Le funzioni dell acqua

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1 Le funzioni dell acqua Principio nutritivo non energetico L acqua: costituisce il solvente di numerosi composti presenti nell organismo e permette il trasporto dei nutrienti. serve a mantenere costante la temperatura corporea nonostante le variazioni ambientali funzione termoregolatrice è il mezzo in cui avvengono i processi digestivi interviene direttamente nelle reazioni chimiche di idrolisi Permette la rimozione delle scorie metaboliche

2 Acqua corporea totale è dipendente da: 1. - Età del soggetto % del peso corporeo: neonato: 77% adolescente: 60% adulto: 60% anziano: 40-50% 2.- Sesso a. il tessuto adiposo è essenzialmente libero da acqua b. maggiore è la quantità di tessuto adiposo, minore è la % di acqua (F<M) Distribuzione: Muscolo (50%) Cute (20%) Sangue (55-60%) Altri organi (20%)

3 ACQUA E il costituente principale degli organismi viventi. Nell uomo l acqua totale corporea (ATC) è circa il 60% del p.c., nella donna il 50%, nel neonato il 77% in media. 67% acqua intracellulare (LIC), indice della massa cellulare metabolicamente attiva; 33% acqua extracellulare (LEC) (24% interstiziale, 8% plasma, 1% transc.) ACQUA ESOGENA: alimenti ( ml) e bevande ( ml) ACQUA ENDOGENA o metabolica: circa 300 g (adulto di 70 kg, dieta 2400kcal) 1 g di glucidi 0,6 g di acqua 58% di 2400 =1392 :4 = 348 x 0,6 = 208,8g 1 g di lipidi 1,07 g di acqua 30% = 720 :9 = 80 x 1,07 = 85,6g 1 g di proteine 0,4 g di acqua 12% = 288 :4 = 72 x 0,4 = 28,8g TOT. 323,2g Il TURNOVER DELL ACQUA in condizioni fisiologiche, nell adulto è circa il 4% del p.c.; nel neonato raggiunge il 15%. Il neonato ha un più rapido ricambio idrico a causa della maggiore velocità dei processi metabolici e della maggiore perdita per evaporazione (per il maggiore valore del rapporto superficie corporea/peso). Un lattante elimina nelle 24 ore la metà del suo LEC; un adulto ne elimina solo 1/7. FABBISOGNO: adulto 1 ml/kcal; bambino 1,5 ml/kcal ( > quantità/unità di peso; > turnover)

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5 ACQUA INGERITA (alimenti bevande) ASSORBITA (intestino) TRASPORTATA (LEC: plasma) DIFFONDE PENETRA: LIC ELIMINATA (liquido interstiziale) RENI PELLE POLMONI INTESTINO (urina) (sudore) (perspiratio) (feci)

6 Bilancio idrico È la relazione tra l acqua in entrata (data dall acqua esogena più l acqua endogena) e l acqua in uscita (ossia eliminata) nell arco di una giornata entrate = uscite equilibrio idrico entrate > uscite intossicazione d acqua entrate < uscite disidratazione Le persone più a rischio di disidratazione sono i bambini piccoli e le persone anziane Il bilancio idrico è mantenuto in equilibrio grazie all azione: del centro della sete dell ormone antidiuretico (ADH)

7 BILANCIO IDRICO per mantenere l equilibrio idrico l acqua introdotta deve essere uguale a quella eliminata (ml/giorno): 1500 bevande +600 alimenti endogena = 2400 ml introdotti 1500 urine feci perspiratio insensibilis = 2400 ml eliminati In condizioni fisiologiche le variazioni di volume di ATC non superano il 5%. Ciò è garantito da 2 meccanismi: la sete (centro della sete nell ipotalamo, stimolato da un aumento di osmolarità del LEC) che regola la quantità d acqua da ingerire e l ormone antidiuretico che aumenta il riassorbimento d acqua a livello renale.

8 PERSPIRATIO INSENSIBILIS

9 Isotonica DISIDRATAZIONE -Si perdono sali e acqua in proporzioni eguali (emorragia, vomito/diarrea) o/diarrea) -Il plasma rimane isotonico Ipertonica -Si perdono meno sali che acqua (eccessiva evaporazione di acqua dalla pelle) -Il plasma diventa ipertonico Ipotonica -Perdita massiva di soluti (NaCl( NaCl) ) (insufficienza surrenalica-morbo di Addison) -Il plasma diventa ipotonico

10 (Vasopressin) nicotina, dolore ADH (ipofisi) Volume plasmatico e/o pressione arteriosa (ECV) Riassorbimento di acqua tubuli collettori (acquaporine) Osmocettori (ipotalamo) Osm Plasm Malattie correlate: Vasocostrizione 1. Diabete insipido centrale 2. Diabete insipido nefrogenico

11 Asse Ipotalamo - Ipofisi Nuclei ipotalamici Nuclei sopraottico e paraventricolare Ormone antidiuretico (ADH), Ossitocina

12 ADH: meccanismo d azione (1) L'azione principale è di promuovere la ritenzione idrica da parte del rene. Ad alte concentrazioni esso determina anche vasocostrizione. L'ADH svolge un ruolo importante nel mantenimento dell'omeostasi dei liquidi e del contenuto idrico vascolare e cellulare. Lo stimolo principale per il rilascio di ADH è l'aumento della pressione osmotica dei liquidi corporei, rilevata da osmocettori situati nell'ipotalamo.

13 ADH: meccanismo d azione (2) La deplezione di volume, rilevata da barocettori situati nell'atrio sinistro, nelle vene polmonari, nel seno carotideo e nell'arco aortico, è il secondo maggior stimolo per la secrezione dell'ormone. I segnali di deplezione di volume vengono trasmessi al SNC attraverso il nervo vago e il glossofaringeo. Altri stimoli per il rilascio di ADH sono il dolore, lo stress, l'esercizio fisico, l'ipoglicemia, gli agonisti colinergici, i β- bloccanti, l'angiotensina e le prostaglandine. Tra gli inibitori della secrezione di ADH vi sono il peptide natriuretico atriale (ANP), l'alcol, gli α-bloccanti e i glucocorticoidi.

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22 Le aquaporine (AQP) Proteine integrali di membrana che facilitano il trasporto di acqua secondo gradiente osmotico 13 membri nei mammiferi e nell uomo: AQP0-12 Sono divise in 3 sottogruppi sulla base della loro sequenza primaria: -AQP selettive all acqua: 0,1,2,4,5,6,8; eccezioni: AQP6 trasporta anche anioni, es: nitrato e AQP8 trasporta i radicali dell ossigeno -AQP selettive all acqua e ad piccoli soluti neutri (es: glicerolo e urea): 3,7,9,10 -AQPsuper: 11 e 12; contengono a livello del poro un motivo che ha solo il 20% di omologia con gli altri membri della famiglia Un metabolismo anomalo dell acqua è stato osservato nei topi mancanti di AQP1,2,3,4,5 e soprattutto di AQP2. La mancanza di AQP2 è stata associata nell uomo ad una forma di diabete. Otto membri sono espressi a livello renale. Inibizione da cloruro di mercurio.

23 La struttura -6 domini transmembrana collegati da 5 loop (anse da A a E) -domini N e C terminali localizzati nel citoplasma -il poro selettivo all acqua e/o ai soluti attraversa tutto lo spessore della membrana ed è costituito da due motivi asparagina-prolina-alanina (NPA) La struttura cristallina ha evidenziato un passaggio tortuoso di acqua attraverso un sottile poro con meno di 0.3 nm di diametro, in cui i fattori sterici ed elettrostatici impediscono il passaggio di protoni ed altre piccole molecole.

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