Poruchy hospodaření s vodou a sodíkem: dehydratace, hyperhydratace a dysnatrémie

přehledná práce

Poruchy hospodaření s vodou a sodíkem: dehydratace, hyperhydratace a dysnatrémie DISORDERS OF WATER AND SODIUM METABOLISM: DEHYDRATION, HYPERHYDRATION, AND DYSNATREMIA K. Matoušovic Interní klinika 2. LF UK a FN Praha Motol, Praha a 1. interní klinika LF UK, Plzeň

ABSTRAKT Voda tvoří 45 až 70 % tělesné hmotnosti, z čehož 2/3 jsou intracelulárně a 1/3 extracelulárně. Úbytek nebo deplece čisté vody (bez současných ztrát nebo retence iontů) se projeví změnami koncentrace sodíku v séru. Pokud se současně s vodou ztrácí ionty, může být sérové natrium navzdory dehydrataci/hyperhydrataci v normě. Sérová koncentrace sodíku je přímo úměrná směnitelnému obsahu sodíku a směnitelnému obsahu draslíku v organismu a nepřímo úměrná celkové tělesné vodě. Na celkový obsah sodíku v organismu lze ze sérové koncentrace sodíku usuzovat jen s ohledem na tyto veličiny. Euvolémie, hypovolémie i hypervolémie mohou být provázeny normo-, hypo- nebo hypernatrémií. Existuje tedy osm typů poruch vodní a sodíkové rovnováhy různé patogeneze, různého klinického významu a odlišných léčebných přístupů. Jako pomůcka pro kvantitativní korekci těchto stavů byla navržena řada jednoduchých výpočtů, které ale vzhledem ke složitosti vztahů mezi vodním a iontovým hospodářstvím mají jen orientační charakter. Současně s aplikací vypočteného objemu a složení podaných roztoků (nebo restrikci příjmu vody a solí) je nutno často monitorovat změny složení vnitřního prostředí a podle toho upravovat další léčbu. Při korekci poruch hospodaření s vodou a elektrolyty je také nutno respektovat doporučovanou rychlost úpravy, zejména z hlediska změn tonicity extracelulární tekutiny, která ovlivňuje obsah vody v buňkách centrál­ ního nervového systému. Klíčová slova: hypovolémie, hypervolémie, hyponatrémie, hypernatrémie

ABSTRACT Water comprises 45 to 70% of body weight, of which two thirds are intracellular and one third is extracellular. A net loss of water (without concomitant loss or retention of ions) will lead to serum sodium level changes. If ions are lost together with water serum sodium level may be normal in spite of dehydration/hyperhydration. Serum sodium concentration is directly proportional to exchangeable body content of sodium and potassium, and indirectly proportional to total body water. Total body content of sodium can only be estimated with respect to these variables. Normovolemia, hypovolemia as well as hypervolemia may be accompanied by normo-, hypo- or hypernatremia. Accordingly, there are eight types of water and sodium dysbalance, of various pathogenesis, clinical importance, and treatment modalities. As an aid to quantitative corrections of these states, several simple formulas have been suggested but due to rather complicated relations between water and electrolyte exchange they only serve as a rough guide. In parallel with administration of the calculated volume and composition of the infusion (or with water and salts restriction) it is necessary to monitor frequently the changes in body fluids composition, and to modify the treatment accordingly. While correcting the fluid and electrolyte dysbalances, also the suggested rate of changes should be kept in mind, particularly with regard to extracellular fluid tonicity changes that are closely related to water content in the cells of central nervous system. Key words: hypovolemia, hypervolemia, hyponatremia, hypernatremia

aktuality v nefrologii

3/2006

71

přehledná práce ÚVOD Voda tvoří asi 60 % (rozmezí 45 % –70 %, více u mužů a u dětí) celkové hmotnosti organismu (obr. 1) (Watson 1980, Alison a Lobo 2004, Steiner 2004). Osoba, vážící 70 kg má tedy 42 l celkové tělesné vody (CTV), rozdělené do intracelulárního (ICT – intracelulární tekutina) a extracelulárního prostoru (ECT). ECT dále dělíme na intravaskulární (IVT) a  intersticiální tekutinu (IT). ECT a  ICT jsou od sebe odděleny buněčnou membránou a liší se zejména svým iontovým složením (tab. 1). ECT připomíná svým složením prahorní moře, které obklopovalo první živé organismy a do něhož tyto organismy vylučovaly zplodiny látkové přeměny. Z uvedených 42 l CTV obnáší ICT 40 % tělesné hmotnosti (28 l), a ECT 20 % (14 l), z toho je IT 15 % (10,5 l) a IVT 5 % (3,5 l ). Jako třetí prostor označujeme místa, kde se větší množství vody hromadí jen za patologických stavů: pleurální, perikardiální a peritoneální dutiny, střevo, hydrokéla apod. (Taylor 1967, Bland 1963, Tazlor 1967, Nejedlý 1980, Dzúrik 1984, Humes 1986, Schrier 1997, Halperin a Goldstein 1999, Jabor 1998, Reddi 1999, Schück 2000). TĚLESNÉ TEKUTINY A PŘESUNY VODY V ORGANISMU Voda se v  organismu vyskytuje vždy spolu s  dalšími součástmi tělesných tekutin jako jsou elektrolyty nebo koloidy. Proto jsou ztráty nebo nadbytek vody v organismu vždy provázeny větší či menší deplecí nebo retencí iontů a  event. dalších součástí tělesných tekutin, při čemž proporce odchylek může být různá. Změny obsahu vody v organismu (hypervolémie nebo hypovolémie) je tedy třeba posuzovat v kontextu se změnami distribuce a složení tělesných tekutin. Při hodnocení a léčbě těchto odchylek je třeba posoudit změnu v objemu tělesných tekutin (změna v množství vody), dále odchylky v koncentraci elektrolytů a z toho plynoucí změny acidobazické rovnováhy a změny obsahu bílkovin. V této souvislosti je důležité si uvědomit, že se voda volně přemísťuje mezi jednotlivými kompartmenty. Její přesuny jsou řízeny osmolaritou a  onkotickými tlaky (Gibbs-Donnanova rovnováha) v jednotlivých prostorech a přesun trvá do té doby, až se součet těchto tlaků vyrovná. Představme si, že osobě vážící 70 kg (s osmolaritou 300 mOsm/l) aplikujeme v krátkém časovém období 2 l fyziologického roztoku (osmolarita přibližně stejná jako v ECT, 308 mOsm/l). Natrium sice proniká do buněk, ale je sodíkovou pumpou vypuzováno zpět do ECT, a proto zůstane prakticky celý objem v extracelulárním prostoru, jehož objem vzroste z původních 14 na 16 l při zachované osmolaritě. Kdybychom však téže osobě aplikovali poloviční fyziologický roztok o osmolaritě přibližně 150 mOsm/l, tekutina by se rozložila jinak. Nejprve by se objem extracelulární tekutiny zvýšil o 2 l, tedy na 16 l, ale její osmolarita by poklesla, protože poloviční fyziologický roztok (154 mOsm/l) je hypotonický. Původně byl celkový obsah osmoticky aktivních látek v extracelulární rekutině 14 x 300 = 4200 mOsm. Nyní jsme tam přidali 72

2 l roztoku o osmolaritě 150 mOsm/l, tedy celkem 300 mOsm. Při objemu 16 l bude nyní v ECT celkem 4500 mOsm, což představuje osmolaritu 4500 : 16 = 281 mOsm/l. Osmolarira ECT by tedy po této infuzi poklesla o 19 mOsm/l. Jelikož v ICT je osmolarita dosud ~300 mOsm/l, bude se voda přesouvat z  ECT do ICT do té míry, až se osmolarita v obou prostorech vyrovná. Celkový počet mosmolů v ICT je 28 x 300 = 8400. Z toho vyplývá, že celkové množství mosmolů v obou prostorech je 4500 + 8400 = 12900. Konečná osmolarita ICT i ECT tedy bude 12900 : 44 = 293 mOsm/l. Konečný objem ECT se tedy bude rovnat podílu celkového množství mosmolů v ECT děleného konečnou osmolaritou, tedy 4500 : 293 = 15,3 l a obdobně objem ICT bude 8400 : 293 = 28,7 l. Objem ECT se tedy zvýšil o 1,3 l a objem ICT o 0,7 l. Infuze polovičního fyziologického roztoku tedy zvýšila objem jak ICT tak ECT, ale objem ECT přibližně 2krát více než objem ICT. V této úvaze jsme nehodnotili změny onkotického tlaku, které by se rovněž, i když menší měrou, podílely na novém rozložení tělesných tekutin (koncentrace albuminu 50 g/l vyvíjí onkotický tlak ~15 mmHg). Tyto úvahy by byly platné v  případě, kdyby infuze trvala velmi krátkou dobu a tekutina by se ihned rovnoměrně rozložila mezi ECT (IVT a IT) a ICT. Skutečný stav je samozřejmě ovlivněn adaptačními reakcemi, zejména činností ledvin. Podstatu dějů však výše uvedené úvahy postihují. Pro klinické uvažování z řečeného vyplývá, že infuze fyziologického roztoku zvětšuje jen (převážně! – viz níže) objem ECT, zatímco hypotonický roztok NaCl zvýší zejména objem ECT a jen v menší míře objem ICT. Nedostatek nebo přebytek samotné vody se v organismu rozdělí úměrně objemům jednotlivých tělesných kompartmentů, tedy 1/3 připadne na vodu extracelulární a 2/3 na intracelulární. Měření provedená u člověka ukazují, že rychlý p. o. přísun 2 l vody způsobí 10 % zvýšení plazmatického objemu a 3 % snížení osmotického tlaku spolu se snížením tlaku onkotického (v  důsledku diluce). Tyto změny objemů jsou následkem přesunů, jejichž hnací silou jsou změny hydrostatického, osmotického a onkotického tlaku mezi kompartmenty. Proto uniká voda z intravaskulárního do intersticiálního prostoru a naopak ionty z intersticia do cév. Stav je kompenzován činností ledvin, které začnou produkovat moč o nízké osmolaritě (vodní diuréza), která dosáhne maxima asi za 1 h po požití vody. P.o. požití 2 l izotonického NaCl způsobí vzestup hydrostatického tlaku uvnitř cév a mírné snížení onkotického tlaku v důsledku naředění bílkovin plazmy. Celkově se filtrační tlak uvnitř cév zvýší a tekutina uniká z cév do intersticia. Měření ukázala, že se objem plazmy zvýšil jen o 10 %. Ledviny na tyto změny reagují zvýšeným vylučováním vody a elektrolytů a vyloučí polovinu požitého roztoku asi za 4 h a zbytek v následujících dnech. EDELMANOVA ROVNICE A JEJÍ VÝZNAM Z hlediska dějů, které určují sérovou koncentraci natria, jsou zajímavé nálezy publikované v 50. letech minulého aktuality v nefrologii

3/2006

přehledná práce století (Edelman et al. 1956, Edelman 1958) a nyní nově teoreticky propracované. Už tehdy bylo totiž ukázáno, že sérová koncentrace sodíku přímo závisí na součtu směnitelného obsahu sodíku + směnitelného obsahu draslíku (Laragh 1954) v organismu a je nepřímo úměrná celkovému množství tělesné vody (rovnice /1/). [Na+] = 1,11(Nae + Ke) / CTV – 25,6

/1/

kde [Na+] je plazmatická koncentrace sodíku a Nae a Ke je směnitelný obsah sodíku a draslíku v organismu. V  pozdějších pracích o  natriu nebyla brána v  úvahu směrnice přímky v uvedené rovnici (1,11), ani její průsečík s osou y (-25,6). Teprve nové analýzy upozornily na význam těchto konstant, z nichž vyplývá, že plazmatická koncentrace sodíku je funkcí i dalších veličin, konkrétně osmoticky neaktivního Nae a  Ke, koncentrace kalia ve vodě plazmy a jiných osmoticky aktivních molekul než natrium a kalium. Kdyby tomu tak nebylo, musela by tato přímka protínat osu y v bodě 0, zatímco z rovnice /1/ je zřejmé, že ji protíná v bodě -25,6. Na základě tohoto vztahu lze vypočítat, proč vzestup glykémie o každých 5,5 mmol/l sníží natrémii o 1,6 mmol/l (pouhý osmoticky daný přesun vody tuto skutečnost kvantitativně nevysvětlí) (Katzma 1073, Kurtz a  Nguzen 2005), lze definovat tzv. izonatremický roztok nebo vliv změn množství kalia v organismu na plazmatickou koncentraci sodíku. Tato zatím nepočetná teoretická sdělení (pokud bude jejich platnost ověřena praxí) mohou významně pozměnit naše současné názory a za použití jednoduchých rovnic nejen usuzovat na genezi, ale i  stanovit optimální léčbu dysnatrémií (Kurtz 2003, Kurtz a Nguyen 2005, Nguyen a Kurtz 2004). VODNÍ BILANCE A KONCENTRACE NATRIA V SÉRU Je-li organismus ve vodní rovnováze, je příjem tekutin stejný jako výdej a činí 1,5 až 2,5 l/24 h. Standardní dieta obsahuje 0,5 až 1 l vody za den (včetně vody vznikající při metabolismu tuků). Dalších 1 až 1,5 l vody přijímáme ve formě nápojů. Denní příjem tedy činí asi 2,5 l a právě tolik vody je z těla vyloučeno močí a tzv. neviditelnými ztrátami, to je dýcháním a potem. Neviditelné ztráty jsou velmi měnlivé v závislosti na fyzické aktivitě, teplotě prostředí a teplotě tělesné. Ale i v případě běžné fyzické aktivity a přiměřené teploty prostředí činí kolem 1 l/24 h.

U zdravého člověka je změna objemu celkové tělesné vody signalizována především změnami sérové koncentrace sodíku (Oh 2002, Kreimeier 2000, Kamg et al. 2002, Reynolds et al. 2006). Ta je udržována na konstantní hodnotě mezi 135 a  145 mmol/l a  kolísá u téhož jedince v malém rozmezí ±2 % (3 mmol/l). Už tato změna je vnímána osmoreceptory a  korigována směrem k rovnovážnému stavu pocitem žízně a pitím nebo změnou výše diurézy. Při nadbytku vody sérová koncentrace sodíku klesá, při dehydrataci stoupá. Vylučování vody ledvinami je regulováno především antidiuretickým hormonem, jehož vysoká hladina činí sběrný kanálek propustným pro vodu a tak vodu v organismu konzervuje. Nízká hladina naopak působí vodní diurézu s močí o nízké osmolalitě a vysokém objemu (v krajním případě diabetes insipidus). Sekrece antidiuretického hormonu je ovlivňována plazmatickou osmolaritou (prostřednictvím osmoreceptorů), množstvím cirkulující krve a  řadou dalších stimulů (hypoglykémie, teplota, angiotenzin, léky aj.). Schematicky dělíme změny obsahu vody v organismu – tj. hypovolémii a hypervolémii na izotonickou (izonatrémickou), hypertonickou (hypernatrémickou) a hypotonickou (hyponatrémickou) podle toho, v jakém poměru je úbytek/nadbytek vody ve vztahu ke ztrátám/retenci sodíku. Při izotonické (izonatrémické) odchylce ubylo/ přibylo na 1 l objemu ECT 140 mmol sodíku (píštěle/otoky). Při hyponatrémické hyper-/hypovolémii je relativní změna v  objemu vody větší/menší než změny sodíku (diuretika/nadměrné množství infundované glukózy např. v pooperační péči) a při hypernatremické poruše je relativní hodnota odchylek v  hospodaření s  vodou a sodíkem opačná než při hyponatrémii (nedostatečný příjem vody/hyperaldosteronismus). V této souvislosti je třeba si také uvědomit, že současně s  odchylkami v hospodaření s vodou a elektrolyty se mění acidobazická rovnováha (diluční acidóza, koncentrační alkalóza, hypoalbuminemická alkalóza). Možné změny v obsahu vody a natria v organismu jsou schematicky znázorněny na obr. 2. Z obrázku vyplývá, že stav normo-, hypo- nebo hypervolémie může být provázen hyper-, normo- nebo hyponatrémií. Odchylky v  objemu tělesných tekutin můžeme tedy (velmi schematicky) rozdělit do osmi podskupin (devátá je normální stav).

zvýšený normální snížený obsah sodíku v organismu

Obr. 2: Schéma možných změn obsahu vody a sodíku v organismu

Obr. 1: Rozložení vody a pevných látek v organismu u 70 kg člověka

aktuality v nefrologii

3/2006

Plazmatická koncentrace sodíku spolu s doprovodnými anionty obvykle koreluje s osmolaritou plazmy, ale není to pravidlem. Hyponatrémie může být spojena s normální nebo dokonce zvýšenou naměřenou osmolalitou, jak je tomu např. u  tzv. pseudohyponatrémie, při níž je více než normálních 7 objemových procent plazmy tvořeno 73

přehledná práce důležité jako znalost jeho plazmatické koncentrace. Při hypovolémii extrarenálního původu je koncentrace a frakční exkrece (FE - procento vyloučeného množství z množství odfiltrovaného) natria v moči nižší než při ztrátách natria z renálních příčin nebo při nedostatku mineralokortikoidů. Je-li koncentrace nižší než 20 mmol/l a FE < 1 %, je natrium v organismu zadržováno a naopak koncentrace vyšší než 20 mmol/l a FE > 1 % neznamená jeho úsporu. Tyto hodnoty jsou však jen orientační s  velkou variací v klinické praxi. Přínos tohoto parametru v diferenciální diagnóze odchylek vodní rovnováhy je ovšem značně potlačen při pokročilém onemocnění ledvin a tedy ztrátě schopnosti ledvin regulovat vylučování natria do moči.

Obr. 3: Diferenciální diagnóza hypovolemických stavů

Tab. 1: Ionty a proteiny extra- a intracelulární tekutiny (podle Schück O. 2000) Intravask. mEkv/l

Intravask. mEkv/kg H2 O

Interst. mEkv/kg H2 O

Intracelul. mEkv/kg H2 O

138

148

141

10

K+

4

4,3

4

150

Ca++ + Mg++

7

7.5

6

40

102

110

115

3

24

29

30

10

P

1,2

2

2

140

Proteiny

15

16

2

40

Na+

Cl

-

HCO3

diuretika + H2O

restrikce H2O i Na+

restrikce H2O

-

Obr. 4: Diferenciální diagnóza hypervolemických stavů

suspendovanými částicemi (jako proteiny nebo lipoproteiny). Potom koncentrace natria v „plazmě“ bude výrazně nižší než ve „vodě plazmy“. Klinik odhalí tuto situaci tím, že porovná měřenou osmolalitu s osmolalitou vypočtenou podle vzorce: Osm = 2 x Na+ + glukóza + urea (vše v mmol/l). Obě hodnoty se nemají lišit o více než o 10 mOsm. Pseudohyponatrémie je ovšem spíše historický pojem, kdy se sodík stanovoval plamennou fotometrií. Při dnes běžném stanovování koncentrace natrium selektivními elektrodami nemění plazmatická koncentrace proteinů a lipoproteinů naměřené hodnoty. DIAGNÓZA ODCHYLEK V HOSPODAŘENÍ S VODOU A SODÍKEM JE ZALOŽENA NA: •P  osouzení objemu CTV, tedy zjištění, zda pacient je hypo-, normo- nebo hypervolemický. Toto zjištění nemusí být vždy snadné. CTV značně závisí na věku, pohlaví a stavu výživy (Watson 1980). •K  oncentrace natria v séru sama o sobě neříká vše o  celkovém obsahu natria v  organismu. Sérová koncentrace natria je dána směnitelným obsahem natria, směnitelným obsahem kalia a  množstvím CTV (rovnice /1/). Pokles směnitelného kalia snižuje sérovou koncentraci natria. •Z  hodnocení koncentrace natria v  moči je stejně 74

Tab. 2: Posouzení objemu extracelulární tekutiny Hypovolémie

Hypervolémie

Kožní turgor

snížen

normální

Sliznice

suché

vlhké

Axily

suché

vlhké

Krční žíly

kolabované

naplněné

Tepová frekvence

zrychlená

různá dle patogeneze

TK v ortostáze

klesá

nemění se

Hematokrit

zvýšen

snížen

Celková bílkovina

zvýšena

snížena

Urea:kreatinin

zvýšen

dle patogeneze

Konc. Na v moči

< 20 mmol/l

obvykle > 20 mmol/l

+

K POSOUZENÍ ODCHYLEK OBJEMU TĚLESNÝCH TEKUTIN NÁM POSLOUŽÍ ZEJMÉNA: • Anamnéza, tj. popis podmínek, za nichž se tyto odchylky vyvinuly (příjem potravy a tekutin, infuze, diuretika, diabetes mellitus, žízeň, edémy apod.). •V  ýpočet příjmu a výdeje tělesných tekutin v období předcházejícím odchylce vodního hospodářství se jeví na první pohled jako exaktní zhodnocení stavu. Nebývá však snadné dojít k objektivnímu závěru, aktuality v nefrologii

3/2006

přehledná práce snad jen s výjimkou pacientů hospitalizovaných na jednotkách intenzivní péče. I zde však může dojít k chybám v důsledku nepřesného odhadu objemu zvratků, průjmů, potu, ztrát při ventilaci a při sekvestraci tekutin do různých tělesných prostorů. •K  linické posouzení spočívá zejména ve sledování změn tělesné hmotnosti, centrálního žilního tlaku, rychlosti kapilárního plnění, úrovni, amplitudě a ortostatickém poklesu krevního tlaku, kožního turgoru (má význam zejména u dětí, u starých pacientů se posuzuje obtížně), vlhkosti kůže a sliznic a výši diurézy (tab. 2). Porovnání změn tělesné hmotnosti je zdánlivě velmi přínosné, praxe ale ukazuje, že údaj o  předchozí tělesné hmotnosti je jen zřídka správný. Ke správnému posouzení významu ztrát různých tělesných tekutin je nutná znalost jejich specifického iontového složení (tab. 3). Tab. 3: Iontové složení některých tělesných tekutin Mmol/l

Na+

K+

Cl-

HCO3-

ml/24 h

Plazma

135

4,5

100

25

–

Pot

20–90

1–15

18–97

0

500+

Žalud. šť.

30–90

5–12

50–124

0

2000

Pankreat. šť

140

5

75

115

500

Průjem

50–100

20–40

40–80

45

200+

Moč

75–170

40–60

115–145

0

kolísá

•Z    laboratorních ukazatelů jsou (za předpokladu jejich známých hodnot před vznikem poruchy) nejdůležitější změny hematokritu, koncentrace celkové bílkoviny nebo albuminu v séru, koncentrace natria v séru a v moči a stanovení poměru hodnot sérového kreatininu a urey. Při dehydrataci stoupá daleko rychleji urea než kreatinin, a proto se tento index zvyšuje (normální hodnota S-kr:S-urea = 5 (mmol/ l): 100 (μmol/l) = 0,05). Ze sérové koncentrace natria změněné v důsledku jen ztráty/retence pouze vody můžeme odhadnout nedostatek nebo přebytek vody v ECT. Je-li u 70 kg vážící (měla by to být hmotnost před dehydratací) hypovolemické (pouze ze ztráty vody) osoby sérová koncentrace natria 158 mmol/l (norma 140 mmol/l), můžeme vypočítat deficit vody na základě následující úvahy. Voda volně prostupuje všemi kompartmenty a proto korekci jejího deficitu vztahujeme na CTV. U 70 kg člověka činí CTV 0,6 x 70 = 42 l. Jestliže CTVa a S-Na+a je aktuální CTV a aktuální S- Na+ a CVTn a S-Na+n je normální CVT a normální S-Na+ (=140 mmol/l), potom platí: CTVa x S-Na+a = CTVn x S-Na+n tedy v našem případě: CTVa = 42 x 140/158 = 37,2 l. Vodní deficit v daném případě tedy činí CTVn - CTVa = 42 – 37,2 = 4,8 l. aktuality v nefrologii

3/2006

Znamená to tedy, že správná hmotnost tohoto jedince není 70 kg, ale 74,8 kg a normalizace množství tělesných tekutin a sérového natria docílíme přísunem 4,8 l vody. Obdobně odhadneme množství natria, které je nutno dodat k  normalizaci jeho plazmatické hodnoty podle vzorce: (S-Na+n - S-Na+a) x CTV. Největším úskalím těchto odhadů je určení množství CTV. Běžně používaných 60 % tělesné hmotnosti je hodnota platná pro děti, u mužů středního věku je to spíše 50 % a u starých mužů a u žen 45 % tělesné hmotnosti. Hodnoty, které berou v potaz pohlaví a věk jsou součástí tabulek či nomogramů (Watson 1980). Deficit natria lze přesněji definovat podle nově vytvořených (poněkud složitějších) vzorců (Kurtz 2005). Podstatu poruchy v hospodaření s vodou a elektrolyty tedy posoudíme zejména na základě kombinované úvahy o změněném objemu tělesných tekutin, o sérové koncentraci natria, o koncentraci natria v moči a z toho vyplývající úvaze o  celkovém obsahu vody a  natria v organismu. Jen správná diagnóza nám umožní zvolit léčebný postup, tj. rozhodnout se o správném poměru mezi vodou a ionty v náhradních roztocích (ať p. o. nebo v infuzi) nebo naopak o omezení jejich p. o. příjmu. DIFERENCIÁLNÍ DIAGNÓZA HYPOVOLÉMIE Postup při uvažování o diferenciální diagnóze hypovolémie je znázorněn na obr. 3. Může být spojena s hypo-, normo- nebo hypernatrémií. Je-li hypovolémie spojena s  hyponatrémií, znamená to, že ztráty natria byly relativně vyšší než 140 mmol na 1 l ztráty vody. K tomu může dojít na podkladě renálních či extrarenálních ztrát. Z  renálních příčin je to porucha funkce tubulů, způsobená lékově, hormonálně nebo vlastním onemocněním ledvin. Sem patří nadměrné podávání diuretik, osmotická diuréza rozličného typu (natrium, glukóza, urea, manitol, postobstrukční polyurie, ketonurie při dekompensovaném diabetu a bikarbonáturie při renální proximální acidóze a metabolické alkalóze) a různé formy tubulointersticiální nefritidy spojené s  polyurií a  natriurézou. Z  extrarenálních příčin jde nejčastěji o ztráty z gastrointestinálního traktu (zvracení, průjem, píštěle), o sekvestraci tekutiny do 3. prostoru a vzácněji o nedostatek mineralokortikoidní příp. glukokortikoidní aktivity (Addisonova choroba ale může vést k nedostatečnému vylučování vody) a hyporeninemický hypoaldosteronismus). Příkladem hypovolémie s hyponatrémií je diabetik s hyperglykémií a glykosurií a ketonurií (ale u hyperglykemického, hyperosmolárního, neketonurického kómatu jsou časté závažné hypernatrémie v důsledku vyšších močových ztrát vody než natria). Při ketonurii musí být vzhledem k nutnosti zachování elektroneutrality vylučování negativně nabitých ketolátek doprovázeno odpovídajícím množstvím kationtů (Na +, K +, NH 3+). Močová koncentrace natria bývá při této osmotické diuréze vyšší než 20 mmol/l, protože osmotická diuréza je současně se ztrátou objemu spojena s exkrecí kationtů. Při hypovolémii s hyponatrémií renálního původu je narušena schopnost ledvin konzervovat sodík, a proto 75

přehledná práce jeho koncentrace v moči je vyšší než 20 mmol/l, zatímco při extrarenální příčině je jeho koncentrace v moči velmi nízká (<20 mmol/l). Je-li hypovolémie spojena s  hypernatrémií, byla ztráta natria nižší než 140 mmol/l objemu. Tento stav má také buď renální, nebo extrarenální příčinu. Může se jednat o  prakticky výlučnou ztrátu vody (centrální i  nefrogenní diabetes insipidus, nedostatečný perorální příjem vody při ztrátě pocitu žízně, hyperpnoe) nebo o  kombinovanou ztrátu vody a  natria ledvinami (osmotická nenatriová diuréza) nebo extrarenálně (velké pocení). V diferenciální diagnóze nám opět pomáhá množství natria vylučovaného do moči, které je nízké při ztrátách potem (koncentrace natria v potu je asi třetinová ve srovnání s ECT) a vyšší při glukózové, ureové a manitolové osmotické diuréze. Při diabetes insipidus a velkém objemu diurézy není koncentrace natria v moči diagnostickým vodítkem, odráží pouze příjem natria. Ztráta vody zde vede k příznakům hypovolémie jen při nápadně vysoké diuréze.

s normonatrémií je velmi častá a může být marginálním projevem jak hypo-, tak hypernatremických stavů. Např. osmotická diuréza (manitol, glukóza, urea) obvykle působí hypovolémii s hyponatrémií, ale může způsobit také hypovolémii s hypernatrémií. Klinické projevy významné jak hyponatrémie, tak hypernatrémie mají příznaky poruchy centrálního nervového systému a  nemají ložiskový chakter (slabost, spavost, zmatenost, iritabilita, zvracení, záškuby svalstva, křeče a  nakonec kóma), jsou ovšem důsledkem zcela opačných změn co do hydratace buněk centrálního nervového systému. Hyponatrémie působí zmnožení buněčné vody, hypernatrémie naopak vede k buněčné dehydrataci. Ve snaze zabránit ztrátě buněčné vody, mozkové buňky syntetizují a  hromadí tzv. osmolyty (glutamin, taurin, inositol aj.). Kinetika těchto osmolytů je ovšem pomalejší než vyrovnání koncentrací elektrolytů mezi buněčnou a intersticiální tekutinou, což má důležité léčebné dopady z  hlediska správné rychlosti korekce dysnatremických stavů (viz dále).

DIFERENCIÁLNÍ DIAGNÓZA HYPERVOLÉMIE

POZNÁMKY K LÉČBĚ PORUCH METABOLISMU VODY A NATRIA

Postup při uvažování o diferenciální diagnóze hypervolémie je znázorněn na obr. 4. Také hypervolémii může provázet hypo- normo- nebo hypernatrémie. V případě hypervolémie je třeba zvažovat nejen celkové množství ECT, ale i  její rozložení mezi IVT a  IT. Tak např. při nefrotickém­ syndromu může mít pacient zmnoženou ECT s otoky, ale náplň cévního řečiště (efektivní cirkulační objem) může být nízká (typicky u  nefrotického syndromu s minimálními změnami, někdy až s poklesem krevního tlaku a  akutním selhání ledvin). Ale naopak existují i nefrotické syndromy se zvýšeným cirkulujícím objemem, obvykle provázené hypertenzí. Hypervolémii s hyponatrémií nacházíme někdy v situa­ ci pokleslého tzv. „efektivního cirkulujícího objemu“, tzn. nedostatečného přísunu krve k srdci a k orgánům. Na to ledviny reagují zvýšenou resorpcí sodíku a vody, která se může projevit tvorbou otoků. Tak je tomu při srdečním selhání, nefrotickém syndromu a při onemocnění jater. Při fungujících ledvinách se snaha konzervovat sodík projeví nízkým obsahem sodíku v moči, při renální insuficienci bývá odpad sodíku do moči vyšší. Výrazně zvýšená retence vody, vedoucí k diluční hyponatrémii, je klasickým projevem SIADH (nepřiměřená, nadměrná sekrece antidiuretického hormonu). V  menším stupni tato porucha provází hypothyreózu (z důvodu nízkého srdečního výdeje) a  nedostatečnou sekreci glukokortikoidů, která vede k  retenci vody při zvýšené sekreci vasopresinu (např. po přerušení léčby prednisonem). S  hypervolémií s  hypernatrémií se setkáváme nejen při hyperaldosteronismu, příp. při Cushingově syndromu, ale i  při nepřiměřeně vysokém přísunu roztoků s natriem. Všechny popsané odchylky v obsahu vody a natria jsou sice typickými projevy uvedených abnormalit, ale hranice mezi nimi nemusí být tak zřetelná, jak je znázorněno na schématech. Odchylka objemu CTV 76

Základní léčebné zásahy u jednotlivých odchylek jsou znázorněny na posledním řádku obr. 3 a  4. Při volbě náhradnách roztoků je třeba si uvědomit, že: •T  onicitu roztoku hodnotíme ve vztahu k  aktuální koncentraci natria v séru. Při sérovém natriu 130 mmol/l je fyziologický roztok hypertonický, při 170 mmol/ je hypotonický. •H  ypertonický roztok NaCl zvětšuje objem ECT a koncentraci sodíku a současně snižuje objem ICT. • Izotonický roztok NaCl zvětšuje objem ECT, ale (za předpokladu normonatrémie) nemění koncentraci natria (cave: neplatí pro stavy spojené s  hyponatrémií). •F  yziologický roztok (154 mmol natria/l) je vhodný ke korekci hypovolemické hyponatrémie. •F  yziologický roztok aplikujeme také v  situaci sníženého efektivního cirkulujícího volumu. •H  ypotonické roztoky natria zvyšují objem ECT i ICT, ale snižují koncentraci natria v ECT. •R  oztoky glukózy (která se rychle metabolizuje a zbývá tudíž voda) se rozloží v CTV úměrně objemu jednotlivých kompartmentů, tedy z 1/3 v ECT a ze 2/3 v ICT. •P  řísun kalia v rámci korekce hypokalémie zvyšuje natrémii (jak vyplývá z rovnice /1/). •A  plikace furosemidu se současnou infuzí solí natria zvyšuje odpad bezsolutové vody a urychluje korekci hyponatrémie (Fichman et al. 1971). •U    hypervolemické hyponatrémie je nejdůležitější restrikce vody ev. v kombinaci s furosemidem. •P  ři hypervolémii s hypernatrémií je třeba odstranit natrium kombinací furosemidu s glukózou. •K   léčbě hyponatrémických stavů se obvykle používá 3 % NaCl (513 mmol sodíku v 1 l), k léčbě hypernatrémie 0,45 % roztok (77 mmol/l). aktuality v nefrologii

3/2006

přehledná práce • Infuze albuminu zvýší náplň krevního řečistě. •P  ři hypovolémii ať z  nedostatku čisté vody nebo spojenou s  odchylkami elektrolytů je třeba znormalizovat objem tělesných tekutin (fyziologické mechanismy též upřednostňují úpravu volumu před iontovým složením tělesných tekutin). Úbytek samotné vody je ovšem patofyziologicky méně významný než hypovolémie spojená s  úbytkem iontů, protože se ztráta rozloží do celkové tělesné vody a uplatňuje se jen málo na snížení „efektivního cirkulujícího volumu“. Naopak poměrně malá ztráta izotonické tekutiny efektivní cirkulující volum významně sníží. •P  ři léčbě hypovolémie spojené s odchylkami koncentrací iontů v  tělesných tekutinách aplikujeme roztoky, jejichž složení je zrcadlovým obrazem poměrů v  organismu nebo – při hypervolémii  – omezujeme příjem vody či natria. Bylo by základní chybou řešit např. diluční hyponatrémii, obvyklou při akutním selhání ledvin nebo při SIADH, dalším přívodem natria, k  čemuž by nás mohla svádět nízká koncentrace natria v extracelulární tekutině. Kauzální léčbou je jedině restrikce příjmu vody. •D  alším úskalím je rychlost korekce odchylek v koncentraci natria. Obecným vodítkem je zásada, že rychlost úpravy musí odpovídat rychlosti rozvoje odchylky. Při déletrvající odchylce (většinou asymptomatické) nelze sérovou koncentraci natria zvyšovat rychleji než o 0,5 mmol/h, tedy nejvýše o 8–12 mmol/24 h a o nejvýše 18 mmol/l v průběhu 48 hodin. Rychlejší normalizace natrémie by mohla způsobit demyelinizaci v  centrálním nervovém systému (oblast pontu): po přechodném zlepšení při normalizaci natrémie se stav pacienta v dalších dnech zhorší v  důsledku proběhlé a  nezvratné demyelinizace. Obdobná hodnota (12 mmol/24 h) se udává jako limit pro rychlost snižování hypernatrémie. Naopak u  náhle vzniklé hypernatrémie či hyponatrémie (< 48 h), spojené se symptomy poruchy funkce mozku, korigujeme odchylku rychle, se vzestupem natria o 1,5–2 mmol/h v prvních 4 hodinách (v  první hodině až o  5!). Důvodem je léčba a  prevence stavů, které jsou důsledkem osmotické nerovnováhy a následných přesunů vody v buňkách mozku. ZÁVĚR Poruchy metabolismu vody a  elektrolytů jsou časté zejména u hospitalizovaných a starých pacientů nebo u vážně či kriticky nemocných. Jejich korekce, je-li provedena správně z hlediska iontového složení tělesných tekutin a rychlosti jejich úpravy, je významnou součástí nemocniční péče, která začíná dohledem sestry nad hydratací pacienta na standardním oddělení a  končí soustředěnou péčí na jednotkách intenzivní péče. Ke korekci těchto odchylek byla vypracována řada schémat a vzorců (Barsoum et al. 2002, Huan a Cho 2002, Van Loan 2003, Offenstadt a Das 2006), většina z nich je aktuality v nefrologii

3/2006

však pouze přibližným popisem skutečných potřeb, protože nebere v úvahu dynamiku změn probíhajících v rámci směnných dějů mezi jednotlivými orgánovými systémy a bilanci příjmu a výdeje vody a iontů v časovém průběhu. Proto navzdory kvantitativní úhradě vody a iontů podle doporučovaných vzorců je při léčbě těchto stavů nezbytné časté monitorování laboratorních ukazatelů a úprava vypočtených hodnot podle aktuálního stavu pacienta a  při znalosti patofyziologie tělesných tekutin. Poděkování: Tato publikace vznikla s podporou Výzkumného záměru MZ ČR č. MSM 0021620819 LITERATURA 1. Alison SP, Lobo DN: Fluid and electrolytes in the elderly. Curr Opin Clin Nutr Metab Care 7: 27–33, 2004. 2. Barsoum NR, Levine BS: Current prescriptions for the correction of hyponatremia and hypernatremia: are they too simple? Nephrol Dial Transplant 17: 1176–1180, 2002. 3. Bland JH: Clinical Metabolism of Body Water and Electrolytes. W. B. Saunders, Philadelphia, 1963. 4. Dzúrik R a kol: Poruchy vnútorného prostredia. Diagnostika a terapia. Osveta, Martin, 1984. 5. Edelman IS: The pathogenesis of hyponatremia: physiologic and therapeutic implications. Metabolism 5: 500–507, 1956. 6. Edelman JS, Leibman J, O’Meara MP, Birkenfeld LW: Interrelations between serum sodium concentration, serum osmolarity, total exchangeable potassium and total body water. J Clin Invest 37: 1236–1256, 1958. 7. Fichman, MP, Vorherr, H, Kleeman, CR, Telfer, N: Diureticinduced hyponatremia Ann Int Med 75: 853–863, 1971 8. Halperin ML, Goldstein MB: Fluid, Electrolyte and Acid Base Physiology. 3rd ed. SW. B. Saunders, Philadelphia 1999. 9. Huan DS, Cho BS: Therapeutic approach to hyponatremia. Nephron 92 (Suppl. 1): 9–13, 2002. 10. Humes HD: Pathophysiology of Electrolyte and Renal Disorders. Churchil Livingstone, New York, Edinburgh, London, Melbourne 1986, s 707. 11. Jabor A: Voda, elektrolyty a modelování poruch vnitřního prostředí. Stapro, Pardubice, 1998. 12. Kamg S K, Kim W, Oh MS: Pathogenesis and treatment of hypernatremia. Nephron 92 (Suppl. 1): S14–S17, 2002 13. Katz MA: Hyperglycemia-induced hyponatremia. Calculation of expected sodium depression. N Engl J Med 289: 843–844, 1973. 14. Kreimeier U.: Pathophysiology of fluid imbalance. Crit. Care 4 (Suppl.2): S3–S7, 2000. 15. Kurtz I: A simple quantitative approach to analysing the generation of the dysnatremias. Clin Exp Nephrol 7: 138– 143, 2003. 16. Kurtz I., Nguyen MK: Evolving concepts in the quantitative analysis of the determinantns of the plasma water sodium concentration and the pathophysoiology and treatment of dysnatremias. Kidney Int 68:1982–1893, 2005. 17. Laragh JH: The effect of potassium chloride on hyponatremia. J Clin Invest 33: 807–818, 1954.

77

přehledná práce 18. Nejedlý B: Vnitřní prostředí, klinická biochemie a praxe. Avicenum, Praha, 1980. 19. Nguyen MK, Kurtz I: New insights into the pathophysiology of the dysnatremias: a quantitative analysis. Am J Physiol – Renal Physiol 287: F172–F180, 2004. 20. Offenstadt G, Das V: Hyponatremia, hypernatremia: a physiological approach. Minerva Anestesiol 72: 353–356, 2006. 21. Oh MS: Pathogenesis and diagnosis of hyponatremia. Nephron 92 (Suppl 1): 2–8, 2002. 22. Reddi AS: Essentials of Renal Physiology. College Book Publishers, L. L. C., East Hanover, N. J. 1999, s. 337. 23. Reynolds RM, Padfield PL, Seckl JR: Disorders of sodium balance. BMJ 332: 702–705, 2006. 24. Schrier RW: Renal and Electrolytes Disorders. 5. Ed., Philadelphia – New York, Lippincott-Raven Publishers 1997, s. 767.

78

25. Schűck O: Poruchy metabolismu vody a elektrolytů v klinické praxi. Grada Publishing, Praha 2000, s. 222. 26. Steiner MJ, DeWalt DA, Byerley JS: Is this child dehydrated? JAMA 29: 2746–2754, 2004. 27. Taylor WH: Fluid Therapy and Disorders of Electrolyte Balance. Blackwell Scient Publ Oxford, 1967. 28. Van Loan MD: Body composition in disease: what can we measure and how can we measure it? Acta Diabetol 40 (Suppl. 1): S154–S157, 2003. 29. Watson PE, Watson ID, Batt RD: Total body water volumes for adult males and females estimated from simple anthropometric measurements. Am J Clin Nutr 33: 27–39, 1980.

Prof. MUDr. Karel Matoušovic, DrSc. Interní klinika 2. LF UK a FN Motol V Úvalu 84 150 05 Praha - Motol

aktuality v nefrologii

3/2006