osmoregolazióne
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Lessico
sf. [osmo(si)+regolazione]. Meccanismo con cui si mantiene costante la pressione osmotica all'interno di un organismo.
Biologia
I liquidi interni degli animali sono soluzioni acquose di sali e composti organici. Sia il solvente che i soluti sono soggetti a variazioni di quantità: i sali infatti possono essere assunti con gli alimenti o perduti con la sudorazione e con l'urinazione; l'acqua viene pure assunta con gli alimenti o in formalibera e per via cutanea e viene perduta con le feci, la traspirazione, la respirazione, ecc. Ogni variazione interna della quantità di acqua o delle sostanze in essa disciolte si traduce in una variazione della concentrazione dei liquidi interni e quindi della loro pressione osmotica; l'osmoregolazione è la funzione omeostatica che impedisce squilibri dei valori di pressione osmotica incompatibili con la sopravvivenza o il benessere dell'organismo. I liquidi interni degli animali marini o hanno pressione osmotica uguale (isotonica) a quella dell'ambiente, come nel caso degli Invertebrati, o inferiore (ipotonica), con valori pari a circa un terzo di quello dell'acqua marina; quest'ultima è la situazione dei Vertebrati, con l'eccezione dei pesci cartilaginei e dei Missinoidi, che sono isotonici; al contrario, gli animali d'acqua dolce sono invariabilmente ipertonici, dato che i loro liquidi interni contengono più sali che il mezzo esterno. Come conseguenza, e dato che le membrane viventi sono semipermeabili, per il fenomeno dell'osmosi l'acqua tende continuamente a uscire dal corpo dei Vertebrati marini e a entrare nel corpo degli animali d'acqua dolce, mentre negli invertebrati marini non si manifesta né l'una né l'altra tendenza. Gli animali isotonici con l'ambiente sono detti osmoconformisti e sono in genere stenoalini; essi non possiedono meccanismi di osmoregolazione e pertanto necessitano di un ambiente osmoticamente stabile; quelli ipotonici o ipertonici sono detti osmoregolatori e sono in genere eurialini; questi sono capaci di regolare la concentrazione dei loro liquidi interni, al punto che alcuni possono migrare dal mare alle acque dolci e viceversa. Gli animali terrestri, sia Vertebrati sia Invertebrati vivono in un ambiente in genere assai arido, sicché perdono continuamente acqua per evaporazione e sono soggetti a un aumento della pressione osmotica interna. I meccanismi di osmoregolazione compiono basilarmente una rimozione dell'acqua e dei sali in eccesso e un recupero dell'acqua e dei sali in difetto. In molti casi, provvedono a queste funzioni gli organi escretori. L'organo (organulo) osmoregolatore più semplice è rappresentato dal vacuolo pulsante, presente nei Protozoi e nelle spugne d'acqua dolce; funziona come una pompa che espelle periodicamente dal corpo cellulare l'acqua in eccesso; analoga funzione ha il sistema protonefridiale dei Metazoi d'acqua dolce (Platelminti, Rotiferi, ecc.). I pesci d'acqua dolce, che sono continuamente idratati, eliminano l'eccesso di acqua attraverso un'urina abbondante e più diluita dei liquidi interni, e riacquistano i sali perduti con l'urina tramite l'epitelio branchiale, per mezzo di un meccanismo di trasporto attivo; al contrario i pesci marini eliminano attivamente sali dalle branchie, ma non riescono a produrre urina più concentrata dei liquidi interni. Con processi analoghi a quelli dei pesci (urina diluita, trasporto attivo di sali attraverso l'epitelio branchiale) attuano l'osmoregolazione anche alcuni Crostacei Decapodi (granchi e gamberi). I pesci cartilaginei, la cui isotonia con l'acqua di mare è dovuta principalmente alla ritenzione di urea nel sangue, eliminano i sali in eccesso per mezzo dei reni e di una apposita ghiandola rettale. Gli Anfibi allo stadio larvale si regolano come i pesci d'acqua dolce; allo stadio adulto perdono e acquistano facilmente acqua, e assumono attivamente sali dalla pelle; inoltre eliminano urea, risparmiando ulteriormente acqua. Certi Invertebrati d'acqua dolce (per esempio Molluschi) assumono anch'essi attraverso la cute i sali perduti. La conservazione dell'acqua negli animali terrestri si avvale di vari adattamenti: le proteine alimentari sono degradate in prodotti che necessitano di pochissima acqua per l'eliminazione (acido urico, guanina, urea); gli Isopodi terrestri eliminano ammoniaca direttamente allo stato gassoso, cioè non disciolta in acqua. Gli Uccelli possono produrre urina a concentrazione doppia rispetto a quella del sangue (ma inferiore a quella dell'acqua di mare), e quelli marini, che bevono acqua salata, eliminano gli eccessi di sale tramite apposite ghiandola del sale, che si trovano anche nei rettili marini; i Mammiferi possiedono un arrangiamento renale (ansa di Henle) che permette un riassorbimento di acqua ancora maggiore e quelli marini producono urina perfino più concentrata dell'acqua di mare, capacità propria anche di certi roditori deserticoli che sono in grado di sopravvivere per lunghi periodi a carico della sola acqua prodotta dalle reazioni metaboliche. Tutti i Vertebrati, inoltre, riassorbono acqua dall'intestino (il tratto terminale), emettendo feci assai dense, un adattamento proprio anche di Invertebrati terrestri quali i lombrichi e gli insetti. Molti animali terrestri possiedono inoltre cicli di attività o meccanismi comportamentali attraverso i quali evitano l'eccessiva disidratazione, fra cui la ricerca dell'ombra o di luoghi umidi, lo spostamento del periodo giornaliero di attività nelle ore meno calde, l'estivazione, ecc.
Medicina
Piccole variazioni di ioni nel sangue, soprattutto di sodio e potassio, vengono registrate da recettori specifici, gli osmorecettori, che mandano impulsi nervosi all'ipotalamo e all'ipofisi. Quest'ultima risponde modulando la produzione dell'ormone antidiuretico (ADH), che agisce sul riassorbimento degli ioni e dell'acqua nel rene.