Equilibrio idrosalino, rene, ormoni e apparato urinario

Che cos'è l'equilibrio idrosalino?

L'equilibrio idrosalino, chiamato anche equilibrio idroelettrolitico, è il mantenimento controllato della concentrazione dei soluti nei compartimenti acquosi dell'organismo. Questo equilibrio viene mantenuto costante nel tempo e si basa su un controllo omeostatico della concentrazione prevalentemente di sodio, potassio, cloro e calcio come sali minerali e ovviamente dell'acqua, il tutto basato sull'equilibrio osmotico. 

 

 

La membrana plasmatica delle cellule viventi è permeabile all'acqua, mentre il passaggio degli ioni è regolato da specifiche proteine di membrana. Le cellule dell'organismo umano ed animale scambiano ioni e acqua con il plasma o con il liquido interstiziale. Si instaura così un gradiente osmotico, il cui significato può essere spiegato in modo semplice. Se l'ambiente esterno alla cellula è ipertonico, ossia ha una maggiore quantità di ioni rispetto all'ambiente intracellulare, allora l'acqua tende ad uscire dalla cellula per ristabilire l'equilibrio. Se, invece, l'ambiente esterno è ipotonico, cioè la concentrazione di ioni è minore rispetto all'interno della cellula, allora l'acqua tende ad entrare dentro la cellula.

 

 

Il compartimento a maggiore concentrazione di soluti avrà una maggiore pressione osmotica instaurata, ossia la pressione che è dovuta al numero di ioni immersi nella soluzione in cui essi sono più concentrati e che regola il passaggio dell'acqua in questo compartimento. A seconda dell'entità della pressione osmotica, si possono instaurare fenomeni di lisi cellulare o eccessivo rigonfiamento. Per questo motivo, nell'organismo vi sono sistemi che regolano l'equilibrio idrosalino, che nell'organismo umano è correlato alla regolazione della pressione sanguigna. 

Il controllo dell'equilibrio idrosalino

Al fine di mantenere l'equilibrio osmotico, è necessario regolare la concentrazione di sali minerali e acqua nei compartimenti corporei, evitando un'eccessiva espulsione di acqua o ioni. Per fare questo, l'organismo umano ed animale usa prevalentemente quello che in fisiologia viene chiamato concentrazione delle urine. L'urina risulterà più concentrata quando si tende ad aumentare il riassorbimento di acqua. Viceversa, risulterà più diluita, quando si riassorbono maggiori concentrazioni di soluti, come gli ioni. Questi meccanismi fanno in modo che si possa far fronte ad un eccesso di sali introdotti attraverso la dieta, oppure una carenza di acqua. Il rene, quindi, è il primo centro regolatore dell'equilibrio idrosalino, la cui azione è fortemente dipendente dalla concentrazione di acqua e sali minerali del plasma sanguigno. 

L'acqua e i sali minerali vengono, inoltre, persi non solo attraverso l'urina ma anche attraverso la sudorazione, meccanismo che rende necessario, a seconda dei casi, una maggiore o minore introduzione di acqua e sali minerali.

Inoltre, l'equilibrio idrosalino viene regolato anche a livello ipotalamico attraverso l'induzione della sete, ma anche attraverso la necessità di introdurre cibi salati in caso di carenza di sali minerali.

La sete: uno dei controlli dell'equilibrio idrosalino

La regolazione dell'equilibrio idrosalino attraverso i reni e la sudorazione sarebbero insufficienti senza un'adeguata stimolazione e regolazione della sensazione di sete. Quest'ultima è fondamentale perché induce il rifornimento di acqua dall'esterno, giocando un ruolo fondamentale nella sopravvivenza stessa dell'organismo. 

 

 

Nel caso in cui aumenti la concentrazione dei soluti nel plasma sanguigno, in seguito ad esempio ad una diminuzione della concentrazione di acqua, si attivano i meccanismi della sete.

Nell'ipotalamo vi è una regione specifica, chiamata appunto centro della sete, in cui vi sono degli osmocettori, che sono sensibili ai cambiamenti dell'osmolarità plasmatica, ossia alla concentrazione di soluti nel plasma. Quando questi valori superano determinati valori soglia, allora si attiva il centro della sete, che viene invece inibito se questi valori sono al di sotto di un certo limite, e non sarà quindi necessario attivare la sete. 

Per evitare che sia eccessiva l'assunzione di liquidi, vi sono dei meccanismi che concorrono a bloccare la sensazione di sete. Fra questi abbiamo la dilatazione delle pareti dello stomaco, che porta ad un blocco della sete, per evitare una diminuzione eccessiva dell'osmolarità del plasma. Inoltre, anche il grado di secchezza delle mucose, come quella orale e della faringe, regolano la sete. Appena assumiamo acqua, infatti, la sensazione di secchezza scompare insieme allo stimolo della sete. 

Ci sono casi in cui, però, lo stimolo della sete viene ridotto o addirittura abolito, come nell'età anziana in cui si riduce. In caso di lesioni cerebrali o perdita di coscienza si può avere un blocco dello stimolo della sete. Per questo motivo, si consiglia di bere acqua senza aspettare di avvertire la sete, in modo anche da assumerne sufficienti quantità. 

Altre condizioni patologiche possono, invece, indurre un aumento dello stimolo della sete. Fra questi abbiamo il diabete non trattato, poiché aumenta la perdita di liquidi con le urine a causa dell'iperglicemia. 

Una situazione fisiologica che induce la sensazione di sete e in seguito ad esercizio fisico intenso, dopo il quale è bene reintegrare sia l'acqua che i sali minerali, attraverso apposite bevande o integratori. 

Il rene e l'equilibrio idrosalino

Il rene è un altro centro regolatore dell'equilibrio idrosalino ed elimina urina in proporzione all'acqua presente a livello del plasma sanguigno. In totale, il volume di urina prodotta ogni giorno è di circa 1,5 l. Nella capsula di Bowman del rene entrano 180 l di liquido al giorno, che vengono poi riassorbiti in prevalenza a livello del tubulo prossimale. Via via che si procede lungo il nefrone, la quantità di liquido che passa giornalmente è sempre minore, con una osmolarità decrescente, perché in questi distretti avviene il riassorbimento di acqua e soluti. 

Come vedremo più sotto, la capacità del rene di riassorbire acqua e soluti è regolata a livello ormonale in risposta a stimoli cerebrali. 

Il riassorbimento o l'eliminazione dell'acqua effettuata dal rene è importante anche per la regolazione della pressione sanguigna, su cui agisce anche attraverso la produzione di renina. 

La connessione tra rene e apparato circolatorio è fondamentale perché il rene, oltre a regolare la concentrazione di acqua e soluti nel sangue, va a rimuovere da esso sostanze di rifiuto e tossiche. Tra queste sostanze di rifiuto abbiamo i composti azotati derivanti dal metabolismo delle proteine e degli acidi nucleici. Queste molecole vengono trasformate in urea ed ammoniaca e liberati come tali nelle urine. Altre sostanze di scarto sono quelle derivanti dal metabolismo dei farmaci, dell'alcol e delle droghe. 

Una volta fuoriuscita dal rene, l'urina andrà a depositarsi nella vescica attraverso il passaggio negli ureteri, in attesa di essere espulsa attraverso il passaggio nell'uretra. 

Equilibrio idrosalino (o idroelettrolitico) e ormoni

L'equilibrio tra l'acqua e i sali minerali del sangue è quindi in uno stato dinamico che viene continuamente controllato e regolato da ormoni. Per questo motivo, a meno di eventi particolari, nella vita quotidiana in realtà questo equilibrio non subisce mai eccessive variazioni. 

Se si riduce la quantità di acqua nel sangue, aumenta la pressione osmotica, perchè aumenterà la concentrazione dei sali nel sangue. Questo è un segnale che viene recepito dall'ipotalamo, che attiva la salivazione, provocando la sensazione di sete. Inoltre, esso agisce anche attraverso l'aumento nel sangue dell'ormone antidiuretico, ADH, prodotto dall'ipofisi posteriore. Questo ormone agisce nei reni, e precisamente nel tubulo contorno distale, di cui aumenta la permeabilità delle pareti all'acqua, aumentandone il riassorbimento e determinando, quindi, la concentrazione dell'urina. Quando invece diminuisce la concentrazione dei sali nel sangue o aumenta la quantità di acqua, la produzione di ADH viene inibita, portando ad una diminuzione del riassorbimento dell'acqua a livello renale, e quindi alla produzione di urine meno concentrate. 

Un altro ormone che agisce sull'equilibrio idrosalino è l'aldosterone, prodotto dalle ghiandole surrenali in seguito alla diminuzione del volume del sangue. Quest'ultimo evento si può avere ad esempio durante una forte emorragia, che provoca la perdita di sali e quindi la diminuzione della pressione arteriosa. L'aldosterone agisce anch'esso a livello renale, precisamente nel nefrone, andando ad aumentare il riassorbimento degli ioni sodio che andranno a concentrarsi nel sangue. Come conseguenza si ha un aumento della pressione arteriosa, che attiva a sua volta l'ormone ADH che, come abbiamo già detto, determinerà il riassorbimento dell'acqua a livello renale. Anche in questo caso, quindi, si produrrà urina più concentrata e l'equilibrio idrosalino verrà ristabilito. 

 

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