Osmolalità

L’osmolalità sierica viene prescritta per capire le cause di iponatriemia e valutare l'equlibro idro-elettrico del sangue, o per rilevare un'intossicazione da metanolo o glicoetilene.

L'osmolalità può essere misurata direttamente o stimata.

Oltre all'osmolalità, può essere calcolato anche il gap osmotico, per rilevare e/o misurare le tossine eventualmente presenti nel sangue, come metanolo, glicoetilene, alcol isopropilico o glicole propilenico.

L’osmolalità urinaria può essere prescritta insieme all’osmolalità sierica per valutare l’equilibrio idrico e per capire il motivo di una produzione aumentata o diminuita d'urina. Insieme all'osmolalità urinaria viene spesso richiesta anche la misura del sodio e della creatinina nell'urina. Talvolta può essere calcolato il gap osmotico per la valutazione della capacità dei reni di secernere acido e riassorbire bicarbonato, per determinare la presenza di molecole osmoticamente attive e per confrontarlo con il gap osmotico sierico.

Il test dell’osmolalità sierica e il gap osmotico possono essere prescritti in presenza di segni e sintomi imputabili a iponatriemia o all'ingestione di sostanze tossiche come metanolo o glicoetilene. I segni e sintomi possono essere:

• Sete eccessiva
• Stato confusionale
• Nausea
• Mal di testa
• Letargia
• Nei casi più gravi convulsioni e coma

Il test dell’osmolalità urinaria può essere prescritto insieme ad altri esami del sangue nel caso in cui il clinico voglia confrontare i risultati dei test dell’osmolalità sierica ed urinaria e/o in caso di un aumento o una diminuzione della produzione di urina.

L’osmolalità è dinamica e fluttua in base alla risposta dell’organismo allo squilibrio idrico temporaneo. I test dell’osmolalità sierica e urinaria devono essere valutati insieme al quadro clinico del paziente ed al risultato di altri esami come quelli relativi alla misura di sodio, glucosio e urea. I risultati dell’osmolalità non sono diagnostici, suggeriscono la presenza di uno squilibrio, ma non ne evidenziano la causa.

In generale, l’aumento dell'osmolalità sierica è dovuto alla diminuzione dell’acqua o all'aumento dei soluti nel sangue. Esempi di patologie e condizioni cliniche nelle quali è possibile osservare un aumento dell'osmolalità, includono:

• Ingestione di sostanze tossiche come metanolo, glicoetilene, alcol isopropilico o salicilati
• Disidratazione
• Diabete
• Iperglicemia
• Ipernatriemia
• Aumento della produzione di prodotti di scarto contenenti azoto (uremia)
• Ictus o trauma cerebrale con conseguente diminuzione della produzione di ormone antidiuretico
• Danno renale
• Terapia con mannitolo (usato nel trattamento dell'edema cerebrale)
• Shock

L’osmolalità sierica può essere diminuita in caso di aumento dei liquidi a seguito di:

• Idratazione eccessiva (assunzione eccessiva d'acqua, ritenzione idrica, ridotta capacità dei reni di produrre urina)
• Iponatriemia
• Secrezione eccessiva di ADH

Gap osmotico

L'aumento del gap osmotico (superiore a 10) è anomalo e indica spesso la presenza di sostanze osmoticamente attive nel sangue dovuta all'ingestione di sostanze tossiche come metanolo. L'entità del gap è proporzionale alla quantità di sostanze tossiche presenti. Altre cause possono essere la chetoacidosi, l'insufficienza renale, la chetoacidosi diabetica e lo shock. In seguito alla terapia, il gap osmotico dovrebbe tornare alla normalità.

Osmolalità urinaria

L'osmolalità urinaria viene di solito valutata in considerazione della quantità d'urina prodotta dal soggetto in esame. L'aumento della produzione d'urina e la bassa osmolalità possono essere dovute all'eccessiva assunzione di liquidi, alla ridotta produzione di ADH o al diabete. La ridotta produzione d'urina può invece essere riconducibile a molte cause, incluso il danno renale, un'appropriata risposta alla disidratazione o al danno delle cellule tubulari renali.

• In caso d'eccessiva produzione d'urina e osmolalità urinaria bassa, allora è possibile che l'organismo elimini i liquidi in eccesso o che non sia in grado di concentrare l'urina in modo appropriato.
• L'aumentata produzione d'urina e la presenza di osmolalità urinaria alta possono indicare l'eliminazione da parte dell'organismo di sostanze presenti in quantità eccessiva, come il glucosio in eccesso nel diabete.
• La diminuzione della produzione d'urina associata a un'alta osmolalità urinaria, è indice di una probabile disidratazione.
• La diminuzione della produzione d'urina associata a una bassa o normale osmolalità urinaria, può indicare la presenza di un danno renale.

Ad esempio, l’osmolalità urinaria può essere aumentata a seguito di:

• Disidratazione
• Scompenso cardiaco congestizio
• Ipernatriemia
• Secrezione inappropriata di ADH
• Insufficienza surrenalica / morbo di Addison
• Danno epatico
• Shock
• Glicosuria dovuta a diabete scompensato

L’osmolalità urinaria può essere diminuita a seguito di:

• Diabete insipido
• Eccessiva introduzione di liquidi
• Ipercalcemia
• Ipopotassiemia
• Danno o insufficienza renale

Per il calcolo del gap osmotico, devono essere eseguiti i test per il sodio ematico, l’azotemia e il glucosio per ottenere l’osmolalità attesa. Alcune versioni di questo calcolo includono l’etanolo.

Ad esempio:

Calcolo dell’osmolalità sierica (l’etanolo non è sempre considerato)

2 x (Na⁺) + (Glucosio/18) + (Azotemia/6.02) + (Etanolo/3.8)

Nota: glucosio, azotemia ed etanolo possono essere espressi in mg/dL (milligrammi per decilitro) o in mmol/L (millimole per litro). I numeri nell’equazione sopra riportata sono usati per convertire i mg/dL in mmol/L. Per le mmol/L, l’equazione sarà:

2 x (Na⁺) + (Glucosio) + (Azotemia) + (Etanolo)

Il gap osmotico viene calcolato nel seguente modo: Osmolalità sierica (misurata) – osmolalità sierica (calcolata)

Il peso specifico è parte dell’esame dell’urina. Valuta il peso delle particelle solide nell’acqua. L’osmolalità e il peso specifico di solito cambiano in parallelo. Tuttavia, quando nell’urina sono presenti molecole grandi e pesanti (come glucosio e proteine), i risultati divergono. Il peso specifico può aumentare di più, in relazione al peso delle molecole, mentre l’osmolalità aumenta di poco, riflettendo il numero di molecole. In generale, l’osmolalità è considerata una misura della concentrazione urinaria più corretta, rispetto al peso specifico.

L’osmolalità misura la concentrazione dei soluti nel liquido, rispetto al numero di particelle per peso (kg) di liquido. L’osmolarità valuta il numero di particelle per volume (litro) di liquido. Nei liquidi diluiti, sono essenzialmente uguali; le differenze sono più evidenti in liquidi altamente concentrati. E' importante prestare molta attenzione nel confrontare le due grandezze, perché le unità di misura sono differenti.

L’osmolalità fecale può talvolta essere prescritta come supporto nella valutazione della diarrea cronica non imputabile ad infezione batterica o parassitica o ad altre cause identificabili come infiammazione o danno intestinale. Per il test, devono essere raccolte le feci fresche, non contaminate con l'urina, in un contenitore pulito. I batteri presenti nelle feci possono alterare il risultato in poco tempo quindi il campione deve essere refrigerato entro 30 minuti dalla raccolta e processato il prima possibile.

I pazienti con diarrea acquosa cronica possono aver assunto sostanze osmoticamente attive, come i lassativi, che inibiscono il riassorbimento di acqua nell’intestino. Talvolta viene calcolato il gap osmotico fecale, il cui aumento indica la possibile presenza di sostanze osmoticamente attive, come nelle sindromi da malassorbimento o nell'abuso di lassativi.

Simon, E. et. al. (2018 Jan 6, Updated). Hyponatremia. Medscape Drugs and Diseases. Available online at http://emedicine.medscape.com/article/242166-overview. Accessed on 12/01/18.

Lewis, J. (September 2018, Revised). Water and Sodium Balance. Merck Manual Professional Version. Available online at https://www.merckmanuals.com/professional/endocrine-and-metabolic-disorders/fluid-metabolism/water-and-sodium-balance. Accessed on 12/01/18.

Martin, L. et. al. (Review Date 7/15/2017). Osmolality urine test. MedlinePlus Medical Encyclopedia. Available online at https://medlineplus.gov/ency/article/003609.htm. Accessed on 12/01/18.

Martin, L. et. al. (Review Date 7/15/2017). Osmolality – blood test. MedlinePlus Medical Encyclopedia. Available online at https://medlineplus.gov/ency/article/003463.htm. Accessed on 12/01/18.

Lehman, C. et. al. (Review: September 2017). Hypopituitarism. ARUP Consult. Available online at https://arupconsult.com/content/hypopituitarism. Accessed on 12/01/18.

Genzen, J. et. al. (2017 July, Updated). Metabolic Acidosis. ARUP Consult. Available online at https://arupconsult.com/content/metabolic-acidosis. Accessed on 12/01/18.

Tuazon, S. et. al. (2015 October 30, Updated). Serum Osmolality. Medscape Drugs & Diseases. Available online at http://emedicine.medscape.com/article/2099042-overview#showall. Accessed on 12/01/18.

Wilczynski, C. (2014 May 13, Updated). Urine Osmolality. Medscape Drugs & Diseases. Available online at http://emedicine.medscape.com/article/2088250-overview#showall. Accessed on 12/01/18.

Choy, K. et. al. (2016 August). Harmonisation of Osmolal Gap – Can We Use a Common Formula? Clin Biochem Rev. 2016 Aug; 37(3): 113–119. Available online at https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5111243/. Accessed on 12/01/18.

© 2019 Mayo Clinic Laboratories, Osmolality, Serum. Available online at https://www.mayomedicallaboratories.com/test-catalog/Clinical+and+Interpretive/9340 Accessed on 1/15/19

Tietz Textbook of Clinical Chemistry and Molecular Diagnostics. Nader Rifai. 6th edition, Elsevier Health Sciences; 2017, pp 1237-1330.

MedlinePlus Medical Encyclopedia. Osmolality - blood. Available online at http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/ency/article/003463.htm. Accessed October 2013.

MedlinePlus Medical Encyclopedia. Osmolality - urine. Available online at http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/ency/article/003609.htm. Accessed October 2013.

Healthline. Blood Osmolality Test. Available online at http://www.healthline.com/health/osmolality-blood. Accessed October 2013. Accessed October 2013.

Tuazon SA et al. Serum Osmolality. Medscape. Available online at http://emedicine.medscape.com/article/2099042-overview. Accessed October 2013.

Medscape Editorial Staff. Urine Osmolality. Medscape. Available online at http://emedicine.medscape.com/article/2088250-overview. Accessed October 2013.

University of Rochester Online Medical Encyclopedia. Osmolality (Stool). Available online at http://www.urmc.rochester.edu/encyclopedia/content.aspx?ContentTypeID=167&ContentID=osmolality_stool. Accessed October 2013.

Drugs.com. Mannitol. Available online at http://www.drugs.com/cdi/mannitol.html. Accessed October 2013.

Advanced Instruments, Inc. Osmolarity vs. Osmolality. Available online at http://www.aicompanies.com/index.cfm/AIUniversity/OsmolalityExplained/Osmolarity_vs._Osmolality. Accessed October 2013.

Christine L. Snozek, PhD. Lab Tests Online adjunct board member.

Thomas, Clayton L., Editor (1997). Taber's Cyclopedic Medical Dictionary. F.A. Davis Company, Philadelphia, PA [18th Edition]. Pp 1361.

Pagana, Kathleen D. & Pagana, Timothy J. (2001). Mosby's Diagnostic and Laboratory Test Reference 5th Edition: Mosby, Inc., Saint Louis, MO. Pp 613-616

Peng, K. (2004 May 15). Management of Hyponatremia. American Family Physician [On-line journal]. Available online at http://www.aafp.org/afp/20040515/2387.html.

Agha, I. (2004 February 23, Updated). Osmolality. MedlinePlus Medical Encyclopedia [On-line information]. Available online at http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/ency/article/003463.htm.

Agha, I. (2004 February 11, Updated). Osmolality-Urine. MedlinePlus Medical Encyclopedia [On-line information]. Available online at http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/ency/article/003609.htm.

(© 2005). Electrolyte & Osmolality Profile, Fecal. ARUP's User's Guide [On-line information]. Available online at http://www.aruplab.com/guides/ug/tests/0020699.jsp.

Reynolds, R. and Seckl, J. (2005 October 10) Hyponatraemia for the Clinical Endocrinologist. Medscape, From Clinical Endocrinology2005;63(4):366-374 [On-line journal article]. Available online at http://www.medscape.com/viewarticle/514125?src=search.

Dufour, D. R. (1993 July 13). Osmometry, The Rational Basis for Use of an Underappreciated Diagnostic Tool. Industry Workshop presentation for AACC Meeting New York, New York [On-line information]. PDF available for download at http://www.osmolality.com/pdf/Osmometry.pdf. 

Dugdale, D. (Updated 2009 August 10). Osmolality - blood. MedlinePlus Medical Encyclopedia [On-line information]. Available online at http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/ency/article/003463.htm. Accessed January 2010.

Dugdale, D. (Updated 2009 August 7). Osmolality – urine. MedlinePlus Medical Encyclopedia [On-line information]. Available online at http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/ency/article/003609.htm. Accessed January 2010.

Simon, E. and Hamrahian, S. (Updated 2009 May 29). Hyponatremia. eMedicine [On-line information]. Available online at http://emedicine.medscape.com/article/242166-overview. Accessed January 2010.

Lewis, J. (Revised 2009 May). Water and Sodium Balance. Merck Manual for Healthcare Professionals [On-line information]. Available online at http://www.merck.com/mmpe/sec12/ch156/ch156b.html?qt=osmolality&alt=sh#sec12-ch156-ch156b-657a. Accessed January 2010.

Pagana, K. D. & Pagana, T. J. (© 2007). Mosby's Diagnostic and Laboratory Test Reference 8th Edition: Mosby, Inc., Saint Louis, MO. Pp 684-687.

Clarke, W. and Dufour, D. R., Editors (© 2006). Contemporary Practice in Clinical Chemistry: AACC Press, Washington, DC. Pp 469, 341.