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Incontri al Fatebenefratelli - Benevento 11-13 Giugno 2009 107

Il mare che è in noi

Dr. FRANCESCO SGAMBATODirettore U.O. Complessa di Medicina InternaOspedale “Sacro Cuore di Gesù”Fatebenefratelli - BeneventoDr. SERGIO PROZZO, ESTER SGAMBATO,LUCA MILANO

L’assenza di un Relatore della sessionepomeridiana mi concede la opportunitàdi sostituirlo, proponendovi un tema cheè sempre stato di mio interesse culturalee che immagino non vi sarà sgradito.

INTRODUZIONE“L’acqua è l’inizio e la fine di tutte le

cose…Ogni cosa viene fuori dall’acqua erisolve nell’acqua” Questo era il pensierodi Talete di Mileto (640 a.C. o 624 a.C. –circa 547 a.C.) pensatore greco antico,considerato il primo filosofo della storiaoccidentale, e denominato “il filosofodell’acqua”. (Fig. 1).

“La vita è nata nell’acqua, probabil-mente in un mare a bassa salinità, dovesi sono sviluppate molte specie, fino aiproto-vertebrati. Acqua e sali sono, dun-que, indispensabili alla vita” e, “per laloro conservazione ed il loro equilibrio,gli esseri viventi hanno modificato, nelcorso della filogenesi, l’architettura delrene, rendendola via via più complessa

sino alla comparsa dell’ansa di Henle” (V.Cagli, 1995). Questa struttura si resenecessaria quando, approdando sullaterra, i nostri antichi progenitori nonebbero più il problema di eliminare liqui-di in eccesso ma, piuttosto, quello diconservarli.

Se la Terra è la Madre (MADRE TERRA), ilMare è il Padre (PADRE MARE) (C.G.).

Ippocrate (460-377 a. C.) non conosce-va gli acidi e le basi, né gli anioni ed icationi, ma aveva chiaro il concetto chela buona salute e, quindi, la sopravviven-za dipendono da “un giusto equilibrio”,che Egli immaginava tra quattro umori:sangue, flemma, bile nera e bile gialla”.

Fare tutta la storia dell’evoluzione delpensiero scientifico in questo settore, daIppocrate in poi, sarebbe sicuramentenoioso, per cui facciamo un grande saltonei secoli per arrivare direttamente aClaude Bernard (1813-1878), fisiologofrancese, ed al suo famoso libro: “Intro-dution a l’etude de la Medicine experi-mentale”, Parigi 1865, in cui fu fissatouno dei cardini della fisiologia applicata:

Fig. 1 - Talete


Ma, in pratica, di che cosa è fatto il“milieu interieur”?

Quali sono gli Equilibriomeocinetici cruciali?

La risposta può esseresemplice: sicuramente in pri-mis l’equilibrio dell’Idrogenoe quello dell’Ossigeno e, diconseguenza, quello dell’Ac-qua: a forza di parlare di pH(e, quindi, di logaritmo nega-tivo in base dieci della con-centrazione degli idrogenio-ni) abbiamo perso di vistauno degli attori principali delsistema, cioè l’ Idrogeno, edabbiamo smarrito il senso

della realtà proiettandocinel mondo astratto (delpH) e non nel mondoreale (degli idrogenioni).Eppure all’interno degliuomini non vi sono ilogaritmi, mentre sicura-mente vi sono gli idroge-nioni, e, tra l’altro, gliuomini in genere edanche i Medici non sannocalcolare i logaritmi.Quando, poi, parliamodi acqua viene automati-camente in mente il

Sodio, e non possiamo fare a meno diparlarne perché esso rappresenta lo“scheletro osmotico dell’organismo” ed èstrettamente correlato all’Acqua. Il Sodioper l’acqua è come il Sole per la terra e154 mEq di sodio attraggono 1 Litro diacqua.

Di converso, poi, Sodio ed Acquariportano inevitabilmente al concetto diVolume plasmatico circolante (Volumeefficace di sangue arterioso-VESA) eSodio e Volemia esprimono il concetto diOsmolalita (Fig. 5).

Questi meccanismi omeocinetici del-

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“L’ Uomo è “immerso” in un “milieu inte-rieur”, che funge da sistema unificante ditutto l‘organismo, ed il cui equilibrio deveessere sempre salvaguardato” (Fig. 2).

Questo libroè entrato afar parte, abuon diritto,dei classicidel pensierobiomedico ditutti i tempie vi si posso-no trovare alsuo internoaltre precisa-zioni fonda-mentali perla compren-sione della

fisiologia umana: “La stabilità dell’“ambiente interno”, “milieu interieur”, è lacondizione essenziale per l’esistenza dellavita libera” (C. Bernard, 1865).

“Il “milieu interieur” è formato dalliquido circolante che circonda e bagnatutti gli elementi anatomici dei tessuti,penetra nei tessuti e costituisce l’insiemedi tutti i liquidi interstiziali” (C. Bernard,Lezioni sulle proprietà dei tessuti viventi,Parigi 1866).

L’ “ambiente interno”, che oggi appareun concetto quasi ovvio, fu, per l’epocain cui fu enunciata, un’idea rivoluzionariada cui sono nati, poi, i concetti di “equili-brio” e di “omeostasi”.

In quel periodo, infatti, ci fu un grandefiorire di studi che dettero impulso econtenuti concreti alla grande stagionescientifica della fisiologia generale di fineOttocento e inizio Novecento, grazie alfavoloso “poker d’assi” formato appuntoda Claude Bernard (1813-1878) e dai suoi“colleghi di staffetta” Lawrence J. Hen-derson (1878-1942), Jacques Loeb (1859-

1924) e Walter B. Cannon (1871-1945).Henderson elaborò la sua omonima

Equazione di Henderson (1908) crucialeper lo studio dell’Equilibrio acido-base eJ. Loeb contribuì con la sua omonimaformula di Loeb (1916), utile per capire irapporti intercorrenti fra l’Equilibrioacido-base e l’Equilibrio idro-elettrolitico,enunciata nel suo libro dal titolo emble-matico: “The organism as a whole...”“L’organismo come un intero”, chiaraespressione di una mentalità olistica.

W. B. Cannon, nel 1926, coniò il termi-ne di “omeostasi” per indicare la peculia-re caratteristica, propria di ogni organi-smo vivente, di mantenere un equilibriointerno, entro un ambito prefissato, gra-zie a un insieme di processi di regolazio-ne e contro-regolazione, che agisconoogniqualvolta si verifichi una variazionedelle condizioni pre-esistenti. Nel 1932egli pubblicò il suo famoso libro “TheWisdom of the body” “La Saggezza delcorpo” dedicato a questo tema.

Il mantenimento della condizione vita-le, infatti, dipende da questo equilibrio“dinamico” di forze contrastanti, ma nellegiuste proporzioni, mantenute stabili daun incredibile sistema di regolatori auto-matici cooperanti, che agiscono, simulta-neamente o in successione, secondomeccanismi di aggiustamento interdipen-denti, previsti dai normali processi fisio-logici (Fig. 3).

In effetti non esiste mai una vera epropria “stasi del sistema” (“omeostasi”)ed, invece, vi è sempre una “oscillazionepermanente tra equilibrio e instabilità(disequilibrio)”, per cui a buona ragionedovrebbe essere fatto un salto “ideologi-co” passando dal concetto di equilibriostatico a quello di “equilibrio dinamico ocinetico”, ovverosia dal concetto di“omeostasi” al concetto di “omeocinesi”(Fig. 4).

Fig. 2

Fig. 3 - Il “poker d’assi” della fisiologia

Fig. 4 Dalla Omeostasi alla Omeocinesi

Fig. 5


sano nel sangue e questo passaggio,dalla produzione alla eliminazione, deveavvenire senza modificare la normaleconcentrazione idrogenionica.

E questa è la più sorprendente qualitàdei nostri sistemi omeostatici, comeespresso da Henderson Laurence J.(1878-1942) già nel 1908: “The mostsignificant and the most conspicious pro-perty of blood is the extraordinary abilityto neutralize large amounts of acids orbases without losing its neutral reaction”.

(“La più importante e la più evidenteproprietà del sangue è la sua straordina-ria abilità nel neutralizzare larghe quan-tità di acidi o basi senza perdere la suareazione neutra”).

Sorensen S. P. L. (1868-1939) dimostrò,nel 1909, che “la normale concentrazionedello ione idrogeno è un fattore essen-ziale in tutti i processi biologici”.

Tale concentrazione degli idrogenionideve oscillare, nella norma, intorno a 40nanoEq / Litro (corrispondenti ad un pHdi 7,40) e variazioni di questi numeri pos-sono alterare tutti i processi metabolici.

Le difese, poste in essere dall’organi-smo, contro le variazioni di questa con-centrazione idrogenionica normale, sibasano su tre differenti sistemi (i tampo-ni, i polmoni ed i reni) con diversi tempidi intervento.

I sistemi tampone corporei entrano inazione nel giro di pochi secondi ed ilsistema tampone bicarbonato/acido car-bonico è il più importante di tutti, per tremotivi fondamentali:

- uno, perché è presente in quantitàmaggiori rispetto agli altri (65 % sul totale);

- due, perché è il più ubiquitario (è pre-sente nel fluido interstiziale, nel plasma,negli eritrociti, nelle cellule, nelle ossa);

- tre, perché è l’unico sistema che hadue vie di sfogo: una, rapida, attraverso ipolmoni trasformandosi in CO2 (che

viene eliminata immediatamente in pochiminuti) e l’altra ritrasformandosi in bicar-bonato ed idrogenioni, i quali ultimi ven-gono eliminati con il rene.

Il fondamentale segreto del suo suc-cesso è che l’acido carbonico è l’unico(tra tutti i sistemi tampone) ad avere unascappatoia all’esterno trasformandosi inqualche cosa di volatile (la CO2) + acquaresidua.

Il rene collabora ugualmente bene,però è più lento ad entrare in azione, edimpiega almeno 8-12 ore solo per dareinizio alla sua azione, che consiste,essenzialmente, nell’eliminare gli acidifissi e gli idrogenioni sotto forma diacqua nelle urine o sotto forma diammonio o di fosfati, oltre alla indispen-sabile funzione di recuperare i bicarbo-nati mediante il loro riassorbimento giànel tubulo prossimale.

Circa il 90 % dei bicarbonati viene rias-sorbito nel primo passaggio glomerulo-tubulare.

I sistemi tampone corporei, infatti,sono presenti in un totale di 2.400 mEq(globalmente), mentre gli acidi da tam-ponare prodotti nelle 24 ore (volatili enon volatili) sono 15.000-20.000 mEq.

Questa discrepanza, tra gli acidi pro-dotti nelle 24 ore (15-20.000 mEq) ed iltotale dei sistemi tampone corporei, faintuire la necessità che i tamponi sianocontinuamente rinnovati nel corso dellagiornata, a pena di esaurimento dellescorte disponibili.

A questa funzione è deputato il renecon la sua attività di rigenerazione e rias-sorbimento dei bicarbonato, oltre a quel-la di eliminare gli acidi fissi.

Ai tamponi organici (basi) è affidato,invece, il ruolo di emergenza ed istanta-neità dell’intervento mentre al polmonespetta il compito di eliminare gli acidivolatili (CO2).


l’organismo umano ed altri ad essi corre-lati (concentrazione degli idrogenioni,livelli di ossigeno, equilibrio ionico, equi-librio osmolare, volemia, temperaturacorporea, pressione arteriosa, consumoenergetico, etc..) sono strettamente con-nessi alla sua sopravvivenza”.

Tutti ammettono la loro fondamentaleimportanza nella fisiologia e nella patolo-gia umana, ma molti evitano accurata-mente di approfondire questi argomenti.

Diciamo la verità, abbiamo dedicatomolto tempo al Colesterolo ed alle Lipo-proteine, alle Prostaglandine ed ai Leuco-trieni, alle Citochine ed ai Recettori etroppo poco tempo al Sodio, al Potassio,al Cloro, agli Idrogenioni, ai Bicarbonati,alle Osmoli ed all’Ossigeno.

Qui si gioca la vita dell’ uomo, eppu-re… “I Medici si comportano verso que-sti argomenti come molti cattolici versola Bibbia: “ne hanno un grande rispetto equesto rispetto lo dimostrano standone ilpiù lontano possibile” (Frase di PaulClaudel, scrittore francese, citata da Gian-franco Ravasi, grande studioso di testisacri, nella sua presentazione della nuovaBibbia di Famiglia Cristiana).

Da molti anni abbiamo deciso di occu-parci di questi temi per colmare unvuoto che vedevamo intorno a noi, per-ché questi argomenti, praticamente, nonhanno sponsor.

A quale azienda interessa parlare diSoluzione fisiologica o della Glucosata odelle Soluzioni ipertoniche o degli Idro-genioni o della Osmolalità ?

Abbiamo deciso di parlarne perchéconvinti che le lacune culturali in questosettore generano più morti di tutte lealtre patologie più conosciute e piùdiscusse.

Abbamo intitolato questa relazione “Ilmare che è in noi” ma forse bisogneràconcludere che noi siamo “immersi in un

mare” (il nostro corpo è composto dal60-70 % di acqua) , o forse meglio chenoi abbiamo un mare esterno ed unmare interno in cui “galleggiamo”.

Per mantenere costante il “milieu inte-rieur”, immaginandolo come “mare inter-no ed esterno”, è indispensabile che, inqualsiasi istante, vengano salvaguardati 4Principi fondamentali:- il principio di “neutralità” (acido-base) - il principio di “elettroneutralità” (ionico)- il principio di “iso-osmolalità” (osmolare)- il principio di “iso-volemia”

IL PRINCIPIO DI NEUTRALITÀACIDO-BASE

L’organismo umano, per effetto del suometabolismo, produce in continuazioneacidi: ogni giorno, quindi, vengono rica-vati dai nostri processi metabolici 15.000-20.000 milliEquivalenti (mEq) di CO2,che vengono poi escreti dai polmoni, daireni e dagli altri organi.

Inoltre una normale dieta provoca laformazione di 50-100 mEq di H+ nelle 24ore. Basti pensare, semplicemente, chel’acqua potabile, proveniente dal rubinetto,non ha pH 7.40, bensì pH variabile intor-no a 5 (l’acqua pura ha pH 7); il latte hapH 6,6; la coca-cola ha pH 2,8; la soluzio-ne fisiologica ha pH al di sotto di 7,0; lasoluzione glucosata ha pH oscillante masempre acido intorno a 4,5 o 5.0.

La maggiore preoccupazione del corpoumano, quindi, è quella di “difendersidalla acidità”, perché egli normalmenteproduce idrogenioni (H+, acidi) e nonossidrilioni (OH-, basi) e, quindi, l’acido-si è molto più frequente dell’alcalosi.

La produzione di idrogenioni avvienein condizioni normali (fisiologiche), men-tre l’alcalinità si crea solo per una situa-zione di patologia.

Gli acidi prodotti normalmente primadi raggiungere gli organi emuntori, pas-


memorizzazione della formu-la ed è semplice richiamarealla mente che il polmone staal di sopra del diaframma(linea della frazione) mentreil rene sta al di sotto di esso.

In condizioni patologichequesto equilibrio si può rom-pere e si hanno le alterazioniacido-base, isolate o miste.

Per esempio, se aumenta lapCO2, per una patologia pol-monare, si avrà un aumentodegli idrogenioni e quindiuna acidosi di origine respira-toria; se diminuisce la pCO2diminuiscono gli idrogenionie si avrà una alcalosi respira-toria.

Se diminuiscono i bicarbo-nati (al denominatore) si avràun aumento degli idrogenioniliberi e, di conseguenza, unaacidosi di origine metabolica;se aumentano i bicarbonati,diminuiscono gli idrogenioniliberi e si avrà una alcalosi

metabolica. Quando il disturbo primarioè respiratorio scatta il mecca-nismo di compenso metabo-lico del rene, che intervieneregolando la escrezione diioni idrogeno ed aumentan-do il riassorbimento dei bi-carbonati.Quando il disturbo primarioè metabolico scatta il mecca-nismo di compenso respira-torio dei polmoni che, conl’iperventilazione, regola lafuoriuscita di CO2. (Fig. 7).La figura 8 esprime lo stessoconcetto in una maniera


Se ci fossero solo i bicarbonati potrem-mo sopravvivere solo per alcune ore(mezza giornata circa) perché essi ver-rebbero consumati in poco tempo; se cifossero solo i polmoni potremmo resiste-re solo per qualche giorno mediante laiperventilazione, fino a quando la faticamuscolare ce lo consentisse; se ci fosserosolo i reni moriremmo subito, perchèmentre essi arrivano a funzionare apieno regime saremmo già morti pereccesso di acidi non più tamponati.

La poco famosa (ma basilare) equa-zione di Henderson

Laurence J. Henderson (1878-1942) ,Professore di Fisiologia ad Harvard (StatiUniti), abituato a studiare i sistemi biolo-gici dal punto di vista matematico e fisi-co-chimico, descrisse i sistemi tamponedel sangue, li caratterizzò matematica-mente ed elaborò (1908) la sua geniale efondamentale formula, conosciuta come“Equazione di Henderson”:

In questa equazione di Henderson èsintetizzata tutta la problematica dell’e-quilibrio acido-base, ovverosia che laconcentrazione degli idrogenioni (e quin-di l’acidità o la basicità di una soluzione)è data dal rapporto quantitativo esistentefra la concentrazione dell’acido carboni-co (H2CO3, al numeratore) e la concen-trazione dei bicarbonati (HCO3-, al deno-minatore) secondo una costante K.

Da questa equazione, generalmentepoco nota, fu elaborata la famigerata esuperflua Equazione di Henderson- Has-

selbalch, molto nota, in cui comparverogli antipatici logaritmi, che hanno com-plicato la vita agli studenti (senza alcunvantaggio pratico rispetto ad Henderson)e forse hanno compromesso la vita dimolti Pazienti, curati male da Medici chenon avevano appreso bene questo cru-ciale capitolo della Fisiologia per colpadei logaritmi (sovrastrutture inutili ed, indefinitiva, anche dannose).

L’acido carbonico non è altro che unaCO2 disciolta in acqua (CO2 + H2O =H2CO3) ed esso aumenta, secondo unarelazione perfettamente lineare, con l’au-mentare della pressione dell’AnidrideCarbonica (pCO2), cioè “più aumenta lapressione della CO2 più quest’ultima sidiscioglie nell’acqua stessa e forma acidocarbonico” (Legge di Henry).

In virtù di questa legge della chimica,Kassirer trasformò l’equazione di Hen-derson dando origine alla definitivaEquazione di Henderson-Kassirer che èla più semplice da utilizzare.

Essa, infatti, ci consente di passaredalla chimica (spesso antipatica) alla cli-nica (a noi più congeniale). Considerato,infatti, che a regolare la pressione dell’a-nidride carbonica è deputato prevalente-mente il polmone ed a regolare la con-centrazione del bicarbonato è deputatoprevalentemente il rene, possiamo con-cludere che la concentrazione degli Idro-genioni è la risultante del rapporto fra lafunzione del polmone e la funzione delrene (Fig. 6).

Questa immagine ci semplifica la

Figura 6 - La concentrazione degli idrogenioni è la risultante del rap-porto tra la funzione polmonare e quella renale

Fig. 7 – Lo schema fondamentale dell’ equilibrio acido-base

Fig. 8 - La bilancia dell’equilibrio acido-base


Ca++ + Mg++ + Altri ) corrisponde a 154mEq/L e la somma degli anioni (Cloro +Bicarbonati + Proteine + Fosfati + Solfati+ Acidi Organici) raggiunge lo stessovalore totale di 154 (questo è il motivoper cui la classica Soluzione Fisiologica,utilizzata comunemente nella pratica cli-nica, è fatta in modo da contenere 9 grdi Cloruro di Sodio per ogni litro, perchéin tal modo si hanno 154 mEq di Na e154 mEq di Cloro).

Esprimendo il contenuto in grammi (enon in mEq) un litro di soluzione fisiolo-gica contiene 3,568 grammi di Sodio(Na+) e 5,432 grammi di Cloro (Cl), per-tanto, questa quota di liquidi (1 Litro)apporta una quantità di Sodio ampia-mente sufficiente al fabbisogno giornalie-ro che si aggira intorno ai 3 gr /die,reperibili in 5-6 gr. di Cloruro di sodio(Sale da cucina).

In pratica quello che conta di più nella

classica SoluzioneFisiologica è che essasia isotonica (o iso-osmotica); la suaosmolalità, infatti, è308 mOsmoli / Litro,cioè corrispondentequasi a quella nor-male plasmatica cheoscilla tra 290 e 295mOsm / Litro.L’utilizzo della Solu-zione “normale”,cosiddetta Fisiologi-ca, rispetta sia il prin-cipio della elettro-neutralità che quellodella iso-osmolalità,mentre non rispec-chia il principio dellaneutralità acido-base,

perché il pH della soluzione fisiologicanon è mai 7,40, ma è sempre più acido.

Routinariamente, lo studio della confi-gurazione ionica del plasma viene limita-


visiva differente, rappresentandolo comeuna bilancia in equilibrio, ma il sensofinale non cambia. Questa immagine ciaiuta a capire che variando le quantitàsui due piatti della bilancia, l’ago si spo-sta verso l’acidosi o verso l’alcalosi.

Se le variazioni avvengono in manieraproporzionale rispettivamente, l’ago nonsi sposta.

Come dice Luciano de Crescenzo: “l’e-quilibrio deve essere inteso in questomodo: la doccia ha due manopole, unaper l’acqua calda e una per l’acqua fred-da. Manovrando, ora l’una ora l’altra, èpossibile ottenere la giusta temperatura”.E si può avere la stessa acqua tiepida(come a noi aggrada) miscelando moltaacqua calda e molta acqua fredda, oppu-re miscelando poca acqua calda e pocaacqua fredda.

IL PRINCIPIODI “ELETTRONEUTRALITÀ” (IONICO)

L’equilibrio ionico si fonda essenzial-mente sul principio di elettroneutralità,secondo il quale nel nostro organismo, inogni istante, la somma dei cationi(sostanze a carica positiva) deve esseresempre uguale alla somma degli anioni(sostanze a carica negativa).

Spesso si fa confusione sul concetto di“elettroneutralità”, che non deve esserefrainteso con quello di “neutralità” utiliz-zato dal punto di vista acido-base.

Nell’ equilibrio acido-base (E.A.B.),convenzionalmente, si intende per “neu-tralità” la presenza di un pH = 7, cioè néacido né basico, bensì neutro (diverso,poi, dal pH normale o fisiologico, che èpari a 7.4, cioè tendenzialmente basico(o alcalino).

Con il termine di “elettroneutralità”,invece, si intende che le cariche negative(anioni = a privativa, senza ioni) devonoessere controbilanciate da un pari nume-

ro di cariche positive (cationi), in mododa annullarsi scambievolmente dal puntodi vista ionico.

In un uomo normale, dal peso corpo-reo totale di 70 Kg., l’acqua ne rappre-senta il 60% (42 litri), distribuita per il40% nel compartimento intracellulare(L.I.C., 28 Litri) e per il 20% nel comparti-mento extracellulare (L.E.C., 14 Litri).

La composizione chimica del LECmostra una netta prevalenza del Na+(140 mEq/L) e del Cloro (105 mEq/L)con i Bicarbonati (24 mEq/Litro) e il Glu-cosio (90 mg %), mentre nel liquidointracellulare è nettamente predominanteil K+ (140 mEq/L) con i Fosfati (95mEq/L), il Magnesio (58 mEq/L) e le Pro-teine (40 mEq/Litro).

Questa particolare distribuzione deglielettroliti, con la consistente ricchezza diNa+ nel LEC, ha fatto nascere l’argutaosservazione che “le cellule contengonoacqua dolce e sono immerse in un maredi acqua salata”.

Il LIC è dolce ed il LEC è salato.La composizione ionica normale è

diversa tra liquido intracellulare (L.I.C.) eliquido extracellulare (L.E.C.) ed esistonoulteriori differenze, nel contesto dellostesso L.E.C., tra plasma e liquido intersti-ziale.

Noi, nella nostra relazione faremo rife-rimento alla situazione del plasma o delsiero, perché, nel curare i nostri pazientinella pratica clinica, dobbiamo basarciper forza solo su quegli elementi chesono gli unici facilmente ottenibili emisurabili.

La normale composizione del liquidoextracellulare plasmatico ed il principiodi elettroneutralà vengono espressi chia-ramente nello ionogramma di Gambledel 1938 (Fig. 9) e nella Tab. 1.

Dalla Tabella 1 si evince chiaramenteche la somma dei cationi (Na+ + K+ +

Fig. 9

Tab. 1 - Valori numerici dello ionogramma di Gamble

Fig 9 - Principio di elettroneutralità. Ionogramma diGamble


essere considerate inscindibili perchéstrettamente intercorrelate.

Egli pervenne, quindi, ad un perfeziona-mento della sua formula in cui venivainclusa, al denominatore, anche la concen-trazione degli Idrogenioni, giungendo cosìalla 2ª equazione (o formula) definitiva:

FENOMENI[K+] + [Na+]

BIOLOGICI= --------------------------------

[H+] + [Ca++] + [Mg++]

APPLICAZIONI CLINICO-PRATICHEDELLA FORMULA DI LOEB

Questa formula, infatti, è da considerarsi“una legge universale dell’equilibrio mine-rale” che non riguarda solo gli animaliacquatici, che Loeb aveva studiato diretta-mente, ma anche gli animali terrestri, tracui ovviamente l’Uomo, ed i vegetali.

Facciamo qualche esempio esplicativoapplicato agli esseri umani, riferendoci,per cominciare, ad alcuni fenomeni biolo-gici più comuni, quali per esempio, il“potenziale di membrana delle cellulemiocardiche” oppure la “eccitabilità neuro-muscolare”, che sono in stretta correlazio-ne e dipendenza dalla formula di Loeb.

1° esempio: sappiamo tutti che la fun-zione elettro-ionica del potassio si esplicanella regolazione dell’ attività elettricadelle membrane cellulari, il che regola,insieme agli altri ioni, l’eccitabilità neuro-muscolare.

L’Iperpotassiemia, per esempio, deter-mina l’accelerazione del processo diripolarizzazione della cellula miocardica(e, quindi, aumenta l’eccitabilità del suopotenziale di membrana) ed è più peri-colosa della ipopotassiemia, anche semeno frequente di essa.

Per tale motivo il riscontro laboratori-stico di una Potassiemia elevata ci mettein grande allarme e ci adoperiamo subitoper la sua correzione, ma sicuramente è

esperienza comune, nella pratica medica,aver constatato che, in alcuni casi clinicicon valori molto elevati della Potassiemia(superiori ad 8 mEq/L per esempio) nonè successo nulla di rilevante dal punto divista clinico, né dal punto di vista dellemodifiche elettrocardiografiche, mentrein altri pazienti, anche con valori solo lie-vemente alti (superiori a 6,5 mEq/L peresempio) già abbiamo potuto assistere afenomeni elettrocardiografici significativie/o a turbe del ritmo capaci di compro-mettere la vita del paziente.

Noi abbiamo vissuto spesso questaesperienza nella pratica clinica e non riu-scivamo a darle una esauriente spiega-zione con le nostre conoscenze.

Da quando abbiamo conosciuto la For-mula di Loeb tutto ci è apparso più chia-ro ed abbiamo saputo trovare, nell’ evi-denza clinica “globale”, le risposte ainostri interrogativi inevasi.

Infatti, se andavamo ad analizzare piùattentamente il caso clinico capitato allanostra osservazione, scoprivamo quasisempre, che nelle forme clinicamentesilenti, la Iperpotassiemia si associava aduna Acidosi metabolica con un aumento,quindi, della concentrazione idrogenioni-ca, che nella Formula di Loeb è posizio-nata al denominatore:

ECCITABILITÀ [K+] + [Na+] DEL POTENZIALE =----------------------------DI MEMBRANA [H+]+[Ca++]+[Mg++]

I livelli alti di Potassio al numeratore egli Idrogenioni alti al denominatore prati-camente si compensano reciprocamente ela risultante dell’ equazione rimane stabile,facendo sì che l’eccitabilità non vengamodificata. “Contraria sunt complementa”.

Il correggere, invece, uno dei dueparametri anomali isolatamente, senzatener conto dell’altro (od anche degli altriIoni presenti nell’equazione) può creare


ta in genere al sodio e al potassio (comecationi) ed al cloro ed al bicarbonato(come anioni), mentre gli altri compo-nenti ionici vengono misurati solo in casiparticolari.

LA FORMULA DI LOEBNon abbiamo difficoltà a confessare

che, fino a qualche anno fa, non cono-scevamo affatto chi fosse Jacques Loeb(1859-1924), un fisiologo tedesco, trasfe-ritosi in America a 32 anni e diventato,poi, Professore nelle Università di Chica-go, di Berkeley ed infine al RockefellerInstitute di New York.

Siamo giunti a Lui seguendo varie pistenell’ambito dei nostri studi sull’equilibrioidro-elettrolitico ed è stato un vero piace-re culturale scoprire una sua equazione(Formula di Loeb), apparentementeastrusa, ma che con grande semplicitàriesce a spiegare fenomeni biologicicomplessi, che prima ci apparivanoinspiegabili.

Ancora più gradevole, poi, è stato sco-prire che questa Formula è un’altra dellepietre miliari nella dimostrazione chel’organismo umano non può essere stu-diato in maniera frammentata, ma sem-pre necessita di una visione olistica (seancora vi fosse bisogno di dimostrarlo).

Non a caso una delle pubblicazioniscientifiche più interessanti di JacquesLoeb fu: “The Organism as a Whole”,“L’Organismo come un Insieme” che risa-le al 1916, ed a noi Internisti può giàbastare solo la lettura di questo titolo perrenderne subito simpatico l’Autore, comepure ci illumina sapere, tanto per avereun assaggio della sua personalità, cheegli si iscrisse inizialmente all’Universitàdi Filosofia (1880) ma, dopo qualchetempo decise di cambiare facoltà, essen-dosi convinto che: “I Professori di Filoso-fia discutono e girano intorno ai proble-

mi, piuttosto che risolverli”, mentre Egli,per temperamento, era portato a trovaresoluzioni pratiche ai problemi correnti.

Le risultanze degli studi di Loeb loportarono a dedurre che ogni singoloIone (od ogni singolo Sale minerale) haun suo ruolo necessario, se non indi-spensabile, negli equilibri generali, dalche Loeb ne trasse “la legge universaledell’equilibrio minerale” che Egli espres-se con la sua famosa Formula, con laquale praticamente tutti i processi biolo-gici vitali hanno stretti rapporti di relazio-ne e/o di dipendenza:

FENOMENI[K+] + [Na+]

BIOLOGICI= -------------------------------

[Ca++] + [Mg++]

In particolare le sue precise parolefurono le seguenti:

“In una serie di lavori scientifici, apartire dal 1900, io ho mostrato che, perle normali funzioni degli organi e degliorganismi viventi è necessario che, all’in-terno della soluzione circostante, il rap-porto della concentrazione degli ioniantagonisti (Na + K / Mg + Ca) sia man-tenuto entro certi limiti; se il valore diquesto quoziente diventa sia troppo altosia troppo basso, i fenomeni vitali diven-tano anormali ed infine impossibili”. (Eglistudiava la sopravvivenza ed il manteni-mento della capacità di nuotare delleLarve, all’interno delle soluzioni liquidecontenenti Cloruro di Sodio e Cloruro diPotassio in diverse concentrazioni.

Successivamente, il fallimento di altrisuoi esperimenti lo convinse che

la colpa era da attribuire al fatto cheegli aveva dato scarsa importanza allaconcentrazione degli Idrogeno-ioni all’in-terno delle Soluzioni, ovverosia nonaveva tenuto conto dello Stato acido-base ma solo di quello idro-elettrolitico,quando invece le due condizioni devono


ziare la concomitante lieve ipocalcemiapreesistente.

Questa è, certamente, un’altra delledimostrazioni di quelle evidenze clinicheche impongono la “valutazione globale”, eche riportano ineludibilmente all’attenzio-ne di tutti i Medici (Specialisti e non) lanecessità di fornirsi di una “mentalitàinternistica” od “olistica”, che dir si voglia.

Sempre rimanendo in tema di iperventi-lazione è opportuno ricordare che l’iper-ventilazione in corso di Alcalosi respirato-ria, che come abbiamo visto può facilitarela tetania, non deve essere confusa con l’i-perventilazione dell’Acidosi metabolicache non dà luogo a tetania, in quanto,come già abbiamo detto, questa vienefinanche inibita dallo stato di Acidosi.

Ed ancora se, in corso di Ipocalcemia,la tetania insorta non viene controllatanonostante l’impiego del Calcio endove-na, bisogna assicurarsi che non ci siaanche la concomitanza di una Ipomagne-siemia, cosa non infrequente e che deveessere corretta adeguatamente e simulta-neamente.

Il Magnesio, infatti, viene spesso tra-scurato nella diagnosi differenziale, rite-nendolo poco significativo, mentre inve-ce in alcuni casi è fondamentale per larisoluzione dei nostri problemi; “nessunonasce solo o è nato per sé solo”, dicevaPlatone e, praticamente, ognuno (Ione enon solo) rappresenta soltanto uno deimille ingranaggi della “grande orologeriacosmica”.

Nello stesso tempo, però, non bisognaessere troppo semplicistici, in quanto lamiscela di tutti questi ioni è sempre piùcomplessa di quello che conosciamo e,talvolta, i rapporti tra questi ionì nonsono univoci in tutte le situazioni, comeci aspetteremmo. Per esempio il Calcioed il Magnesio sono alleati in alcune fun-zioni ed in altre condizioni diventano

antagonisti (27), oppure un singolo ione,come per esempio il Calcio, può avereruoli differenti a seconda che sia implica-to in fenomeni di irritabilità o in fenome-ni di permeabilità. (28)

I lavori di Loeb sull’ “antagonistic saltaction” possono ben dirsi cruciali nellacomprensione delle caratteristiche biolo-giche necessarie alle Soluzioni saline peressere adatte alla conservazione dellavita e si può affermare che i suoi esperi-menti dettero, nella pratica clinica, unaspiegazione scientifica al concetto della“stabilità del milieu interieur” di ClaudeBernard e del mare che è dentro di noi.

RIFLESSIONI SU LOEBTutte le cose che ignoriamo, una volta

capite, ci sembrano finanche banali escontate, espressioni soltanto delle nostreprecedenti lacune culturali. Spesso, infat-ti, ci è toccato scoprire che conoscenzegià acquisite da tempo ci erano sfuggite,non avendo saputo ricercarle nel librogiusto, al momento giusto o con il Mae-stro giusto.

L’avanzamento delle conoscenze,come sempre, procede per gradi e percontributi individuali (o di gruppo) insuccessione temporale, in cui una nuovaidea (anche se rivoluzionaria) si innescasempre su intuizioni stimolate dai tra-guardi raggiunti negli anni passati oppu-re parte dalle incognite lasciate dai ricer-catori precedenti, sfruttandone le basi diappoggio.

A questo proposito, quale migliore sin-tesi concettuale quella formulata da JsaacNewton quando disse: “Siamo dei nanisulle spalle di giganti”, riferendosi aibasilari contributi che lo avevano portatoalla sua teoria gravitazionale.

Molte volte, però, può capitare chequesti basilari lavori scientifici (che sonosicuramente costati moltissimi anni di


seri problemi clinici generali, perché, peresempio, se correggiamo l’Acidosi metabo-lica con l’utilizzo di una Soluzione diBicarbonato di sodio, si avrà di conse-guenza che gli Idrogenioni al denominato-re torneranno nella norma e la Iperpotas-siemia al numeratore resterà una anomaliaisolata, nel qual caso la sua influenza sullaeccitabilità diverrà molto più alta.

Fortunatamente la natura si sa difendereanche da sola, fino ad un certo punto, e ladiminuzione degli Idrogenioni si accompa-gna, spontaneamente, ad un ingresso delPotassio nelle cellule con diminuzione rie-quilibratrice della Potassiemia.

Questo è uno dei tanti esempi possibi-li, utili a capire che gli interventi di corre-zione degli squilibri idro-elettrolitici edacido-base devono essere attuati tenendoconto della totalità dei protagonisti inte-ressati e, quasi sempre, in tempi graduali,in maniera tale da assecondare le rispo-ste naturali fisiologiche, senza interventibruschi destabilizzanti.

2° esempio: per documentare ulterior-mente le applicazioni pratiche della For-mula di Loeb, rivolgiamo la nostra atten-zione al Calcio-ione ed ai suoi influssisulla eccitabilità neuro-muscolare.

La Ipocalcemia, notoriamente, è causadi contratture muscolari fino alla tetaniavera e propria, e questo può essere facil-mente intuibile già riferendosi mental-mente alla stessa Formula in questione.

ECCITABILITÀ [K+] + [Na+] NEURO = ----------------------------MUSCOLARE [H+]+[Ca++]+[Mg++]

La presenza del Ca++ al denominatorefa sì che una sua carenza faccia aumenta-re la eccitabilità, con scosse tonico-cloni-che ed eventualmente tetania, contraria-mente alla classica paralisi flaccida deter-minata dalla ipokaliemia.

In caso di ipocalcemia, infatti, è sem-pre opportuno controllare se c’è coesi-stenza di ipopotassiemia, la quale deveessere trattata contemporaneamente, per-ché il correggere solo l’ipopotassiemiasenza trattare l’ipocalcemia facilita l’insor-genza della tetania e, per lo stesso moti-vo (facilmente comprensibile tenendodinanzi agli occhi l’equazione di Loeb)correggere solo l’ipocalcemia accentuagli effetti della ipopotassiemia.

La tetania, come è ben noto, può esse-re causata anche dalle condizioni di Alca-losi (respiratoria e / o metabolica) edanche questa evenienza si spiega facil-mente se si tiene conto che nelle alcalosidiminuiscono gli Idrogenioni (al denomi-natore) con aumento della eccitabilità.

La coesistenza di Ipocalcemia ed Alca-losi fa sì che esse si potenzino reciproca-mente in senso “tetanizzante” e l’even-tuale presenza anche di Ipomagnesiemiarende questa loro miscela esplosiva (iltutto spiegabile sempre in base alla equa-zione di Loeb).

Al contrario, la Acidosi (con l’aumentodegli idrogenioni al denominatore) pro-tegge dalla tetania, la quale, infatti, noncompare nelle nefropatie croniche, peresempio, anche se in queste condizionicliniche c’è ipocalcemia.

Sicuramente è capitata a molti Medicil’esperienza di constatare che in alcunicasi clinici, con valori molto bassi dellaCalcemia, non è successo nulla di rile-vante dal punto di vista clinico, mentrein altri pazienti, anche con valori solo lie-vemente bassi, si è potuto assistere a crisitetaniche insorte sotto i propri occhi inPronto Soccorso, magari solo perché lapaziente, presa da un senso di panico,ha cominciato ad iperventilare determi-nando una alcalosi respiratoria con con-seguente diminuzione degli idrogenionial denominatore, il che è andato a poten-


con l’osmometro, che valuta il punto dicongelamento del plasma.

L’osmolalità “misurata” con l’osmome-tro è, normalmente, più o meno uguale aquella “calcolata”, che si può ottenerecon la seguente formula:

La concentrazione del Na viene molti-plicata per 2, perché bisogna tener contoanche degli anioni che comunementesono associati al Na e l’accompagnano,quali per es. il Cloro o il Bicar-bonato.

L’effetto osmotico esercitatoda una mole di Cloruro diSodio è, infatti , doppio (2osmoli) in quanto il Sodio e ilCloro si dissociano (e altrettan-to vale per il Bicarbonato diSodio).

Da quanto detto se ne dedu-ce chiaramente che nel LEC lapressione osmotica è determi-nata, in massima parte, dal

Na+ che ha un forte “potere osmo-tico”, per cui in una soluzione sicomporta come una sostanza“osmoticamente attiva”, capacecioè di attirare acqua e trattenerla,e proprio per questa sua prevalen-te funzione esso viene definito: “loscheletro osmotico dell’organi-smo”.In termini di osmolalità, quindi, ditutte le complessive 290 mOsm/Kgpresenti nel LEC, almeno 280mOsm sono dovute al solo sodioed ai suoi principali anioni (Cloroo Bicarbonato), per cui normal-mente i sali di sodio rappresenta-no più del 95% dell’osmolalitàtotale: dire sodiemia o dire osmo-

lalità è quasi la stessa cosa. Quando aumenta la pressione osmoti-

ca nel LEC (per es. per aumento delsodio ivi presente) si assiste ad un imme-diato spostamento dell’acqua dal LIC alLEC, lungo il gradiente di concentrazione

creato dall’osmolalità aumentata, per cuisi determina una disidratazione intra-cel-lulare con conseguente raggrinzimento esofferenza cellulare (Fig. 11).


studio e di sacrifici ai loro Autori) cado-no nel dimenticatoio e finanche corronoil rischio di andare definitivamentedispersi, anche in altri settori culturali.

Questo è il caso della Equazione diLoeb che, per troppi anni, è rimastadimenticata o misconosciuta o sottovalu-tata.

Analoga sorte è toccata anche all’Equa-zione di Henderson (1908), intuizionegeniale e di una estrema semplicità nellasua applicazione didattica, oscurata dallacomplicatissima famigerata Equazione diHenderson-Hasselbalch (1916), che hareso inutilmente ostico tutto l’argomentodel cruciale Equilibrio Acido-Base, la cuiconoscenza da parte dei Medici, invece,è vitale per la sopravvivenza di moltipazienti.

Queste esperienze negative al riguardohanno rafforzato la nostra filosofia sullaopportunità di fermarsi, ogni tanto, e diandare indietro nel tempo a cercare“nozioni fondamentali” per la compren-sione dei problemi correnti, scavando nelpassato della Storia della Medicina.

E’ come quando, visitando nuove loca-lità, ci si ferma a sedere durante il per-corso per la stanchezza e, volgendoindietro lo sguardo, si scopre, con gran-de meraviglia, che i panorami più bellierano alle nostre spalle e ci erano sfuggi-ti; motivo per cui il viaggiatore scaltroadotta metodicamente la furbizia di girar-si ogni tanto.

Utilizzando questa procedura, anche lostudioso potrà fare la piacevole scoperta,come è avvenuto più volte per noi, diritrovare Autori, che hanno già dedicatomolti anni della loro vita a ricercare lesoluzioni per le nostre ignoranze, ancoraattuali, che nessuno ci aveva aiutato acolmare.

Come emerge da questa disamina deglistudi di Loeb, infatti, riferiti agli equilibri

acido-base ed idro-elettrolitico, sarà sicu-ramente utile per tutti rinfrescare vecchienozioni o acquisirle ex novo in relazionealla sua semplice e geniale Formula, frut-to di anni di lavoro certosino.

Essa merita di essere memorizzata ediffusa nell’ambiente didattico, perchéconsente di capire subito le interrelazioniesistenti tra i vari sistemi e di metterle afrutto nella pratica clinica, senza grandedispendio di energie.

Loeb, tra l’altro, riteneva che “tutti ifenomeni osservati dovrebbero essereespressi in forma di equazioni, senzacontenere alcuna costante arbitraria”,

Proprio di queste sintesi c’è una gran-de necessità in Medicina, in cui le coseda imparare sono diventate troppe,oppure lo sono sempre state.

Dissiparle è un vero peccato, e nondiffonderle, per chi le ha apprese, espri-me un imperdonabile atto di egoismointellettuale.

IL PRINCIPIO DI “ISO-OSMOLALITÀ”(OSMOLARE)

L’acqua passa liberamente dallo scom-partimento intracellulare a quello extra-cellulare (o viceversa) in base alle varia-zioni della pressione osmotica, fino araggiungere l’equilibrio, perché, per ilprincipio della iso-osmolalità, nel sogget-to normale, la osmolalità endocellulare ela osmolalità extracellulare debbonoessere perfettamente uguali; questo rie-quilibrio può avvenire grazie alle pro-prietà della membrana cellulare, che èpermeabile liberamente all’acqua, mentrenon è permeabile liberamente al Sodio.(Fig. 10)

L’osmolalità esprime la concentrazionedi sostanze osmoticamente attive (osmo-li) presenti in 1 Litro di acqua.

Essa può essere calcolata con unasemplice formula o può essere misurata

Figura 10 – Rapporti tra liquido intracellulare (LIC) ed extra-cellulare (LEC)

Figura 11


lità, infatti, è 308 mOsmoli / Litro, cioècorrispondente quasi a quella normale pla-smatica che oscilla tra 290 e 295 mOsm.

Anche la classica soluzione glucosataal 5% è iso-tonica all’origine (pOsm =278) ma, appena essa penetra nel plasmadurante una terapia infusionale, lo zuc-chero viene subito utilizzato dal metabo-lismo cellulare, per cui la soluzione glu-cosata diventa praticamente acqua natu-rale distillata e quindi “ipotonica” rispettoal plasma (capace, cioè, di abbassare laosmolalità e la sodiemia plasmatica).

Questo è il motivo per cui, spesso, l’in-fusione di soluzioni glucosate in eccessoè responsabile di gravi condizioni clini-che di iposodiemia.

Il rene ha la grande capacità di ricono-scere se con la dieta abbiamo introdotto10, 100 o 1000 mEq di sodio. Se sonostati introitati 10 gr. di sodio in eccesso,nel giro di tre ore, con un sistema renaleche sia normalmente funzionante, essisaranno eliminati mediante una equiva-lente eliminazione del Na urinario.

Al contrario, un diminuito apporto disodio comporta una equivalente diminu-zione del sodio urinario: l’80 – 82% del

sodio filtrato a livello glomerulare vieneriassorbito già nei tubuli prossimali ed il18 – 20% si riassorbe in quelli distali.

Il rene, grazie al sistema di concentra-zione cortico-papillare e, soprattutto, gra-zie alla branca ascendente dell’ansa diHenle, è l’unico organo capace di separa-re il sodio dall’acqua.

In virtù di questa qualità il rene è l’uni-co organo capace di variare le reciprocheconcentrazioni fra sodio e acqua, modifi-candole rispetto alle consuete concentra-zioni esistenti nel plasma. La separazionedell’acqua dagli elettroliti avviene nellaporzione spessa dell’ansa di Henle, che èimpermeabile all’acqua, per effetto diuna pompa elettrogena del Cloro.

Questo equilibrio può apparire sempli-ce, ma in effetti, il mantenimento dell’o-smolalità, della sodiemia e dell’acquanelle condizioni normali è un processocomplesso che vede in causa molti attori:l’ormone antidiuretico (ADH), la sete,l’aldosterone (o meglio il sistema renina-angiotensina-aldosterone, S.R.A.A) ed ipeptidi natriuretici, atriale (ANP) e cere-brale (BNP). (Fig. 15)

I migliori esperti di Sodiemia e di


Se questa cellula è un neu-rone, si hanno variazioni dellostato di coscienza ed i sintomipossono comparire quandol’osmolalità supera i 320-330mosmol/kg. Se aumenta oltre360-380 mOsmol può compa-rire anche il coma e l’ arrestorespiratorio (Fig. 12).

Il passaggio inverso avvienequalora si verifichi una dimi-nuzione del Na+ nel LEC, ilche comporta una migrazionedell’acqua verso il LIC perristabilire la normale osmola-lità e il normale equilibrio traLIC e LEC, con conseguenterigonfiamento ed analogasofferenza cellulare. (Fig. 13e Fig. 14).

Per tali motivi, nei Pazienti inetà avanzata, bisogna stareattenti prima di usare espressio-ni: “Ha l’arteriosclerosi cerebra-le” “Non ci sta con la testa” “ Siè rimbambito” ……senza averprima controllato la Sodiemia.

In pratica l’osmolalità delLEC, dovuta in particolar modoal Na+, condiziona il volume diacqua nel LIC e di conseguen-za incide significativamente suivolumi e sulla funzionalitàdelle cellule, a causa dell’in-grandimento o dell’impiccioli-mento delle stesse cellule.

Ne consegue, intuitivamente,quanto sia importante mantene-re la concentrazione del Sodionei limiti della normalità.

Un litro di soluzione fisiologi-ca contiene la quantità di saleampiamente sufficiente al fabbi-sogno giornaliero (5-6 gr.) ed,in pratica, quello che conta dipiù è che essa sia isotonica (oiso-osmotica); la sua osmola-

Figura 12

Fig. 13 - Carenza di Sodio nel liquido extracellulare (LEC) e conse-guente rigonfiamento cellulare

Fig. 14 - Variazioni dello stato di coscienza in base alla iposodiemiaFig. 15 - Il complesso sistema di rapporti esistenti fra l’equilibrio del sodio, la osmolalità e la volemia e i tresistemi endocrini (cerebrale, renale e cardiopolmonare).


colonna blu di destra dello ionogrammadi Gamble, ed altrettanto presenti aldenominatore nella equazione di Hen-derson); modificazioni di questo anione,ovviamente, si riflettono in entrambi isistemi.

Apparentemente, poi, osservandoanche attentamente la figura, sembrereb-be che non ci siano altri elementi di col-legamento, ma non bisogna trascurareche nella colonna di sinistra, tra i cationi,sotto la voce “altri”, si possono reperireproprio gli idrogenioni (Tab. 1), i qualisono presenti, ovviamente, anche nellaequazione di Henderson.

Questa incredibile scoperta ci fa medi-tare su una delle più importanti evidenzedi fisio-patologia nella vita dell’uomo: gliidrogenioni, cioè, sono presenti in unaquantità ridottissima (appena 40 nanoE-

quivalenti perLitro, in confrontoai 140 milliEquiva-lenti per Litro delSodio) ovverosiasono presenti nel-l’ordine di gran-dezza di circa 3milioni di volteinferiori rispettoalla concentrazio-ne del Sodio (pra-ticamente Davidee Golia).Ciononostante essisono indispensabi-li per il manteni-mento della vita epossono metterlain discussioneanche con picco-lissime variazionidella loro concen-trazione (peresempio, anche

nell’ordine di soli 50 nanoEquivalenti).Il fatto che, fin’ora, avevamo pensato

agli idrogenioni sempre in termini di pH(e mai in termini assoluti) ci aveva fattoperdere di vista l’unità di misura ed il ter-mine di riferimento e, di conseguenza, cene aveva fatto sottovalutare la loroimmensa importanza ai fini della soprav-vivenza.

Ne consegue, alla luce di questa nuovapiù realistica visione, che a buon diritto,l’equilibrio acido-base può essere defini-to l’equilibrio degli equilibri perché, allafine di tutte le attività metaboliche, èquello che mantiene nella norma le fun-zioni più vitali, rimanendo in uno strettis-simo range fisiologico.

2) Esiste una connessione evidente fral’equilibrio osmolare e quello idro-elet-trolitico, i quali presentano un elemento


Osmolalità e del loro influsso sul sensodella sete, non sono i Medici, ma i Bar-mans e gli Albergatori che ci provocanocon le noccioline salate sui banchi delbar o nei frigoriferi degli alberghi…..…perché sanno bene che così prima opoi……berremo!!

Importante è sapere fare differenza tradue concetti cruciali ai fini della fisiolo-gia del sodio.

Una cosa è la quantità disodio totale, presente all’in-terno dell ’organismo, edun’altra cosa è la sodiemia,che rappresenta solo la con-centrazione del sodio cioè ilsuo rapporto rispetto all’ac-qua (Fig. 16).

Bisogna subito sgombraredal campo un equivoco difondo che compromette spes-so la nostra comprensione:Iposodiemia non significa cheil paziente ha poco Sodio.

Come si evince dalla figu-ra 17 possiamo avere unaiposodiemia a causa di una aumentataquota di acqua oppure, al contrario, peruna reale perdita di sodio.

Quindi, dinanzi ad una condizione diiposodiemia, la domanda cruciale chedobbiamo sempre porci è la seguente: èdiminuito veramente il Sodio o è aumen-tata l’acqua ? ed ovviamente nella primaipotesi dobbiamo reintegrare il sodio,mentre nella seconda ipotesi dobbiamosolo sottrarre l’acqua, innanzitutto asse-tando il Paziente.

LE INTERRELAZIONI ESISTENTITRA I TRE EQUILIBRI

In definitiva, per mantenere costante il“milieu interieur” di Claude Bernard (nelnostro “mare interno ed esterno”) è indi-spensabile che, in qualsiasi istante, siano

conservate le interrelazioni normalmenteesistenti tra i tre equilibri (ionico, acido-base ed osmolare) espressi graficamentenella Fig. 18

L’archiviazione in memoria di questaimmagine ritorna molto utile nella praticaclinica quotidiana e non può mancarenel bagaglio culturale di fondo del medi-co clinico.

La semplice analisi di questa figura facomprendere alcuni concetti chiave e fapervenire ad alcune sostanziali conclu-sioni, utilissime sia nella Fisiologia chenella Patologia:

1) Esistono connessioni evidenti fra l’e-quilibrio acido-base e quello idro-elettro-litico, i quali presentano alcuni elementistrettamente in comune, quali i bicarbo-nati (rinvenibili, tra gli anioni, nella

Fig. 16

Fig. 17 - iposodiemie da cause diverse

Fig. 18 - “La volgare fondamentale trinità”: sintesi delle interrelazioni esistenti frai tre sistemi: equilibrio acido-base, equilibrio idro-elettrolitico ed equilibrio osmo-lare.


Con questo termine non si intendetutto il volume totale di sangue circolan-te, ma solamente quella piccola parte delvolume ematico circolante (circa il 15%),che riempie il letto vascolare dei grossivasi intratoracici ed addominali, il picco-lo circolo e le camere cardiache, da cuidipende l’attivazione dei cosiddetti“recettori del volume”, che verificano lo“stato di ripienezza” dei vasi circolatori eregolano il precarico cardiaco.

Al contrario, il volume totale del san-gue circolante non esprime realmente lavolemia efficace, perché anche se si hauna grande quantità di sangue a disposi-zione (ma questo sangue rimane nel ter-ritorio venoso) il VESA è ridotto (ed èquesta riduzione, in definitiva, che real-mente conta negativamente ai fini dellaefficacia).

Il volume trattenuto, per esempio, nelcosiddetto “terzo spazio”, sotto forma diascite o di edema, sequestrato nel distret-to splancnico e nelle parti declivi (artiinferiori, regioni sacrali, etc…), non risul-ta utile perché non contribuisce alla“volemia efficace”, pur facendo parte deiliquidi extracellulari (ne consegue che ivolumi totali possono anche essereaumentati, ma non sono efficaci).

Gli eventi che possono essere ipovole-mizzanti sono numerosi: l’emorragia, ladiuresi eccessiva, la diarrea abbondante,il vomito, la febbre, la sudorazione pro-fusa, la paracentesi evacuativa, etc…

A livello renale una insufficiente perfu-sione ematica determina una bassa escre-zione urinaria di sodio, perché il reneipoperfuso riassorbe avidamente quasitutto il sodio e l’acqua filtrati, al fine diripristinare la normale volemia.

Tutto ciò avviene grazie all’attivazionedel sistema Renina-Angiotensina-Aldoste-rone, inibito o innescato dalla volemiaefficace, la quale costituisce il fattore

determinante dell’eliminazione o del rias-sorbimento renale del sodio.

Quando la volemia aumenta viene fre-nata la produzione di Aldosterone (il cheporterà ad una eliminazione di sodio +acqua) e viene anche stimolata, (median-te la distensione cardiaca atriale), la pro-duzione del Peptide Natriuretico Atriale(ANP) che ulteriormente farà aumentarel’eliminazione di sodio e acqua. (Fig. 19)

Un dato molto importante, infatti, dicui spesso non si tiene conto, è che lasodiemia e la volemia non sono sempredirettamente correlate tra di loro. Istinti-vamente, infatti, siamo portati a fare l’as-sociazione mentale tra ipersodiemia eipervolemia, oppure tra iposodiemia edipovolemia, come se viaggiassero semprein modo parallelo ed, invece, quasi sem-pre, non è così, anzi spesso è il contra-rio.

Come abbiamo visto, la regolazionedella sodiemia (o della osmolalità) da unlato e la regolazione dei volumi circolantidall’altro, seguono vie fisio-patologichediverse.

L’osmoregolazione è controllata dal-l’ADH e dalla sete, che agiscono esclusi-vamente sull’acqua, mentre la regolazio-ne dei volumi circolanti è coordinata dalSRAA, dall’ANP e dal Sistema NervosoSimpatico, che agiscono sul Sodio e sul-l’Acqua (Fig. 15 e 19).

Per esempio, se si ha una perdita diliquido ipotonico (come nell’eccessivasudorazione dei maratoneti o nelle diar-ree acquose abbondanti) vi può essereuna eliminazione di molta acqua con laperdita di una minore quantità di salerispetto al plasma.

Di conseguenza, in questi casi, la vole-mia efficace diminuisce per effetto dellaperdita dei liquidi (ipovolemia), mentre lasodiemia, invece di diminuire, aumenteràper effetto della emoconcentrazione (iper-


strettamente in comune, quale il Sodio,presente tra i cationi, nella colonna disinistra dello ionogramma di Gamble, erinvenibile anche nella formula dellaosmolalità, in cui anzi viene moltiplicatoper due.

Qualsiasi modifica di tale catione sirifletterà, intuitivamente e direttamente,in entrambi i sistemi, e, anzi, nell’equili-brio osmolare la variazione del Sodioinciderà al doppio, per cui sue variazio-ni, non influenti significativamente sull’e-quilibrio ionico, possono avere importan-za maggiore nell’equilibrio osmolare.

Il Sodio della formula della osmolalità,poi, è presente nel plasma sia sottoforma di Cloruro di sodio che di Bicarbo-nato di Sodio, per cui si possono intuiregli ulteriori rapporti esistenti tra l’Equili-brio osmolare e quello idro-elettrolitico,facendo riferimento visivo alla colonnadx. degli anioni.

Se diminuiscono i Bicarbonati, per es.,devono per forza aumentare gli altrianioni onde rispettare la elettroneutralitàed, in genere, aumenta il Cloro. Per talemotivo Cloro e Bicarbonati sono stretta-mente interconnessi e la loro sommarimane costante (se aumenta l’uno, dimi-nuisce l’altro e viceversa, con un rappor-to di 1 a 1); se invece il Cloro e i Bicar-bonati sono diminuiti entrambi, questo cifa capire che esiste un patologicoaumento di qualche altro anione nonmisurato, presente nella colonna di dx.

3) A prima vista tra equilibrio acido-base ed equilibrio osmolare (alla basedel triangolo della fig. 18) sembra chenon ci sia alcun collegamento ed, infatti,non si intravedono punti di contatto trale due formule.

Ma, meditando con più attenzione,emerge, come già abbiamo detto, che ilBicarbonato (HCO3-) è presente nel pla-sma sia sotto forma di Acido carbonico

(H2CO3) che nelle vesti di Bicarbonato disodio (NaHCO3), per cui, in quest’ultimaforma, a causa del Sodio, ha sicure inter-ferenze con la osmolalità, realizzandopunti di collegamento tra i due sistemi.

In terapia, infatti, quando si sommini-strano Bicarbonati (per os o per viaendovenosa) bisogna sempre ricordareche si sta somministrando anche Sodio(le formulazioni esistenti in commerciosono di Bicarbonato di Sodio) e, quindi,bisogna tener conto che non si va adinterferire solo sull’equilibrio acido-base(correggendo l’acidosi) ma anche suquello osmolare (aumentando la osmola-lità) e su quello ionico (cambiando lacomposizione dei cationi e degli anionidello ionogramma di Gamble).

Se in queste colonne aumenta o dimi-nuisce qualche componente, qualchealtro deve diminuire od aumentare inmaniera corrispondente all’interno dellastessa colonna, inevitabilmente.

Se in quella di sinistra dei cationi, peresempio, aumenta la quota del Sodio, alsuo posto deve diminuire un altro catio-ne (per es. il Ca+ o il K+) e così anchenelle altre eventualità analoghe.

Queste colonne richiamano tristementealla mente le due, ormai famose e stori-che, torri gemelle (twin towers) di NewYork, che ci invitano a tenere sempre indebito conto il concetto di equilibrio(anche mondiale) che deve essere sem-pre salvaguardato per non fare crollare ilsistema

IL PRINCIPIO DI “ISO-VOLEMIA” Come abbiamo più volte ripetuto (e

mai a sufficienza) l’altro elemento impor-tante che incide in modo sostanziale sulmantenimento dell’omeostasi generaledel “nostro mare”è il “volume efficace disangue arterioso (VESA)” o “volemia effi-cace”.


I 154 mEq aggiuntidi Sodio vanno adiluirsi, quindi, in 43Litri (non più 42) ene consegue che, inconcreto, abbiamoaggiunto ex novosolo 14 mEq di sodioin più rispetto aquelli totali già esi-stenti (la differenzafra 154 e 140) perchègli altri 140 mEqrestano nel Litro diacqua aggiunto.

Si avrà, quindi,che la Sodiemia da140 mEq/Litro pas-serà solamente a140,35 con unavariazione pressocchè non significativa.(Fig. 20).

Leggermente superiore, ma semprepoco significativa, è la variazione dellaacidità del sangue, perchè l’aggiunta di154 mEq di Cloro fa aumentare la quotadi questo elettrolita e, di conseguenza, fadiminuire, in percentuale, quella deiBicarbonati.

E’ stato Adroguè H. J. a proporre laseguente formula per calcolare i cambia-menti che avvengono nella sodiemia diun paziente, in seguito alla infusione diun litro di soluzione contenente sodio oaltro.(Fig. 21).

Anche Rose BD condivide l’utilizzo diquesta formula anche se sottolinea che “vi

sono numerose limitazioni”. In ogni casoessa è valida sia con la Soluzione fisiologi-ca 0,9%, contenente 154 mEq/Litro diSodio, che con la Soluzione ipertonica 3%,contenente 513 mEq/Litro oppure con laSoluzione salina ipotonica 0,45%, conte-nente 77 mEq/Litro, etc..).

In questa formula, al numeratore ivalori sono espressi in mEq ed, al deno-minatore, la voce “litri di acqua corporeatotale” si riferisce al 60% del peso corpo-reo (o valori percentuali inferiori in casodi paziente di sesso femminile e/o anzia-ni). In un soggetto adulto maschio di 70Kg si tratta di 42 litri.

In ogni caso, qualunque sia la formulaschematica adottata, è indiscutibile che la

reale quantità diNa+ da somministraredipenda molto anche daquella che è la capacità ela velocità di escrezionerenale dell’acqua e delNa+, perché, in definiti-va, non bisogna mai


natriemia). In questi casi di ipersodiemiacon diminuzione del volume plasmaticocircolante (ipovolemia ipersodiemica) ilprimo obiettivo terapeutico deve essere ilripristino del volume circolante: la vole-mia viene sempre prima della sodiemia.

E’ CRUCIALE MANTENERE SEMPREL’ EQUILIBRIO DEI VOLUMI, ANZI LAPAROLA D’ORDINE E’ UNA, SOLA,CATEGORICA E UGUALE PER TUTTI:“LA VOLEMIA VIENE PRIMA DI TUTTOIL RESTO”.

L’ipovolemia e il possibile conseguenteshock ipovolemico, infatti, mettono ilpaziente in pericolo di vita.

Altro esempio chiarificatore della man-cata correlazione fra Volemia e Sodiemiaè quello dei pazienti con eccessiva secre-zione di ormone antidiuretico, il che pro-durrà una ritenzione di acqua conaumento della volemia e calo dellasodiemia per effetto della diluizione.

Questi due semplici esempi dimostra-no con facile evidenza che la sodiemianon permette di valutare il volume delLEC, perché Osmolalità e Volemia nonsempre vanno nella stessa direzione,come si è portati a pensare.

CHE COSA SUCCE-DE QUANDO VIE-NE INFUSO UNLITRO DI SOLUZIO-NE “FISIOLOGICA”IN UNA PERSONANORMALE ?

Immaginiamo diavere un uomo nor-male, dal peso cor-poreo totale di 70Kg., di cuil’acquane rappresenta il60% (42 litri) [di cui40% distribuita nelcompartimento in-tracellulare (LIC, 28

Litri) e il 20% nel compartimento extra-cellulare] (LEC, 14 Litri).

Somministrando Cloruro di Sodio vengo-no infuse parti bilanciate di cationi (Na+) eanioni (Cl-), in proporzioni tali rispettoall’acqua da essere considerate isotoniche,per cui è vero che la elettro-neutralità ioni-ca non viene compromessa, nè si modificala Osmolalità perchè le proporzioni diAcqua e Sale sono uguali a quelle del Pla-sma, mentre l’infusione di 1 Litro di Fisiolo-gica può far aumentare la volemia con tuttele ripercussioni sul circolo o sull’apparatocardio-circolatorio, di cui bisogna sempretener ben conto nella visione globale.

Anche la concentrazione del Sodio(Sodiemia), ovviamente, viene modificatadall’infusione di 1 Litro di Fisiologica, masolo in minima parte. Con l’aggiunta di154 mEq di Sodio ci aspetteremmo, inprima valutazione superficiale, una modi-fica cospicua del valore normale plasma-tico di 140 mEq/litro, ma in effetti non ècosì perchè abbiamo aggiunto anche 1Litro di acqua che va a sommarsi ai pre-cedenti (nel soggetto normale erano 42Litri che diventano 43).

Fig. 19 Fig. 20

Fig. 20 – Variazioni dopo infusione di 1 Litro di Soluzione Fisiologica 0,9 % inun soggetto normale

Fig. 21


Nella Fig. 23 pos-siamo vedere checosa succede in unPaziente con unaIposodiemia di 115mEq / Litro alquale, erroneamen-te, viene praticatauna infusione di 1Litro di Glucosata al5%.

La Sodiemia puòsolo diminuire ulte-riormente passandodal valore di 115 alvalore finale di112,1 (- 2,9 rispettoal dato di partenzaprima della infusio-ne) col grave ri-schio di scatenare o di accentuare laencefalopatia del Paziente in questione.

CHE COSA SUCCEDE QUANDO VIE-NE INFUSO UN LITRO DI SOLUZIONE“FISIOLOGICA” IN UNA PERSONA CONTURBE IDRO-ELETTROLITICHE?

Tra le tante varianti cliniche possibilipreferiamo, per motivi pratici, fare riferi-mento alla condizione clinica di iponatre-mia che è la più comune alterazione ri-scontrata nei pazienti ospedalizzati.

Il valore normale della sodiemia è 140mEq/Litro (range 136-145) e si intendeper iposodiemia un valore inferiore a 135mEq/Litro.

Tale parametro laboratoristico è moltofrequente nella pratica clinica e valori piùbassi di sodiemia possono compromette-re marcatamente lo stato di vigilanza(con peggioramento clinico proporziona-le al calo della concentrazione del sodio)dando progressivo passaggio dallo statodi confusione, allo stupore, al coma, alleconvulsioni, fino alla morte, come è stato

dimostrato ampiamente già da Arieff nel1976. (Fig. 14)

L’entrata di acqua nelle cellule creaedema cerebrale e rigonfiamento cellula-re (Fig. 13), il che è causa di una encefa-lopatia di vario grado, fino alla possibilemortalità. L’insorgenza acuta dell’iposo-diemia aumenta tale mortalità e l’etàavanzata è un altro elemento prognosticosfavorevole.

Il valore soglia di possibile inizio dellacompromissione dello stato di vigilanza èquello di 125 mEq/Litro, che deve essereritenuto un punto di grave allarme clini-co, per cui è indispensabile tenere sem-pre sotto controllo questo parametrolaboratoristico, quando ci si trova di fron-te a pazienti scarsamente vigili e diso-rientati, specie se in età avanzata.

Dinanzi ad una condizione laboratori-stica di iponatriemia, è utile porsi innan-zitutto la domanda: “è diminuito vera-mente il sodio totale o è aumentata l’ac-qua”? Spesso, infatti, il problema riguardal’eccesso di acqua e non il Sodio (comeabbiamo già precisato in precedenza).


dimenticare chesiamo di fronte adun bilancio conti-nuo fra entrate eduscite.

Il Na+ e l’acquainfusi, infatti, nonentrano in un con-tenitore chiuso,ma in un conteni-tore aperto versol’esterno in variemodalità (diuresi,sudore, vomito,diarrea, drenaggi,ustioni, assunzio-ne di liquidi, etc.)(Fig. 22) e, per talimotivi, la natura èstata molto previ-dente, approntando numerosi sistemi dicontrollo e di regolazione.

CHE COSA SUCCEDE QUANDOVIENE INFUSO UN LITRO DI SOLUZIO-NE “GLUCOSATA AL 5%”?

La Soluzione Glucosata al 5% contiene5 grammi di zucchero in 100 ml (50grammi in un Litro) e non contiene altro.La sua osmolalità è quasi pari a quellapresente in fisiologia umana normale(pOsm della Glucosata = 278 milliOsmversus la norma plasmatica di 290-295milliOsm / Litro), mentre il pH delleSoluzioni glucosate non è nel range fisio-logico.

La loro infusione non rispetta il princi-pio di neutralità, mentre la loro osmola-lità rispecchia quella della fisiologiaumana, almeno in partenza solo all’attodella infusione .

Infatti, la classica soluzione Glucosataal 5% è iso-tonica all’origine (pOsm =278) ma, appena essa penetra nel pla-sma, lo zucchero viene subito utilizzatodal metabolismo cellulare, scompare dal

mezzo acquoso e la soluzione glucosatadiventa praticamente acqua naturaledistillata e quindi “ipotonica” rispetto alplasma (capace, cioè, di abbassare laosmolalità e la sodiemia plasmatica).

Questo è il motivo per cui le infusionidi soluzioni glucosate in eccesso contribui-scono a diluire gli elettroliti esistenti nelplasma, con grave nocumento generaleed, in particolare, non contenendo elettro-liti, possono diventare responsabili di gravicondizioni cliniche di iposodiemia.

Questo è il caso classico dei Pazientidisidratati trattati con le semplici soluzio-ni glucosate al 5% praticamente ipotoni-che, e molta attenzione deve essereposta durante le nostre consulenze nellesituazioni post-operatorie nei RepartiOrtopedici, Ginecologici, Urologici e Chi-rurgici.

In particolare, l’utilizzo di queste “fle-boclisi” è molto pericoloso (anche quoadvitam) in quei Pazienti con sindromi ipo-osmolari, come per es. nelle iposodiemiesintomatiche o anche inizialmente asinto-matiche.

Fig. 22 Fig. 23 - Variazioni dopo infusione di 1 Litro di Glucosata al 5 % durante iposo-


quali la sodiemia pas-serà da 115 a 116mEq/Litro). (Fig. 24)

Se questa infusio-ne avviene nel giro didue ore, la Sodiemiaviene così modificatadi 0,5 mEq ogni ora,rispettando i critericonsigliati in questicasi, ma quanti Litribisogna infondere ?Per attuare la corre-zione completa, se-condo i nostri deside-ri, cioè portare lasodiemia da 115 a125 (nella prima fase)ci vorrebbero 10 Litrifi Fisiologica in 20ore. E le condizioni cardio-circolatorie erenali ce lo consentono?

Se in casi più gravi, clinicamente sinto-matici,si scegliesse di correggere lasodiemia ad un ritmo di 1 mEq ogni ora,bisognerebbe infondere un’intero Litro diFisiologica ogni ora, ilche richiederebbe 10Litri di Fisiologica in10 ore, con tutt i igravi rischi del so-vraccarico di circolo

In questi casi diventapreferibile l’utilizzo diSoluzioni ipertoniche al3% che contengono513 mEq di Sodio perLitro. Con la formula diAdroguè diventa facilecalcolare quale sarà lavariazione finale dellaSodiemia dopo l’infu-sione di un Litro al 3%:Sodio infuso (513) -Sodiemia attuale (115)

= 398 che diviso per i litri corporei totalipiù uno (38 + 1 litro aggiunto = 39) daràuna variazione di 10,2 mEq per ogni litro,per cui la sodiemia finale sarà 115 + 10,2 =125,2 mEq/litro, al termine della infusionecompleta (ovviamente, senza tener contodelle uscite). (Fig. 25)


Nei casi di disidratazione, accompa-gnata da iposodiemia vera, vuol dire cheesiste una deplezione combinata di sodioe acqua e che la perdita di acqua è statainferiore alla perdita di sodio. In generesi tratta di casi in cui primitivamente siperde molto sodio per via renale o pervia extra-renale e conseguentementeacqua, ma in proporzioni minori.

Uno degli esempi più classici è la diarreaabbondante (perdita extra-renale) oppure ilMorbo di Addison (insufficienza surrenalicaacuta con perdita renale di sodio).

Un altro esempio classico di disidrata-zione extracellulare associato all’iposo-diemia si verifica quando, in una norma-le disidratazione extracellulare isolata(che notoriamente può avere una sodie-mia normale perché le perdite di sodiosono state proporzionali a quelle dell’ac-qua) la correzione terapeutica viene fatta,erroneamente, con una reidratazione ipo-tonica (per via orale o per via infusiona-le) senza un adeguato apporto di saleassociato.

In questi casi di carenza “vera” diSodio, ed anche in tutti i casi di disidrata-zione con iposodiemia (da perdite renalio extrarenali) la terapia elettiva è basatasulla somministrazione di soluzioni salineisotoniche o ipertoniche.

Innanzitutto, però, non bisogna sotto-valutare mai l’eventuale ipovolemia. Lemanifestazioni cliniche, in questi casi,sono collegate più alla deplezione delvolume che alla iponatremia, per cui ilprimo obiettivo è ripristinare il volumeextracellulare.

Lo scopo principale della terapia infu-sionale è proprio quello di ripristinarevelocemente uno stato di normovolemianel paziente e “LA LEGGE DEI VOLUMICIRCOLANTI” dice che è sempre piùimportante e prioritario restaurare i volu-mi prima di badare alla tonicità.

Quando la ipo-volemia è stata correttaed è stata ripristinata la integrità circola-toria, si può procedere con più cautela,facendo molta attenzione alla velocità dicorrezione della Sodiemia.

Nei casi clinici più comuni, però, lacorrezione della iposodiemia non deveessere mai troppo rapida, perché anchein questo modo si possono avere gravidanni neurologici irreversibili quali lamielinolisi pontina (demielinizzazioneper causa osmotica delle regioni del trat-to ponte encefalico).

Nelle forme non sintomatiche, quindi, lacorrezione deve essere molto graduale.

Inoltre, non si deve mai arrivare allanormalizzazione totale della sodiemia(140 mEq/Litro) ma bisogna porsi comeobiettivo di minima il valore di 125mEq/Litro e poi agire con ancora piùcalma e gradualità.

Quando i pazienti sono sintomatici percarenza “severa”, bisogna essere piùintensivi (in particolar modo se la con-centrazione plasmatica di Na è inferiore a110-115 mEq/Litro), perché in questi casisi possono verificare danni neurologicigravi fino alla morte.

Nel paziente iposodiemico (115 mEq)preso come esempio, in assenza di sinto-matologia acuta, se infondiamo Fisiologi-ca isotonica (154 mEq/litro) con un litrodi infusione potremmo avere l’illusionedi avere colmato una parte cospicuadella sua carenza di Na+ con i nostri 154mEq aggiunti. In effetti non è così.

In sostanza, è stato aggiunto anche unaltro litro di acqua (38 + 1 = 39) e prati-camente abbiamo infuso appena 39 mEqdi Sodio in più, perché gli altri 115 mEqrimangono nel litro di acqua che abbia-mo aggiunto. Solo 39 mEq sono realmen-te i nuovi arrivi in più e modificherannosoltanto di 1 mEq gli ormai 39 litri diacqua presenti (38 + 1 litro aggiunto) nei

Fig. 24 – Variazioni dopo infusione di 1 Litro di Soluzione Fisiologica 0,9 %

Fig. 25 – Variazioni dopo infusione di 1 Litro di Soluzione Fisiologica al 3 %


% ci sono 513 mEq in un Litro, pressoc-chè le stesse quantità.)

In ogni caso, qualsiasi sia la formulaschematica adottata per iniziare la tera-pia, è indiscutibile che la reale quantitàdi Na+ da somministrare dipende moltoanche da quella che è la capacità e lavelocità di escrezione renale dell’acqua edel Na+, perché, in definitiva, non biso-gna mai dimenticare che siamo di frontead un bilancio continuo fra entrate eduscite.

Se contemporaneamente, infatti, unadiuresi efficace facesse eliminare tuttal’acqua della Fisiologica infusa (o la mag-gior parte di essa, sotto forma di acqualibera senza sodio o con poco sodio)allora anche gli altri mEq di sodio dellasoluzione Fisiologica infusa si distribui-rebbero nei 38 litri di acqua rimasti e lavelocità di variazione della sodiemiadiventerebbe più elevata.

Sfruttando questo razionale, qualora sidesiderassero correzioni più rapide, peres. nelle forme sintomatiche più gravi, sipossono utilizzare le Soluzioni ipertoni-che associate a Furosemide che fa elimi-nare urine più povere di Sodio rispetto alplasma (urine ipotoniche) con maggiorguadagno di Sodio nel plasma nel bilan-cio finale.

Nei casi gravi il rischio del tratta-mento è più basso rispetto al rischiodella iposodiemia e si può (o si deve)attuare una correzione rapida anche di 1-2 mEq / Litro / ogni ora (Fig. 27).

E’ indubbio, quindi, che tale terapiadebba essere strettamente monitorizzatacon controlli ravvicinati della assunzionedi acqua, della sodiemia, della diuresi,della sodiuria, etc. anche ogni 2-3 ore,durante le prime 24 ore, nei pazienti piùcritici.

In ogni caso, anche nei pazienti

sintomatici gravi, non bisogna cor-reggere la Sodiemia ad una velocitàsuperiore a 1,5-2 mEq/Litro ogni ora,oltre a tener conto che l’ aumentodella sodiemia non deve superare, intotale, i 10-15 mEq/Litro nelle prime24 ore (cioè 1 - 2 mEq per Litro ogniora nelle prime 3-4 ore e poi 0,5mEq/Litro ogni ora nelle ore succes-sive).

La formulazione al 3 % è molto como-da, perché consente di infondere pochiliquidi e molto sodio, ed è molto praticaper i calcoli numerici perché, avendo 513mEq di sodio in 1 litro, essa contiene 1mEq ogni 2 millilitri (per infondere 1mEq di sodio dobbiamo infondere circadue millilitri di soluzione ipertonica al3%).

Come dice il nostro amico comuneCecco Gambizzato:

“Ce serve ’a Tac e pure ’a Risonanza,ce vò ’na prova che dà l’evidenza,

ma, sempe, ……parlann’ cu crianza,ce serve … ’nu Miedeco….…che pensa”

C. Gambizzato

e che fa qualche piccolo calcolo numeri-co (sempre senza logaritmi, perché nel-l’uomo non ci sono i logaritmi, ma cisono gli elettroliti che devono esseremisurati e gestiti con razionalità).

Non si può essere casuali nemmenocon la Soluzione fisiologica o, peggioancora, con la Soluzione glucosata.

QUALI SONO LE VARIAZIONI DELLAVOLEMIA CON LA INFUSIONE DILIQUIDI?

Bisogna ricordare che 1 litro di solu-zione glucosata al 5 % provoca un’espansione volemica di circa 80 ml sola-mente, per cui incide poco sulla volemiaefficace.

Una volta entrato nei vasi, lo zucchero


La decisione dellavelocità di correzionedella iposodiemiadipende innanzituttoda una questione cru-ciale: l’iposodiemia èacuta o cronica ? sot-tolineando che la cro-nicità in questo caso èda ritenersi tale se èpresente anche da untempo superiore alle48 ore (Fig. 26).

In base alla risposta a questa domandacruciale, si applica il protocollo ritenutopiù valido in base alle attuali linee guidapiù condivise (Fig. 27).

Se, in base alla condizione clinica, si èscelto di apportare una correzione di 0,5mEq/Litro/ogni ora, bisogna infonderequell’unico litro di Soluzione al 3% in 20ore circa (10,2 ore diviso 0,5 = 20,4 ore),cioè è necessario impostare una velocitàdi infusione di circa 50 cc all’ora (1000 ccdiviso 20 ore = 50cc/ora).

Se si fosse scelta lacorrezione secondo lavelocità di1mEq/Litro/ogni ora,bisognerà impiegare10 ore per l’infusione(cioè una velocità disomministrazione di100 cc all’ora).

Se in Reparto man-cano le Soluzioni diFisiologica ipertonicaal 3 % si possonocreare ex novo in viaestemporanea nelseguente modo:togliere 100 cc diliquido da una Solu-

zione di Fisiologica allo 0.9% (che con-tiene 77 mEq di Sodio) e sostituirli con10 Fiale di NaCl di 20 mEq ognuna. Prati-camente si tolgono 15,4 mEq e nellasoluzione residua di 400 cc rimarranno61,6 mEq (77 - 15,4 = 61,6). Aggiungen-do le 10 Fiale si aggiungono 200 mEq diNaCl.

In definitiva, in 500 cc di acqua cisaranno 261,6 mEq di Sodio ed in dueflebo (1000 cc) ce ne saranno 523,2(nella classica Fisiologica ipertonica al 3

Fig. 27

Fig. 26


7,5 % che può far arrivare ad un reinte-gro volemico anche di 7 litri per ognilitro infuso, con gravi ripercussioni sullafunzionalità cardiocircolatoria e cerebra-le. (Fig. 31) Per tale motivo questo tipodi Soluzione fisologica è stato banditodal nostro Reparto.

Vediamo, invece,ora cosa succedese si infondonosostanze colloi-d o - o s m o t i c h e(albumina, etc..(Fig. 32). Le sostanzepenetrano neivasi e solo unapiccola quotapassa nell’inter-stizio, per cuiuna grandequantità di acquae sostanze colloi-dali permangonoall’interno deivasi, contribuen-do significativa-mente al reinte-gro od all ’au-mento dellavolemia (il rim-piazzo oscilla tra600 e 1000 mlper ogni l i troinfuso.In caso di ustioniil danneggiamen-to delle paretidei vasi circola-tori crea un pas-saggio maggioredi colloidi nellospazio interstizia-le e, quindi, con

una minore (o assente) efficacia sullavolemia.

Nella Fig. 33 sono sintetizzati visiva-mente i diversi comportamenti delle varieSoluzioni ai fini della correzione dellavolemia, rappresentati dalla diversaespansione delle frecce.


viene subito uti-lizzato dal meta-bolismo cellularee praticamenterimane solo l’ac-qua, che diffondeuniformemente intutti gli spazi(vascolare, inter-stiziale, intracel-lulare) (Fig. 28).

Al contrario, 1litro di soluzionefisiologica allo0.9% provoca un’espansione vole-mica di circa 250ml perché unaquota rimane neivasi e tre quote si disperdono nell’intersti-zio, mentre la membrana cellulare èimpermeabile al sodio e, quindi, non con-sente il passaggio. Fig. 29.

In caso di somministrazione di Solu-zione fisiologica ipertonica al 3 % laquota che rima-ne all’interno deivasi è molto piùalta e, tra l’altro,at t i ra ancheacqua dall’inter-stizio e dalle cel-lule, determinan-do il raggrinzi-mento di questeult ime, congrave pericolo sel ’ infusione ètroppo veloce.(Fig. 30) Doven-do, quindinecessariamenteattuare l’infusio-ne molto gra-

dualmente (come abbiamo visto prima)il suo utilizzo deve essere molto benragionato ai fini del reintegro dei volu-mi, che può arrivare anche a 3000 mlper ogni litro infuso.

Ancora più pericolosa è la infusionedella Soluzione fisiologica ipertonica al

Fig. 28

Fig. 29

Fig. 30

Fig. 31


zione di idrogenioni) e fegato, pancrease intestino tenue sono tra i maggiori for-nitori di basi (per merito della secrezionedi bicarbonato).

L’Equilibrio Acido – Base non subiscealterazioni perché, nelle condizioni nor-mali, gli ioni secreti vengono pressocchécompletamente riassorbiti. Ma nelle con-dizioni di patologia questi equilibri ven-gono sconvolti: basti pensare al vomitogastrico o all’aspirazione con sondinonaso-gastrico (e conseguente perdita diacqua, cloro e idrogenioni) oppure alvomito biliare con la perdita di bicarbo-nato, oppure alla diarrea profusa conperdita di liquidi, bicarbonato o altri Sali,oltre alla possibilità che si verifichinoanche diarree acide.

Senza dimenticare la importante fun-zione del fegato nella produzione di

ammonio e di glutamina che non è sinte-tizzata nel rene, ma deriva dal metaboli-smo epatico.

Ed allora la stella a 6 punte della Figu-ra 34 non è più sufficiente ad esprimerevisivamente l’interezza del sistema; civuole una stella più completa, che abbiaalmeno 8 punte per contenere anchel’apparato gastro-enterico e quello epato-pancreatico (ovverosia la “stella polare”,o la rosa dei venti).

La mia grande sorpresa e fortuna èstata quella di trovare una stella che face-va al caso mio, disegnata proprio sulpavimento in marmo della mia Parroc-chia “S. Nicola Magno” nel mio paesenatìo S. Maria a Vico (CE) e realizzata nel1893 da un prozio di mio padre, il Parro-co Carmine Sgambato artefice anche delcampanile della stessa Chiesa.


SINTESI FINALEMettendo insieme gli elementi della

Fig. 18 (equilibrio idro-elettrolitico,acido-base ed osmolare) con quelli dellaFig. 15 (neuroendocrino, endocrino rena-le ed endocrino cardio-polmonare), com-

binati insiemealla formula diLoeb, si puòottenere unaunica immaginemnemonica fina-le, rappresentatadalla Fig. 34.Guardando que-sta Figura, non sipuò non conve-nire che i singolic o m p o n e n t isono integrati inun vortice diinterconnessionievidentissime edinnegabili, cuinon si può nonfare riferimentomentale ogniqual volta sivada ad imposta-re una terapiaragionata.Solo così si potràessere quanto piùrazionali possibilied evitare al mas-simo gli errorisempre possibiliper la grandecomplessità delsistema, che nellaillustrazione dellafigura 34 è anco-ra ampiamenteincompleto.

Infatti mancano ancora sia l’apparatogastroenterico che quello epato-pancrea-tico, che certamente non possono esseredetti secondari ai fini del mantenimentodell’equilibrio generale.

Lo stomaco, infatti, è uno dei maggiorifornitori di acidi (per merito della secre-

Fig. 32

Fig. 34 - Sintesi delle interrelazioni ineludibili in Medicina

Fig. 33


sessed a structure and was never chao-tic”. A noi Medici tocca proteggerlo, nelnostro piccolo.

Sono proprio queste tematiche a con-vincerci che l’Olismo in Medicina non èuna parola astratta, né una vacua visione“platonica”, nè “la fissazione di alcunimedici all’antica, ormai in estinzione”.L’olismo dei nostri padri, da non confon-dere con quello delle “medicine alternati-ve”, è fondato su solide basi scientifico-chimico-matematiche e non solo su basiideali-filosofiche e rappresenta una con-creta realtà ineludibile con cui bisognafare i conti, i-ne-vi-ta-bil-mente, tutti igiorni nella pratica medica.

CONCLUSIONILo studio degli Equilibri deve per forza

rappresentare un “fondamentale” nellacultura medica ed è uno dei principi unifi-canti nella formazione generale in Medici-na, che sempre più è orientata alla curadelle patologie gravi nei pazienti critici,pluripatologici e, come tali, complessi, percui meritevoli di una visione olistica, allar-gata a 360 gradi e forse anche oltre, nonsolo in senso orizzontale ma anche inaltre dimensioni (“verticali”).

Nella nostra attività lavorativa quotidia-na di Medici, non c’è nulla di quello chefacciamo routinariamente che non incidao non interferisca su queste materie equeste considerazioni fanno sì che que-sto tema sia un argomento di cui dobbia-mo occuparci per forza.

Esso è praticamente ineludibile, ameno che non vogliamo auto-ingannarciod auto-illuderci.

Proprio questi tipo di Pazienti com-plessi è più meritevole di una culturaattenta a queste problematiche “sistemi-che”, che in definitiva rappresentano ilnocciolo della visione olistica e dellamentalità tipicamente internistica.

Ogni singolo caso clinico, infatti, è unpiccolo esperimento, dove vengonomesse a dura prova le nostre capacitàdiagnostiche e terapeutiche, ed in ogniterapia bisogna trovare la giusta rotta traScilla e Cariddi, tra i possibili benefici edi potenziali rischi attuali e futuri, cosic-chè, in questi casi, si esalta il valore ed ilpiacere della Medicina Interna..

Tutta questa complessa problematicaviene sviscerata ogni giorno nelle corsie,anche se spesso i profani non se ne accor-gono e “vivono tranquilli” (beati loro), per-ché il bello della “non conoscenza” deiproblemi sta proprio in questo, che moltiritengono che i pazienti muoiano “percause imprecisate o per arresto cardio-cir-colatorio” e non per squilibri idro-elettroli-tici, acido-base, osmolari e/o volemici.

La chiave del problema, invece, è nelsaper ritrovare la miscela appropriata ditali ioni o meglio “l’insieme armonioso”dei vari sali nelle giuste concentrazioni,tali da mantenere le condizioni vitali nelnostro mare.

E non fa niente che poi “nessuno sene accorge”, tranne il Malato, perché infondo si è messo in opera la propria pro-fessionalità, magari solo modificando ledosi ed i tempi di infusione (cose che ingenere non fanno scalpore, ma cheesprimono (per chi è competente) la sin-tesi della esperienza, della cultura, dellaprudenza e, quindi, della razionalità del-l’Ars medica, frutto di studio, di dedizio-ne e di sacrificio, applicati nelle nostrecorsie, con discrezione, senza platealità,secondo il classico “stile internistico”.

E questo è il momento di innamorarsi odi re-innamorarsi della Medicina Interna,perchè, come dice un nostro amico cam-pano: “ ’A Medicina Interna è n’ata cosa,c’insegna ch’ è ’na persona ogni uomo,fatto a petali sì,… comme a ’na rosa, ma sise sfronna, po’,…. perde ’o profumo”.


Dopo averla cercata in tante pubblica-zioni e su internet, me la sono trovatadinanzi agli occhi e sotto i miei piedi(Fig. 35).

Ed allora, insieme al solito Sergio Proz-zo, mio validissimo collega ospedaliero,col quale abbiamo realizzato quasi tutte leimmagini che trovate nel testo, abbiamo

“partorito” l’ultima immagine cheben può essere definita la “stellapolare della Medicina interna”,ove sono racchiusi tutti i concettiespressi fin’ora. (Fig. 36).Analizzando le interconnessionitra i vari sistemi, sempre più ci sirende conto che il corpo umanoè un “insieme inscindibile” e chei singoli apparati, pur nobilinella loro specifica identità, con-corrono solo ad un fine supremoin cui ognuno di loro perde lasua autonoma individualità.

Insomma non possiamo non rimanereammirati dinanzi ad un Uomo organizza-to in questo modo così mirabile, cosìcomplesso ed indiscutibilmente, troppoperfetto. Talmente perfetto, che potrem-mo definirlo “divino”.

Henderson L J diceva: ““I believe verystrongly that the universe has alwais pos-

Fig. 35

Fig. 36 - La “stella polare” della Medicina Interna


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Proprio nello studio degli squilibri idro-elettrolitici appare evidente il concetto cheogni singolo paziente è “unico, irripetibile,in divenire, indivisibile, in relazione conl’ambiente esterno ed interno, in cerca diequilibrio (chimico-fisico, psichico... e,non ultimo, spirituale)”.

L’Uomo, infatti, non può essere consi-derato solo un insieme di anioni e catio-ni, o di acidi e di basi, ma, in manieraeclatante e ineluttabilmente, è da semprealla ricerca del significato della sua esi-stenza e delle sue origini

nell’Universo.Lo stesso Henderson, lo scienziato cui

dobbiamo essere tutti debitori, “preferivastudiare le variabili tra i sistemi, con l’at-tenzione volta a caratterizzare la lorostruttura e la loro organizzazione, essen-do dell’opinione che potrebbe esserepossibile, con i mezzi matematici, descri-vere le relazioni esistenti non solo tra gliorganismi viventi, ma anche nella societàe nell’universo in generale”.

Ricercare questi “meccanismi primor-diali” e le “teorie unificanti” per capire gliequilibri omeocinetici, rappresenta lavisione “olistica” che è tipica del “metodointernistico”.

“Metodo e mentalità” che conducono ilMedico ad interrogarsi continuamente sulconcetto della vita, sulla sua origine esulla sua migliore conservazione, perse-guendo lo scopo nobile della Medicina,

che abbiamo prescelto a 18 anni e chenon si capisce perchè, poi, potrebbe odovrebbe essere rinnegato.

E questa continua ricerca del significa-to della nostra esistenza, ci porta,

inevitabilmente ad “equilibri omeostati-ci superiori”, non solo chimici,

ed alla visione filosofica e religiosa delmistero e dell’ “Infinito”.

Ma l’Infinito non può essere contenutonel Finito e, quindi, ogni giorno,

non possiamo che prendere atto dellanostra piccolezza, pur sapendo che ogniUomo può essere considerato una scintil-la di Dio.

“E mi sovvien l’Eterno......così tra que-sta immensità s’annega il pensier mio e ilnaufragar m’è dolce in questo mare” (G.Leopardi, L’Infinito, 1819).

Questo mare di Leopardi è più profondodegli altri, spesso ci si perde nei suoi abis-si, ma non per questo possiamo far fintache non esista, perché bisogna “navigarlo”per forza ed allora tanto vale salpare al piùpresto, seguendo la rotta della “stella pola-re”, scientifica e spirituale, sapendo che,nel mare della vita, come diceva un misticospagnolo del ‘500, Fray Luis de Leòn: “ sedescubren nuevos mares cuanto màs senavega”, “si scoprono nuovi mari quantopiù si naviga” (citato da Gianfranco Ravasine’ “I comandamenti”).

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* * *

“Conosco molti paesi “da terzo mondo” e posso assicurare

che la loro cultura sociale non consente di abbandonareun nonno alla sua sorte,

in un miserabile campo di concentramento con giardino, legato al letto

perché non dia fastidio all’ ora della telespazzatura.Al contrario i nonni muoiono nelle loro povere case,

ma circondati dall’ amore dei parenti, perché quella gente ”da terzo mondo”

apprezza l’utile esperienza degli anziani”

LUIS SEPÙLVEDA, Il potere dei sogni, 2004

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