L’osmosi si riferisce al flusso di acqua attraverso una membrana in una regione dove c’è una maggiore concentrazione di un soluto a cui la membrana è impermeabile. L’acqua si muove per diffusione lungo un gradiente di concentrazione.
Tutti i compartimenti fluidi del corpo sono isotonici perché il movimento dell’acqua attraverso le membrane cellulari avviene rapidamente e facilmente. La distribuzione dell’acqua che si verifica tra i compartimenti è essenzialmente il risultato di questo movimento dell’acqua attraverso le membrane.
Cosa determina la distribuzione dell’acqua totale del corpo
tra l’ICF & l’ECF?
Assumiamo per il momento che le cellule contengano una quantità costante di soluto che dà all’ICF una certa tonicità. L’acqua può attraversare facilmente le membrane cellulari, quindi:
La tonicità intracellulare deve essere sempre uguale alla tonicità dell’ECF.
Se il soluto cellulare è costante, la tonicità dell’ECF (che può variare) determina quanta acqua entra nella cellula. L’acqua entra finché il gradiente osmolare non è abolito. La tonicità extracellulare determina la distribuzione relativa dell’acqua totale del corpo tra l’ICF e l’ECF. Se la tonicità dell’ECF aumentasse, l’acqua uscirebbe dalla cellula e il volume extracellulare aumenterebbe a spese del volume intracellulare. Questa è la base dell’uso di un’infusione ipertonica come il mannitolo al 20% per diminuire il volume intracellulare: questo effetto si verifica in tutte le cellule, ma l’organo bersaglio è di solito il cervello. Se la tonicità dell’ECF diminuisce, si verifica la situazione inversa.
Cosa determina la tonicità dell’ECF? Il Na+ e gli anioni obbligatoriamente associati rappresentano circa il 92% della tonicità dell’ECF. Il Na+ è un osmolo efficace attraverso la membrana cellulare a causa della sua bassa permeabilità di membrana e della pompa del sodio che insieme escludono efficacemente il Na+ dell’ECF dall’ICF. I volumi relativi (cioè la distribuzione) di acqua tra l’ICF e l’ECF possono essere considerati come determinati dall’ECF !
Cioè: Se il contenuto di soluto intracellulare è costante, allora:
La distribuzione del TBW tra l’ECF e l’ICF è determinata dall’ECF.
Per esempio, se l’ECF aumenta (a parità di acqua corporea totale), allora il volume ECF aumenta (e il volume ICF diminuisce della stessa quantità).
L’assunzione che il contenuto intracellulare sia costante non è sempre corretta (discussa nella sezione 6.2) ma queste circostanze speciali non sminuiscono molto la conclusione generale.
Cosa determina la distribuzione dell’ECF tra l’IVF & l’ISF?
L’altra grande divisione dei fluidi è tra il fluido intravascolare e il fluido interstiziale. La membrana capillare è la membrana semipermeabile rilevante da considerare qui. L’acqua e gli elettroliti possono attraversare facilmente questa membrana. Tutti gli elettroliti e altre piccole specie molecolari sono inefficaci nell’esercitare una forza osmotica attraverso questa membrana.
Il plasma contiene una piccola quantità di particelle di grande peso molecolare (colloidi, soprattutto proteine) che contribuiscono solo a circa la metà dell’osmolalità totale del plasma. Queste proteine hanno una permeabilità molto limitata attraverso la membrana capillare. Poiché le proteine sono gli unici composti capaci di esercitare una forza osmotica attraverso la membrana capillare, esse rappresentano tutta la forza osmotica esercitata attraverso questa membrana. Il fatto che la concentrazione di proteine dell’ISF sia più bassa significa che c’è un gradiente osmotico attraverso la membrana capillare. Questo gradiente viene solitamente definito “gradiente di pressione oncotica”. Il termine tonicità è usato raramente in questo contesto. a causa della possibile confusione perché la tonicità è solitamente discussa in relazione alla membrana cellulare. Questo gradiente oncotico insieme al gradiente di pressione idrostatica sono i principali determinanti della distribuzione relativa dell’ECF tra plasma e ISF. Questo concetto è indicato come l’ipotesi di Starling.
Sommario: Alcune regole del controllo dell’acqua nel corpo
1. L’acqua attraversa (la maggior parte) delle membrane cellulari facilmente
2. L’osmolalità intracellulare deve essere sempre uguale all’osmolalità extracellulare
3. L’osmolalità extracellulare è effettivamente determinata dall’ECF
4. L’ECF determina il volume dell’ICF
5. Il controllo dell’osmolalità da parte degli osmorecettori è sensibile e potente, quindi l’ECF è tenuto costante
6. Il soluto totale del corpo è relativamente costante