Il corpo umano è una macchina complessa che richiede un costante equilibrio interno per funzionare correttamente. Questo equilibrio, noto come omeostasi, riguarda anche l'eliminazione dei prodotti di rifiuto del catabolismo, che possono essere tossici.
Il Ruolo dell'Urea
Per quanto riguarda le sostanze organiche presenti nell'urina, il composto che si ritrova in maggior quantità è l'urea, il prodotto ultimo del metabolismo delle proteine, che si produce per deaminazione degli amminoacidi.
L'eliminazione giornaliera di urea è in media di 30 g, ma può variare in funzione del tipo di alimentazione: aumenta con una dieta iperproteica e diminuisce con una dieta vegetariana.
L'urina rappresenta il principale mezzo attraverso cui l'organismo si libera delle scorie dei processi metabolici e delle sostanze estranee o tossiche.
Il volume delle urine emesse nell'arco delle 24 ore, pur potendo subire notevoli variazioni in rapporto sia ai liquidi ingeriti sia alla sudorazione, si aggira in genere attorno ai 1000-1500 cm3.
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L'urina è composta per il 95% di acqua e per il resto di sostanze organiche e sali inorganici.
Il Processo di Formazione dell'Urina
L'attività fondamentale del rene è l'eliminazione delle sostanze inutili, dannose e in eccesso: prodotti terminali del metabolismo (urea, acqua ecc.); prodotti anomali derivanti dal metabolismo intermedio (corpi chetonici, acido omogentisinico ecc.); sostanze medicamentose o tossiche - o loro prodotti di trasformazione - comunque somministrate o pervenute all'interno dell'organismo; corpi derivanti dalla putrefazione intestinale (scatolo, indolo ecc.); sostanze che, pur essendo normali costituenti del sangue, vi abbiano raggiunto una concentrazione eccessiva (glucosio, sali minerali e organici).
Il prodotto finale dell'escrezione è l'urina che si forma nel rene a livello del nefrone, le cui due sezioni partecipano a quest'attività con modalità opposte: il glomerulo con un meccanismo di filtrazione, il sistema dei tubuli con un processo principalmente di riassorbimento e in parte di secrezione.
Le anse capillari del glomerulo costituiscono un'ampia superficie semipermeabile attraverso cui passa il cosiddetto filtrato glomerulare o preurina, costituito da acqua, sostanze saline e organiche.
La progressiva concentrazione del filtrato glomerulare e la sua trasformazione in urina avvengono nei tubuli, che provvedono al riassorbimento dell'acqua, degli elettroliti e di altri elementi essenziali.
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Dieta Ipoproteica e Metabolismo
Si definisce ipoproteica qualsiasi dieta caratterizzata da un ridotto apporto di proteine.
L'adozione di un simile regime alimentare trova giustificazione in presenza di disfunzioni epatiche o renali.
Il fegato interviene nell'allontanamento del gruppo amminico degli amminoacidi, tramite incorporazione dello ione ammonio NH4+ (altamente tossico) in una molecola di rifiuto atossica chiamata urea.
Se questi ultimi non funzionano a dovere, o viene prodotta troppa urea a causa di un eccessivo apporto proteico con la dieta, si assiste ad un rialzo della concentrazione di sostanze azotate nel sangue (definita iperazotemia o, nei casi più gravi, uremia).
In presenza di un cattivo funzionamento del fegato (insufficienza epatica) lo ione ammonio non viene più convertito in urea e si ha un accumulo di ammoniaca nel sangue (iperammoniemia).
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In tutte le condizioni fin qui elencate, o in presenza di disordini del metabolismo degli amminoacidi dovuti a specifiche carenze enzimatiche (ipertirosinemia, fenilchetonuria, istidinemia, disordini del ciclo dell'urea o acidosi organiche), una dieta ipoproteica è utile per ridurre il lavoro a carico di fegato e reni, prevenendo così la comparsa di disturbi sistemici particolarmente gravi.
Quando è notevole si deve far ricorso - per assicurare l'apporto energetico e glucidico - a speciali alimenti dietetici a ridotto contenuto di proteine (pane aproteico, pasta aproteica, biscotti aproteici ecc.).
In questi prodotti alimentari il contenuto in proteine si aggira intorno al grammo su 100 grammi, un quantitativo circa 10 volte inferiore rispetto alle loro controparti tradizionali.
Modificazioni della Composizione e del Volume dell'Urina
Modificazioni della composizione o del volume dell'urina derivano da patologie a livello del rene o di altri organi o di vie metaboliche (vie urinarie, fegato e vie biliari, metabolismo dei glucidi, ecc.).
Le alterazioni legate a variazioni del pH dell'urina sono riassumibili in due forme principali, ambedue sintomo di insufficienza renale: l'isostenuria e l'ipostenuria.
- L'isostenuria viene definita come l'emissione di urina a concentrazione costante, di solito con densità intorno a 1.010 g/cm3, ed è legata alla perdita da parte del rene della capacità di concentrarla o diluirla in rapporto alle necessità dell'organismo.
- L'ipostenuria è la costante eliminazione di urina a basso peso specifico per inadeguato potere di concentrazione dei reni malati (insufficienza renale).
Altre modificazioni riguardano la presenza nelle urine di sostanze che normalmente sono assenti oppure presenti in quantità non dosabili, oppure la diminuita concentrazione di una sostanza rispetto ai valori normali (si definiscono emoglobinuria la presenza di emoglobina; glicosuria quella di glucosio; proteinuria, di proteine; ematuria, di sangue; urobilinuria, di urobilina; calciuria, di calcio; piuria, di pus; ipocloruria, la ridotta concentrazione di ione cloro, ecc.).
Talvolta la comparsa nelle urine di particolari sostanze è indicativa di una malattia precisa (per es., la proteina di Bence Jones nel mieloma multiplo).
Esistono poi variazioni del volume dell'urina (quando scende al di sotto dei 600 cm3 o supera i 2.000 cm3 al giorno si parla rispettivamente di oliguria e poliuria) o del rapporto fra emissione diurna e notturna (nicturia è l'aumento della quantità di urina.
Malattia delle Urine a Sciroppo d'Acero
Malattia genetica rara (detta anche leucinosi o cheto-aciduria ramificata), causata da un deficit enzimatico nel metabolismo degli amminoacidi ramificati leucina, isoleucina e valina.
La malattia ha esordio acuto a pochi giorni dalla nascita con disordini digestivi, respiratori, neurologici (scomparsa dei riflessi, convulsioni), acidosi, evoluzione rapida fatale in qualche settimana (forme subacute possono evolvere in uno o due anni).
Si associa l'accumulo degli amminoacidi e dei loro chetoacidi nel sangue, nell'urina.