta) Distribuzione intra- ed extra-cellulare Distribuzione intra- ed extra-cellulare Scambi tra compartimento extracellulare ed intracellulare Scambi tra compartimento extracellulare ed intracellulare Escrezione e perdita Escrezione e perdita Urine (90%; ruolo predominante dell'escrezione renale) Feci, cute (sudore, traspirazione) (10%) Omeostasi del Potassio Fattori che devono essere considerati nella valutazione di alterazioni delle concentrazioni circolanti

4 Perdite o aumento del K + totale corporeoPerdite o aumento del K + totale corporeo Shift all'interno o al di fuori delle celluleShift all'interno o al di fuori delle cellule Controllo ormonaleControllo ormonale Movimento reciproco di H +Movimento reciproco di H + Perdite via Rene/Cute/IntestinoPerdite via Rene/Cute/Intestino [K + ] Liquidi extracellulari (ECF)/Plasma dipende da: -

5 Omeostasi del K + extrarenale: Shift/Ridistribuzione 4 fattori principali: -4 fattori principali: - –Ormoni –Equilibrio acido-base –Osmolalità plasmatica –[K + ] plasmatiche

6 Prodotto da cellule della Zona Glomerulosa della corteccia surrenalica :- Prodotto da cellule della Zona Glomerulosa della corteccia surrenalica :- Il rilascio è stimolato da:- Il rilascio è stimolato da:- * Attivazione del sistema Renina/Angiotensina (sensori di volume, apparato iuxtaglomerulare, etc.) * Effetti diretti del K + sulla ghiandola surrenale Azioni dell'Aldosterone:- Azioni dell'Aldosterone:- Scambio di Na + al posto di K + o H + con perdita netta di K + e aumento del Na + Scambio di Na + al posto di K + o H + con perdita netta di K + e aumento del Na + Mineralocorticoidi (Aldosterone):-

7 Equilibrio Acido/Base Acidosi Metabolica [K+]: -Acidosi Metabolica [K+]: - –Inibizione della secrezione renale di K + –Shift (passaggio) di K + dal compartimento intracellulare ( ICF) a quello extracellulare (ECF) Alcalosi Metabolica [K + ]Alcalosi Metabolica [K + ]

8 Omeostasi del potassio e Insulina L'insulina stimola la captazione cellulare di potassio attraverso un aumento dell'attività della Na +,K + -ATPasi Insulina e potassio sono componenti di un circolo di regolazione reciproca – K + a livello intestinale stimola la secrezione pancreatica di insulina –L'insulina stimola l'uptake di K + a livello epatico e muscolare per far rientrare la [K + ] sierica alla normalità Pancreas Fegato Muscolo [K + ] Insulina K+K+

9 Iperkaliemia (> 5.0 mmol/L): Cause Fittizie –Prelievo improprio –Disordini emolitici Aumento dell'input –Orale –Terapia endovenosa Alterata distribuzione –Acidemia (acidosi metabolica) –Deficit di insulina –Trasfusioni massive, terapia con agenti citotossici, traumi importanti Ridotta escrezione Insufficienza renaleInsufficienza renale Deficit di MineralocorticoidiDeficit di MineralocorticoidiFarmaci diuretici (spiranolattone)diuretici (spiranolattone) Uso inappropriato di supplementi contenenti potassioUso inappropriato di supplementi contenenti potassio

10 Iperkaliemia Conseguenze –Neuromusculari - Debolezza, parestesie, paralisi –Gastrointestinali - Nausea, vomito, dolore, paralisi –Cardiovasculari - aritmie, arresto cardiaco

11 Ipokaliemia (< 3,5 mmol/L): Cause Inadeguata assunzione : - Di solito si rende evidente solo quando sovrapposta ad altre perdite (diuretici, diarrea)Di solito si rende evidente solo quando sovrapposta ad altre perdite (diuretici, diarrea) Ridistribuzione: - InsulinaInsulina AlcalemiaAlcalemia

12 Ipokaliemia: Cause Perdite Gastrointestinali –Fistole –Diarrea, abuso di lassativi –Adenoma villoso Renali –Diuretici –Malattie renali –Mineralocorticoidi

13 Ipokaliemia: Conseguenze –Muscolatura scheletrica - debolezza, paralisi –Gastrointestinali – Ileo paralitico –Renali – alterata capacità di concentrazione delle urine –Cardiache - aritmie, tossicità da digossina

14 [Na] intracellulare viene mantenuta a bassi livelli (10 - 20 mM) ad opera della pompa Na,K-ATPasi Na è il principale catione extracellulare [Na] nel compartimento extracellulare deve essere mantenuta costante (140 mM) Perciò, la quantità di Na presente nello spazio extracellulare costituisce il determinante principale del volume del liquido extracellulare (ECFV). Aumento del contenuto di Na --- --> aumento di ECFV Riduzione del contenuto di Na - ----> riduzione di ECFV Sodio

15 Omeostasi del volume dello spazio extracellulare Modificazione del volume ECF si riflettono in modificazioni del peso corporeo. Al fine di mantenere costante il volume dei liquidi extracellulare, la quantità di Na escreta ogni giorno dal rene deve uguagliare quella ingerita o introdotta. – – Na in = Na out Ormoni di regolazione del volume extracellulare (agiscono modificando l'escrezione renale di Na) AUMENTANO IL RIASSORBIMENTO RENALE: – angiotensina II – arginina vasopressina – Aldosterone INIBISCONO IL RIASSORBIMENTO (E, QUINDI, FAVORISCONO L'ELIMINAZIONE) peptidi o fattori natriuretici

16 Deidratazione Deplezione di Volume extracellulare Importante distinzione: meccanismi diversi e trattamenti diversi!Importante distinzione: meccanismi diversi e trattamenti diversi! Deidratazioine = deficit di acqua libera = ipernatremiaDeidratazioine = deficit di acqua libera = ipernatremia –Trattamento: ristabilire il deficit di acqua (generalmente in modo lento) Deplezione di Volume = deplezione del liquido extracellulare o del volume effettivo di sangue circolanteDeplezione di Volume = deplezione del liquido extracellulare o del volume effettivo di sangue circolante –Trattamento: liquidi isotonici (generalmente più rapido)

17 Na + e gli anioni accoppiati ad esso rappresentano i principali composti che determinano l'osmolalità del liquido extracellulare ECF => [Na + ] è un indicatore della osmolalità o tonicità; l'iponatremia di solito è sinonimo di ipotonicità.Na + e gli anioni accoppiati ad esso rappresentano i principali composti che determinano l'osmolalità del liquido extracellulare ECF => [Na + ] è un indicatore della osmolalità o tonicità; l'iponatremia di solito è sinonimo di ipotonicità. Pertanto, in presenza di iponatremia, dobbiamo misurare l'osmolalità plasmatica.Pertanto, in presenza di iponatremia, dobbiamo misurare l'osmolalità plasmatica. Iponatremia

18 Iponatremia Ipertonica - iperglicemia o terapia con mannitolo => shift osmotico di acqua da ICF a ECF, con diluizione della [Na + ] nell'ECFIpertonica - iperglicemia o terapia con mannitolo => shift osmotico di acqua da ICF a ECF, con diluizione della [Na + ] nell'ECF Isotonica – artefatto di laboratorio (aumento marcato di lipidi o proteine plasmatiche) – non si dovrebbe più incontrare grazie all'utilizzo degli elettrodi ione-specificiIsotonica – artefatto di laboratorio (aumento marcato di lipidi o proteine plasmatiche) – non si dovrebbe più incontrare grazie all'utilizzo degli elettrodi ione-specifici Ipotonica – forma più comune e clinicamente più importanteIpotonica – forma più comune e clinicamente più importante

19 Iponatremia Eziologia: entrate di acqua (intake) > escrezione di acqua – In condizioni normali, l'osmolalità viene mantenuta costante a ~285 mOsm attraverso il bilanciamento tra entrate ed uscite di acqua. Se l'acqua ingerita eccede l'escrezione, allora ne conseguirà una ipotonicità. La capacità escretoria renale è molto grande (fino a 20 L/die) => enormi quantità di acqua sono necessarie per causare una iponatremia ipotonica in condizioni normali. La capacità escretoria renale è molto grande (fino a 20 L/die) => enormi quantità di acqua sono necessarie per causare una iponatremia ipotonica in condizioni normali. Quando, però, la funzionalità renale è alterata, allora anche modeste quantità di acqua introdotta possono provocare ipotonicità.

20 Iponatremia Elevato introito di acqua con escrezione normale (polidispia psicogena) - oppure - - oppure - –Normale introito di acqua con alterata escrezione (più frequente) –Casue di alterata escrezione di acqua: 1. Aumento di ADH (Ormone ANTI-DIURETICO o arginina-vasopressina)- promuove il riassorbimento di acqua a livello renale 2. Basso volume dello spazio extracellulare - stimola la secrezione di ADH - alterata perfusione sanguigna renale => poca acqua giunge all'eliminazione

21 Iponatremia: Manifestazioni cliniche Dipendono dalla gravità dell'iponatremia e dalla rapidità con cui si instaura.Dipendono dalla gravità dell'iponatremia e dalla rapidità con cui si instaura. –Acuta (< 48 ore) sintomi se 125 mEq/L; –attacchi epilettici, coma 115 mEq/L. –Cronica: spesso asintomatica fino a quando [Na + ] cade 115 mEq/L; adattamento attraverso l'eliminazione di soluti intracellulari (osmoliti) Sintomi – soprattutto a livello del sistema nervoso centraleSintomi – soprattutto a livello del sistema nervoso centrale –Precoci: nausea, senso di malessere, cefalea, debolezza muscolare, letargia –Tardivi/Severi: ottundimento, epilessia, coma, arresto respiratorio

22 Iponatremia Sommario L'iponatremia è un problema legato all'acua e non un problema di Na +L'iponatremia è un problema legato all'acua e non un problema di Na + water intake > water excretion water intake > water excretion Cause di alterata escrezione renaleCause di alterata escrezione renale 1. Basso volume effettivo di sangue circolante correlato a basso volume di urine diluite che giungono nei siti di eliminazione 2. Elevato ADH (aumento del riassorbimento di urine diluite)

23 L'ipertonicità (osmolalità) di solito indica che l'escrezione di acqua eccede la quantità di acqua introdotta (H 2 O IN < H 2 O OUT )L'ipertonicità (osmolalità) di solito indica che l'escrezione di acqua eccede la quantità di acqua introdotta (H 2 O IN < H 2 O OUT ) L'aumento dell'osmolalità plasmatica nei soggetti normali stimola la secrezione di ADH e la sete con riduzione dell'escrezione di acqua ed aumento dell'introitoL'aumento dell'osmolalità plasmatica nei soggetti normali stimola la secrezione di ADH e la sete con riduzione dell'escrezione di acqua ed aumento dell'introito L'ipertonicità dell'ECF provoca un passaggio di acqua da ICF verso ECF (contrazione di ICF con deidratazione cellulare).L'ipertonicità dell'ECF provoca un passaggio di acqua da ICF verso ECF (contrazione di ICF con deidratazione cellulare). Il cervello risponde a tale deidratazione attraverso la generazione di composti organici osmoticamente attivi al fine di aumentare l'osmolalità intracellulare ed il ritorno dell'acqua all'interno delle cellule.Il cervello risponde a tale deidratazione attraverso la generazione di composti organici osmoticamente attivi al fine di aumentare l'osmolalità intracellulare ed il ritorno dell'acqua all'interno delle cellule. Per avere ipernatremia, si deve verificare un difetto nei meccanismi della sete (per esempio a livello del sistema nervoso centrale e dell'ipotalamo), o con accesso limitato a fonti di acquaPer avere ipernatremia, si deve verificare un difetto nei meccanismi della sete (per esempio a livello del sistema nervoso centrale e dell'ipotalamo), o con accesso limitato a fonti di acqua Ipernatremia

24 Patogenesi dell'Ipernatremia Volume Normale Condizioni associate a perdita di liquidi electrolyte free (perdita di acqua): perdite renali, cutanee (febbre, caldo), polmonari (iperventilazione)Condizioni associate a perdita di liquidi electrolyte free (perdita di acqua): perdite renali, cutanee (febbre, caldo), polmonari (iperventilazione) Volume espanso Condizioni associate a ingestione o o somministrazione di soluzione ipertoniche contenenti sodio (per esempio ingestione di acqua di mare!)Condizioni associate a ingestione o o somministrazione di soluzione ipertoniche contenenti sodio (per esempio ingestione di acqua di mare!) Volume ridotto Condizioni associate a perdita di liquidi ipotonici (liquidi contenenti più acqua che sodio): perdite renali (diuretici per esempio), gastrointestinali (diarrea, vomito)Condizioni associate a perdita di liquidi ipotonici (liquidi contenenti più acqua che sodio): perdite renali (diuretici per esempio), gastrointestinali (diarrea, vomito)

25 N PTH INTATTO biologicamente attivo, emivita 2-4 min. ELIMINAZIONE per via renale e per via epatica N N N C C C C 115 AA 90 AA 84 AA PRE-PRO-PTH PRO-PTH FRAMMENTI C-terminale, biologicamente inattivo emivita 20-40 min. N-terminale, parzialmente attivo, emivita 8-10 min.

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27 Sample decision tree Discharge IMA 85 AdmitNeed More Data IMA 10085 > IMA <100Decision No Decision IMA

28 Medicina d'Urgenza Cardiologia Unneeded careError effectMissed AMI Incurred costFinancial basisDeferred cost Appropriate careOutcomeThroughput High specificityPerformanceHigh Sensitivity HighRiskLow Rule inGoalRule out Positivo IMA Negativo IMA

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33 cTnI-C cTnT cTnI-C cTnT-I-C cTnI cTnC cTnT cTnI cTnT LIBERE CITOPLASMA SANGUE POSSIBILI MECCANISMI DI RILASCIO DELLE TROPONINE LEGATE + Figura 2

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40 PROCALCITONINA (PCT) SITI DI PRODUZIONE (extratiroidei) – Leucociti (monociti) – Cellule epatiche – Cellule del sistema neuroendocrino (polmoni, intestino) RUOLI FISIOLOGICI – Regolazione del network delle citochine – Chemio-attrazione di leucociti – Modulazion della sintesi di ossido di azoto – Effetti analgesici non-steroidei