L’acqua è essenziale per la vita ed è il fluido dominante nel corpo umano. L’acqua comprende circa il 75% del peso corporeo nei bambini, il 55% negli adulti e il 45% in età avanzata. Il movimento dell’acqua dentro e fuori le cellule attraverso una membrana semipermeabile (osmosi) è un processo passivo che non richiede energia ed è controllato dal numero di solidi dissolti, o soluto, nei fluidi.
Fluido intracellulare (ICF)
Il fluido all’interno delle cellule, chiamato anche citoplasma o citosol, costituisce circa il 60% dell’acqua nel corpo umano, per un totale di circa 7 litri. Organelli come il nucleo, il reticolo endoplasmatico, i mitocondri, i lisosomi e l’apparato di Golgi sono sospesi e sostenuti dall’ICF. Nell’ICF si trovano anche gli elementi costitutivi delle cellule come zuccheri, proteine, carboidrati e lipidi.
Fluido extracellulare (ECF)
L’ECF è qualsiasi fluido corporeo che non è all’interno delle cellule. I due componenti principali dell’ECF sono il plasma e il liquido interstiziale (IF). L’equilibrio consiste nel liquido cerebrospinale, la linfa, il liquido sinoviale nelle articolazioni, il liquido pleurico nelle cavità pleuriche (polmoni), il liquido pericardico intorno al cuore, il liquido peritoneale nella cavità peritoneale (addome), e l’umor acqueo dell’occhio. Nei mammiferi, anche il latte è considerato un fluido extracellulare.
Il movimento dei soluti tra i compartimenti
L’ICF ha maggiori quantità di potassio, fosfato, magnesio e proteine rispetto all’ECF. Il plasma ha alte concentrazioni di sodio, cloruro e bicarbonato, ma livelli più bassi di proteine rispetto all’ICF. Mentre l’acqua si muove passivamente attraverso l’osmosi, gli ioni di sodio e potassio si muovono dentro e fuori le cellule usando pompe ioniche a trasporto attivo. Le pompe sono alimentate dall’adenosina trifosfato (ATP) per fornire l’energia necessaria a muovere gli ioni contro i loro gradienti di concentrazione (cioè il sodio esce dalla cellula e il potassio viene pompato dentro) e mantenere i gradienti all’interno e all’esterno della cellula.
L’immagine sopra mostra la composizione della membrana cellulare che separa il liquido extracellulare di una cellula dal liquido intracellulare (citoplasma).