La persoanele sănătoase, apa totală din organism reprezintă aproximativ:
Apa se împarte în trei compartimente principale:
Există, de asemenea, cantități mici de apă conținute în:
Lichidul intracelular și lichidul interstițial sunt separate de membranele celulare, în timp ce lichidul interstițial și plasmă sunt separate de pereții capilari. În absența electroliților, moleculele de apă se deplasează aleatoriu și egal în ambele direcții prin membranele semipermeabile. Cu toate acestea, atunci când se adaugă electroliți la una dintre părțile membranei, forțele de coeziune intermoleculară reduc activitatea moleculelor de apă. Drept urmare, apa tinde să rămână în compartimentul care conține electroliții, deoarece difuziunea liberă prin membrană este redusă. Capacitatea de a menține apa într-un compartiment este dată de presiunea osmotică.
Presiunea osmotică este principalul factor determinat al distribuției apei între cele trei compartimente majore. Concentrațiile electroliților în fiecare compartiment sunt diferite, iar fiecare compartiment are un electrolit specific care contribuie preponderent la presiunea osmotică a respectivului compartiment:
Electroliții osmotic activi nu pot părăsi compartimentele în mod liber. De exemplu, pereții capilari sunt relativ impermeabili la proteinele plasmatice, iar membranele celulare sunt „impermeabile” la sodiu (Na+) și potasiu (K+), deoarece pompa de Na+/K+-ATP-ază determină distribuția predominantă a Na+ în spațiul extracelular și a K+ în lichidul intracelular. În schimb, Na+ poate traversa pereții capilari și atinge concentrații similare în interstițiu și plasmă, astfel că nu contribuie la distribuția lichidelor între aceste compartimente. De asemenea, ureea poate traversa atât pereții capilari, cât și membranele celulare, dar nu are un efect osmotic activ. Prin urmare, retenția ureei în cazul insuficienței renale nu modifică distribuția totală a apei.
Cantitatea totală de Na+ din organism este principalul factor determinat al volumului lichidului extracelular. Astfel, volumul extracelular și perfuzia tisulară sunt menținute prin modificări adecvate ale excreției de Na+. De exemplu, dacă aportul de Na+ crește, cantitatea suplimentară de Na+ va fi inițial adăugată în lichidul extracelular. Creșterea osmolarității extracelulare asociate va face ca apa să iasă din celule, conducând la creșterea volumului extracelular. Echilibrul va fi restabilit prin eliminarea excesului de Na+ prin urină.
Când un litru de apă este administrat intravenos ca glucoză 5% (care este rapid metabolizată pentru a genera energie, apă și bioxid de carbon), aceasta va fi distribuită egal între toate compartimentele. În schimb, atunci când aceeași cantitate de ser fiziologic este administrată, ea rămâne în compartimentul extracelular. Acest lucru face ca serul fiziologic să fie tratamentul corect pentru depleția de apă extracelulară, deoarece sodiul menține apa în acest compartiment.
Pe de altă parte, atunci când un litru de soluție coloidală este administrat, aceasta rămâne în compartimentul vascular datorită presiunii oncotice ridicate pe care o exercită. Soluțiile coloidale erau utilizate în trecut pentru tratamentul hipovolemiei, deși în prezent se utilizează în general soluțiile saline de 0,9%.
Distribuția apei între spațiile vascular și extravascular (Sursa – Adam Feather, David Randall, Mona Waterhouse – „ Kumar și Clark – Medicină clinică”)
Aceasta este determinată de echilibrul dintre presiunea hidrostatică, care tinde să forţeze ieşirea lichidului din capilare, şi presiunea oncotică, care acţionează pentru a menţine lichidele în vase. Fluxul net de lichide înspre exterior este echilibrat de „aspiraţia” lichidelor în vasele limfatice, care le vor returna fluxului sanguin. Volumele spaţiilor peritoneal şi pleural sunt guvernate de principii similare.
Volumul extracelular al organismului este influențat de concentrația sodiului. Reglarea acestui volum depinde de un control strict al echilibrului sodiului, care este realizat de rinichii sănătoși. Excreția renală a sodiului variază în mod direct proporțional cu volumul circulant efectiv. La un bărbat cu o greutate de 70 kg, lichidul plasmatic reprezintă aproximativ o treime din volumul extracelular, adică aproximativ 4,6 L. Din acest volum, aproximativ 85% (3,9 L) se află în circulația venoasă și numai 15% (0,7 L) în sistemul arterial.
Principalul factor care determină excreția renală de sodiu și apă este starea de plenitudine a compartimentului vascular arterial (VASE – volum arterial sanguin efectiv), adică volumul circulant efectiv care susține homeostazia lichidelor corporale.
Plenitudinea compartimentului arterial depinde de relația dintre debitul cardiac și rezistența vasculară periferică. Astfel, o scădere a VASE poate fi cauzată de o diminuare a debitului cardiac sau de o reducere a rezistenței vasculare periferice (o creștere a capacității vasculare arteriale). Expansiunea VASE determină creșterea excreției renale a sodiului, care poate depăși 100 mmol/L (1 mmol Na+ = 1 mEq Na+). În contrast, în cazul depleției VASE cu funcție renală normală, urina poate deveni practic lipsită de sodiu.
Aceste modificări ale excreției de sodiu sunt rezultatul modificărilor:
Deși ansa lui Henle și tubii distali joacă un rol major în manipularea netă a sodiului, transportul în aceste segmente variază în funcție de cantitatea de sodiu livrată. Aceasta înseamnă că reabsorbția depinde de fluxul de sodiu. În comparație, reglarea neuro-umorală a reabsorbției sodiului în funcție de nevoile organismului apare în principal în tubii proximali și în tubii colectori.
Efectele relative ale adăugării unui litru de apă (A), (B) soluție salină 0,9% și coloidală (C) (Sursa – Adam Feather, David Randall, Mona Waterhouse – „ Kumar și Clark – Medicină clinică”)
Compoziția electrolitică a lichidelor intracelulare și extracelulare (mmol/L)
Mecanismele transportului sodiului în diferite segmente ale nefronului
Funcțiile majore ale fiecărei secțiuni din tubuli și bolile asociate
Aceasta se datorează receptorilor de volum care sunt sensibili la variațiile VASE (volumului sanguin circulant efectiv) mai mult decât la modificările concentrației de sodiu. Acești receptori sunt răspândiți atât în sistemul cardiovascular, cât și în sistemul renal.
Receptorii de presiune arterială înaltă (receptorii carotidieni, din arcul aortic și aparatul juxtaglomerular) au o influență mai mare asupra controlului volumului lichidian comparativ cu receptorii de volum de joasă presiune.
Aldosteronul și, posibil, ANP sunt responsabili de variațiile zilnice ale excreției de sodiu, prin capacitatea lor de a crește sau diminua reabsorbția de sodiu în tubii colectori.
În cazul în care hipovolemia se agravează, scăderea ratei de filtrare glomerulară duce la creșterea reabsorbției de sodiu la nivelul tubilor proximali și a ansei ascendente, contribuind astfel la retenția de sodiu. Aceasta este realizată prin accentuarea activității simpatice, care acționează direct asupra rinichilor, și indirect prin stimularea secreției de renină/angiotensină II și eliberarea non-osmotică a hormonului antidiuretic hipofizar (ADH), cunoscut și sub numele de vasopresină.
Fenomenul de natriureză presională reprezintă mecanismul adaptativ final pentru modificările volumului sanguin circulant efectiv. Hipovolemia persistentă semnificativă duce la hipotensiune arterială sistemică și la creșterea reabsorbției de apă și sodiu în tubii proximali și ansa Henle. Acest proces este parțial mediat de variațiile presiunii hidrostatice interstițiale și de producția locală de prostaglandine și oxid nitric.
În timp, episoadele recurente de hipovolemie pot duce la boala cronică renală (BCR), cum se întâmplă în sindromul de nefropatie mezoamericană recent descris, a cărui cauză se crede că sunt episoadele recurente de stres termic la bărbați agricultori tineri și de vârstă mijlocie de-a lungul coastei Pacificului și în America Centrală.
În cazul afecțiunilor edematoase, cum ar fi insuficiența cardiacă, ciroza hepatică și hipoalbuminemia, sodiul și apa sunt reținute în ciuda creșterii volumului extracelular. Cauza retentiei de apă și sodiu în aceste condiții este subumplerea arterială, care rezultă din scăderea debitului cardiac sau a rezistenței arteriale periferice. Subumplerea arterială în aceste situații duce la scăderea presiunii de întindere a vaselor (de exemplu, „descărcarea” receptorilor arteriali de volum), ceea ce activează sistemul nervos simpatic, sistemul renină-angiotensină-aldosteron și eliberarea non-osmotică a ADH. Acești mediatorii neuro-hormonali promovează retenția de apă și sare, chiar și atunci când volumul extracelular este crescut.
În stările edematoase, cum ar fi insuficiența cardiacă, ciroza hepatică și hipoalbuminemia, activitatea sistemului renină-angiotensină-aldosteron este crescută. În aceste condiții, acțiunea aldosteronului devine mai persistentă în comparație cu subiecții normali și pacienții cu hiperaldosteronism primar (sindromul Conn), care prezintă o secreție excesivă de aldosteron.
La subiecții normali, dozele ridicate de mineralocorticoizi inițial cresc retenția de sodiu, ceea ce duce la o creștere a volumului extracelular cu aproximativ 1,5-2 litri. Cu timpul, retenția de sodiu încetează, echilibrul sodiului se restabilește și edemul nu apare. Această întrerupere a retenției de sodiu mediată de mineralocorticoizi explică de ce edemele nu sunt caracteristice hiperaldosteronismului primar. Acest fenomen depinde de creșterea ofertei de sodiu la nivelul locului de acțiune al aldosteronului în tubii colectori. Creșterea ofertei de sodiu la nivel distal este obținută prin suprasolicitarea arterială, care crește volumul extracelular. Aceasta suprimă activitatea simpatică și generarea angiotensinei II, și crește eliberarea de ANP de către inimă, ceea ce duce la creșterea presiunii de perfuzie renală și a ratei de filtrare glomerulară (RFG). Rezultatul net al acestor evenimente este scăderea absorbției de sodiu în tubii proximali și creșterea ofertei de sodiu la nivel distal, care anulează acțiunile de retenție a sodiului exercitate de aldosteron.
La pacienții cu afecțiuni edematoase, cum ar fi insuficiența cardiacă, nu are loc întreruperea acțiunilor de retenție a sodiului cauzate de aldosteron, motiv pentru care ei continuă să rețină apa ca răspuns la aldosteron. Acești pacienți prezintă o natriureză semnificativă atunci când li se administrează spironolactonă, un blocant al receptorilor mineralocorticoizi. Stimularea α-adrenergică și creșterea angiotensinei II cresc transportul de sodiu în tubii proximali, iar perfuzia renală și RFG scăzute continuă să crească absorbția de sodiu din tubii proximali prin prezentarea unei cantități mai mici de sodiu și apă în lichidul tubular. Aceasta duce la o scădere a ofertei de sodiu pentru porțiunea distală a nefronului și, prin urmare, pentru tubul colector. În mod similar, creșterea eliberării de ANP cardiac în aceste condiții necesită concentrații optime de sodiu la locul de acțiune al acestuia, adică în tubii colectori, pentru a obține efectele natriuretice dorite. Reducerea ofertei de sodiu la nivelul tubilor colectori este explicația retentiei persistente a sodiului mediată de aldosteron, a lipsei fenomenului de întrerupere și a rezistenței la peptidele natriuretice la acești pacienți.
Schimbul de electroliţi şi apă la nivelul nefronului (Sursa – Adam Feather, David Randall, Mona Waterhouse – „ Kumar și Clark – Medicină clinică”)
O cantitate de apă de 180 L şi 26.000 mmol de sodiu intră zilnic în nefroni pe cale arterelor aferente renale. Îndepărtarea sau adăugarea de electroliţi duce la excreţia a aproximativ 1 L de apă şi a 60-180 mmol de sodiu/zi.
Homeostazia apei în organism este reglată de sete și de funcțiile de concentrare și diluție ale rinichiului. Aceste funcții sunt controlate de:
Controlul major și cel mai bine înțeles este realizat prin intermediul osmoreceptorilor.
Modificările concentrațiilor plasmatice de sodiu și osmolalitate sunt detectate de osmoreceptorii care influențează atât senzația de sete, cât și eliberarea de ADH (vasopresină) din nucleii supraoptici. ADH joacă un rol central în concentrarea urinei prin creșterea permeabilității la apă a tubilor colectori corticali și medulari, care în mod normal sunt impermeabili. Există trei receptorii majori cuplați cu proteina G pentru vasopresină (ADH):
Capacitatea ADH de a crește osmolalitatea urinei este indirect legată de transportul din porțiunea ascendentă a ansei lui Henle, care absoarbe NaCl fără apă. Acest proces, care este pasul primar al mecanismului de contracurent, are două efecte: diluează lichidul tubular și concentrează lichidul interstițial medular. În absența ADH, o cantitate limitată de apă este reabsorbită la nivelul ducturilor colectoare, iar urina este diluată. În schimb, prezența ADH promovează reabsorbția apei în tubii colectori, în funcție de gradientul osmotic dintre lichidul tubular și interstițiul mai concentrat. Aceasta duce la creșterea osmolalității urinare și scăderea volumului urinar.
Ducturile colectoare corticale au două tipuri de celule cu funcții diferite:
Creșterea permeabilității la apă a tubilor colectori indusă de ADH apare în mod primar în celulele principale. ADH acționează asupra receptorilor de vasopresină V2, care se află pe suprafața bazolaterală a celulelor principale, determinând activarea adenilatciclazei. Acest lucru duce la activarea proteinkinazei și la mobilizarea veziculelor citoplasmatice preformate care conțin canale de apă unice (numite aquaporine). Aceste canale de apă deschid membrana luminală și permit pătrunderea apei în celule în funcție de gradientul osmotic. Apa este apoi rapid reabsorbită în circulația sistemică prin membrana bazolaterală. Când efectul ADH se epuizează, canalele de apă sunt internalizate prin endocitoză din membranele luminală și sunt readuse în citoplasmă.
Orice defect în această cale, cum ar fi legarea deficitară a ADH de receptorii săi sau disfuncția canalelor de apă, determină rezistența la acțiunea ADH și creșterea debitului urinar. Această afecțiune este cunoscută sub denumirea de diabet insipid nefrogen.
Transportul apei mediat de aquaporine în tubii colectori renali (Sursa – Adam Feather, David Randall, Mona Waterhouse – „ Kumar și Clark – Medicină clinică”)
Stimularea receptorului de vasopresină 2 determină inserţia mediată de adenozinmonofosfatul ciclic (AMPc) a aquaporinei în membrana apicală, permiţând transportul apei de-a lungul gradientului osmotic.
Pe lângă reglarea excreției apei, ADH joacă un rol central în osmoreglare, deoarece eliberarea sa este direct influențată de osmolalitatea plasmatică. La o osmolalitate plasmatică mai mică de 275 mOsm/kg, care de obicei corespunde unei concentrații plasmatice de sodiu mai mici de 135-137 mmol/L, nu există ADH circulant. Pe măsură ce osmolalitatea plasmatică depășește acest prag, secreția de ADH crește treptat.
Exemple simple ce ilustrează mecanismele de bază ale reglării osmolalității, atât de eficiente încât concentrația plasmatică a sodiului este menținută în limite normale cu devieri de 1-2% față de valorile de bază sunt:
Importanța setei poate fi ilustrată de studiile efectuate la pacienții cu diabet insipid central, care au un deficit de ADH. Acești pacienți prezintă poliurie marcată ca rezultat al scăderii reabsorbției apei în tubii colectori. Cu toate acestea, ei nu dezvoltă hipernatremie deoarece pierderea urinară de apă este contrabalansată de mecanismul de sete.
Este important să se înțeleagă că reglarea concentrației plasmatice a sodiului și reglarea volemiei sunt procese distincte și implicate în mecanisme diferite. De multe ori, se crede în mod eronat că aceste două aspecte sunt strâns legate atunci când se evaluează pacienții.
În cazul unei încărcări cu apă, aceasta este rapid eliminată (în aproximativ 4-6 ore) prin inhibarea eliberării de ADH, ceea ce duce la o reabsorbție neglijabilă sau deloc a apei în tubii colectori. Acest proces este în mod normal foarte eficient, astfel încât reglarea volumului nu este afectată și nu apar modificări semnificative ale eliberării de ANP sau a activității sistemului renină-angiotensină-aldosteron. Prin urmare, urina excretată va fi diluată, cu mici modificări ale excreției de sodiu.
Pe de altă parte, administrarea unei soluții saline 0,9% determină o creștere a volumului fără modificări semnificative ale osmolalității plasmatice. În acest context, secreția de ANP este crescută, secreția de aldosteron este redusă, iar secreția de ADH nu se modifică. Efectul net este excreția adecvată a excesului de sodiu într-o urină relativ izoosmotică.
Există situații în care atât volumul, cât și osmolalitatea sunt modificate, iar ambele mecanisme sunt activate. De exemplu, dacă o persoană cu funcție renală normală consumă gustări sărate (chipsuri sau alune sărate) fără a bea apă, excesul de sodiu va crește osmolalitatea plasmatică, determinând ieșirea apei din celule și creșterea volumului extracelular. Creșterea osmolalității va stimula atât secreția de ADH, cât și senzația de sete (motivul principal pentru care multe restaurante și baruri oferă gustări sărate gratuite), în timp ce hipervolemia va amplifica secreția de ANP și va suprima secreția de aldosteron. Efectul net este creșterea excreției de sodiu fără retenție de apă.
Diferența dintre reglarea volemiei și osmoreglare este evidențiată și în sindromul secreției inadecvate de hormon antidiuretic hipofizar (SIADH – syndrome of inappropiate antidiuretic hormone secretion). Pacienții cu SIADH manifestă afectarea excreției apei și hiponatremie (diluție) cauzată de secreția persistentă de ADH. Cu toate acestea, secreția de ANP și de aldosteron nu este afectată, astfel încât manipularea sodiului rămâne normală. Aceste observații au implicatii în corectarea hiponatremiei în acest context, care necesită inițial restricționarea aportului de apă.
Trebuie menționat că ADH este de asemenea secretat în răspuns la stimuli non-osmolarici, cum ar fi:
Osmolaritatea plasmatică este mediată de efectele activității simpatice exagerate la nivelul nucleilor supraoptici și paraventriculari. În plus față de retenția de apă, eliberarea de ADH în aceste condiții promovează și vasoconstricția prin activarea receptorilor de tip V1A (vasopresină) prezentați în celulele musculare netede ale peretilor vasculari.
Creșterea volumului extracelular poate apărea într-o serie de afecțiuni. Semnele clinice variază în funcție de:
Distribuția este influențată de mai mulți factori:
În funcție de acești factori, acumularea de lichid poate duce la expansiunea volumului interstițial, a volumului sanguin sau a ambelor.
Edemul periferic se referă la acumularea de lichid în țesuturile din afara vaselor de sânge și este rezultatul expansiunii volumului extracelular cu cel puțin 2 litri (15%). De obicei, primele zone afectate sunt gleznele. Edemele pot apărea și la nivelul feței, în special dimineața, iar în cazul imobilizării la pat, edemele pot fi prezente în regiunea sacrată. Expansiunea volumului interstițial poate determina apariția:
Pe de altă parte, expansiunea volumului sanguin poate cauza:
Expansiunea volumului extracelular este cauzată de retenția renală de clorură de sodiu. De obicei, creșterea aportului oral de sare nu duce la expansiune volemică din cauza mecanismelor homeostatice rapide care cresc excreția de sare. Cu toate acestea, o perfuzie rapidă intravenoasă a unei cantități mari de soluție salină poate cauza expansiune volemică.
Scăderea debitului cardiac și consecutiv reducerea volumului sanguin circulant efectiv și a presiunii de umplere arterială determină:
Stimularea excesivă a sistemului nervos simpatic indirect crește nivelul de ADH și răspunsul sistemului renină-angiotensină-aldosteron în aceste condiții. Efectul combinat al acestor mediatori duce la creșterea rezistenței vasculare periferice, inclusiv a arteriolelor renale, și la retenția de sodiu și apă. Acești factori contribuie la expansiunea volumului extracelular și creșterea presiunii venoase, ceea ce conduce la formarea edemelor.
În cazul cirozei hepatice, mecanismul implicat este complex, dar include vasodilatația periferică cauzată de creșterea generării de oxid nitric, care la rândul său duce la reducerea volumului arterial circulant efectiv (VACE) și a umplerii arteriale. Acest lucru declanșează o serie de evenimente comune și observate și în alte afecțiuni caracterizate de vasodilatație periferică semnificativă și insuficiență cardiacă. Efectul cumulativ al acestor mecanisme duce la retenția de apă și sodiu și la formarea edemelor.
Edemul interstițial este o caracteristică comună în cazul hipoalbuminemiei, în special în sindromul nefrotic. Expansiunea compartimentului interstițial este rezultatul acumulării de sodiu în compartimentul extracelular. Acest dezechilibru se datorează unei discrepanțe între:
În rinichi, retenția de sodiu are loc în special în duetele colectoare corticale (DCC), unde expresia și activitatea Na+/K+-ATP-azei sunt crescute de trei ori pe suprafața bazolaterală. De asemenea, activitatea canalelor de sodiu epiteliale sensibile la amilorid este crescută în DCC. În mod normal, retenția renală a sodiului ar trebui să fie contrabalansată prin creșterea secreției de sodiu în ducturile colectoare medulare interioare, cauzată de eliberarea de ANP. Această cale de reglare este afectată la pacienții cu sindrom nefrotic prin creșterea catabolismului specific renal al guanozinmonofosfatului ciclic (cGMP, al doilea mesager pentru ANP) ca urmare a activării fosfodiesterazei.
În mod tradițional, generarea edemelor în sindromul nefrotic a fost atribuită scăderii presiunii oncotice plasmatice și, în consecință, creșterii gradientului oncotic transcapilar. Cu toate acestea, presiunea oncotică și gradientul oncotic transcapilar rămân neschimbate, la fel ca și gradientul hidrostatic transcapilar. Mecanismul formării edemelor în sindromul nefrotic implică creșterea conductivității hidraulice capilare (o măsură a permeabilității). În plus, creșterea nivelului circulant de ANP poate modifica permeabilitatea complexelor intercelulare joncționale și, astfel, poate crește conductivitatea hidraulică capilară. În plus, scăderea volumului sanguin circulant efectiv și consecutiv reducerea debitului cardiac și a umplerii arteriale pot declanșa o serie de evenimente similare celor observate în insuficiența cardiacă și ciroză. Acești factori contribuie la expansiunea volumului extracelular și la formarea edemelor.
Scăderea ratei de filtrare glomerulară (RFG) va reduce capacitatea rinichiului de a excreta sodiu. Această scădere poate fi acută, cum se întâmplă în sindromul nefritic acut, sau poate fi parte a manifestării bolii cronice de rinichi. În cazul insuficienței renale terminale, volumul extracelular este controlat de echilibrul dintre aportul de sare și îndepărtarea acesteia prin dializă.
Există numeroase medicamente care pot determina retenție de sodiu, în special la pacienții cu funcție renală afectată:
Este posibil ca o cantitate semnificativă de sodiu și apă să fie reținută în organism fără a apărea edeme evidente și fără dovezi de creștere a presiunii venoase centrale. În particular, se pot acumula mai mulți litri de lichid în spațiul pleural sau sub formă de ascită, creând astfel ceea ce se numește „al treilea spațiu”. Oasele pot acționa ca o „scurgere” pentru sodiu și apă.
Inițierea tratamentului cu insulină în diabetul de tip 1 și realimentarea după malnutriție
Ambele pot determina apariția unor edeme tranzitorii. Mecanismul acestora este complex, dar implică suprareglarea canalelor epiteliale de sodiu sensibile la amilorid (ENaC) în celulele principale ale duetelor colectoare. Acest transportor este sensibil la amilorid, fapt care face ca amiloridul sau triamterenul să devină diureticele preferate în tratarea edemelor induse de insulină.
Creșterea presiunii capilare, datorată relaxării arteriolelor precapilare
Un exemplu relevant este reprezentat de edemele periferice cauzate de blocanții canalelor de calciu dihidropiridinice, cum ar fi amlodipina, care pot afecta până la 10% dintre pacienți. De obicei, edemele dispar odată cu întreruperea administrării medicamentului.
Creșterea presiunii oncotice interstițiale, ca rezultat al creșterii permeabilității capilare la proteine
Acesta poate apărea în cadrul unui sindrom rar de deficiență a complementului, în timpul utilizării terapeutice a interleukinei 2 în chimioterapia cancerului sau în sindromul de hiperstimulare ovariană.
Aceste edeme au tendința să apară la femei fără insuficiență cardiacă, hipoalbuminemie și afecțiuni renale sau endocrine. Ele sunt intermitente și deseori se accentuează în faza premenstruală, dar se remit după instalarea menopauzei. Pacientele pot prezenta edem facial, edem la nivelul mâinilor, sânilor și coapselor, precum și senzația de balonare. Caracteristică este retenția de sodiu pe parcursul zilei și creșterea excreției de sodiu în timpul poziției culcate pe spate; cauza acestui fenomen ar putea fi o scădere anormală a volumului plasmatic în poziție verticală, datorată creșterii permeabilității capilare la proteine. Edemele pot răspunde la administrarea de diuretice, dar reapar la întreruperea acestora. Un sindrom similar de retenție de sodiu, care depinde de administrarea de diuretice, poate fi cauzat de abuzul de diuretice – de exemplu, ca parte a unei tentative de pierdere în greutate – și acest sindrom a fost descris înainte de introducerea diureticelor în scopuri clinice, astfel încât cauza rămâne neclară.
Creșterea locală a edemelor nu reflectă neapărat tulburările controlului volumului extracelular în sine, dar poate determina confuzie clinică. De exemplu:
Tratamentul trebuie să vizeze cauza edemului ori de câte ori este posibil. De exemplu, în cazul insuficienței cardiace este necesar un tratament specific, iar medicația cu potențial nociv, cum ar fi antiinflamatoarele nesteroidiene (AINS), trebuie întreruptă.
Restrângerea aportului de sodiu are un rol limitat, dar poate fi utilă la pacienții care sunt rezistenți la diuretice. Aportul de sodiu poate fi ușor redus la aproximativ 100 mmol (2 g) pe zi; totuși, scăderea sub acest nivel poate fi dificilă de obținut fără a afecta gustul alimentelor.
Măsurile care cresc întoarcerea venoasă (de exemplu, repausul strict la pat sau imersiunea în apă) stimulează excreția de sare și apă prin influența asupra debitului cardiac și eliberarea de ANP, dar în practică au o valoare rară.
Baza tratamentului constă în utilizarea diureticelor, care cresc excreția de sodiu, clor și apă în rinichi. Acești agenți acționează prin interferarea cu pompele ionice prezente în numeroase tipuri de celule; ei sunt mai ales specifici rinichiului, deoarece sunt secretați în tubii proximali, ceea ce duce la concentrații mai mari în lichidul tubular decât în alte părți ale organismului.
Tipuri de diuretice și utilizarea lor clinică
Aceste diuretice puternice sunt eficiente în tratamentul oricărei cauze de suprasarcină sistemică extracelulară. Ele stimulează excreția atât a clorurii de sodiu, cât și a apei prin blocarea canalelor de sodiu-potasiu-2-clorură (NKCC2) în porțiunea groasă ascendentă a ansei lui Henle. Aceste diuretice sunt utile în eliminarea apei în stările de suprasarcină relativă. De asemenea, ele acționează prin creșterea capacității venoase, având un efect clinic benefic rapid la pacienții cu insuficiență ventriculară stângă, înainte de a produce diureză.
Cu toate acestea, ele pot avea și efecte nedorite, cum ar fi:
În alegerea diureticelor, având în vedere opțiunile limitate în această clasă de medicamente, se poate opta pentru bumetanidă orală, care are o biodisponibilitate mai bună decât furosemidul, în special la pacienții cu edeme periferice severe și care prezintă mai multe beneficii în ceea ce privește capacitățile în insuficiența ventriculară stângă.
Diureticele tiazidice sunt mai puțin puternice decât diureticele de ansă, însă au un mecanism de acțiune similar prin blocarea unui canal de Na+/Cl– în tubul contort distal (aceasta poate produce o formă indusă de sindrom Gitelman, care se caracterizează prin disfuncția acestui canal). Diureticele tiazidice determină o retenție relativ mai mare de urați, pot duce la intoleranță la glucoză și hipokaliemie în comparație cu diureticele de ansă. Ele interferează cu excreția apei și pot provoca hiponatremie, în special în combinație cu amiloridul și triamterenul. Acest efect este util clinic în tratamentul diabetului insipid.
De asemenea, tiazidele reduc rezistența vasculară periferică prin mecanisme care nu sunt complet înțelese, dar care nu par să depindă de acțiunea lor diuretică, motiv pentru care sunt utilizate pe scară largă în tratamentul hipertensiunii esențiale. Ele sunt de asemenea utilizate extensiv în tratarea insuficienței cardiace ușoare sau moderate. Tiazidele pot reduce excreția calciului, ceea ce poate fi benefic pentru pacienții cu hipercalciurie idiopatică, însă poate duce și la hipercalcemie.
Există o varietate mare de agenți disponibili, cu diferite timpuri de înjumătățire, dar fără alte caracteristici distinctive care ar putea facilita alegerea. Metolazonul, de exemplu, are un mecanism de acțiune care nu depinde de RFG, păstrând astfel un efect puternic în tulburările renale.
Diureticele tiazidice sunt mai puțin puternice decât diureticele de ansă, însă au un mecanism de acțiune similar prin blocarea unui canal de Na+/Cl– în tubul contort distal (aceasta poate produce o formă indusă de sindrom Gitelman, care se caracterizează prin disfuncția acestui canal). Diureticele tiazidice determină o retenție relativ mai mare de urați, pot duce la intoleranță la glucoză și hipokaliemie în comparație cu diureticele de ansă. Ele interferează cu excreția apei și pot provoca hiponatremie, în special în combinație cu amiloridul și triamterenul. Acest efect este util clinic în tratamentul diabetului insipid.
De asemenea, tiazidele reduc rezistența vasculară periferică prin mecanisme care nu sunt complet înțelese, dar care nu par să depindă de acțiunea lor diuretică, motiv pentru care sunt utilizate pe scară largă în tratamentul hipertensiunii esențiale. Ele sunt de asemenea utilizate extensiv în tratarea insuficienței cardiace ușoare sau moderate. Tiazidele pot reduce excreția calciului, ceea ce poate fi benefic pentru pacienții cu hipercalciurie idiopatică, însă poate duce și la hipercalcemie.
Există o varietate mare de agenți disponibili, cu diferite timpuri de înjumătățire, dar fără alte caracteristici distinctive care ar putea facilita alegerea. Metolazonul, de exemplu, are un mecanism de acțiune care nu depinde de RFG, păstrând astfel un efect puternic în tulburările renale.
Mecanismele de transport din braţul ascendent al ansei Henle (Sursa – Adam Feather, David Randall, Mona Waterhouse – „ Kumar și Clark – Medicină clinică”)
Clorura de sodiu este reabsorbită în porţiunea groasă ascendentă prin co-transportorul de sodiu-potasiu-2-clor sensibil la bumetadină (NKCC2), care este ţinta diureticelor de ansă ca furosemidul. Transportorul electroneutru este condus de concentraţiile scăzute intracelulare de sodiu şi clor generate de Na+ /K+ -ATP-ază şi de canalele de clor bazolaterale specifice pentru rinichi (CLC-Kb). Disponibilitatea potasiului intraluminal este limitativă pentru NKCC2, iar reciclarea potasiului prin canalele de potasiu reglate de ATP (canale de K+ medulare externe, ROMK) asigură funcţionarea eficientă a NKCC şi generează un potenţial transepitelial pozitiv în lumen. Calciul şi magneziul, odată cu sodiul şi potasiul, sunt de asemenea absorbite paracelular în ansa groasă ascendentă. Sindromul Bartter: mutaţii cu pierderea funcţiei pentru diferitele tipuri de sindrom. (a) NKCC2 (tipul I). (b) ROMK (tip li). (c) CLC-Kb (tipul III). (d) Barttin (tipul IV). În plus, tipul V poate fi cauzat de o mutaţie cu câştig funcţional a receptorului sensibil la calciu (nu apare).
Diureticele economisitoare de potasiu sunt împărțite în două categorii distincte.
Prima categorie este reprezentată de antagoniștii aldosteronului, care pătrund într-o competiție directă cu aldosteronul în tuburile colectoare ale rinichilor, determinând o scădere a absorbției sodiului. Exemple de diuretice din această categorie includ spironolactona și eplerenona (care prezintă un timp de înjumătățire mai scurt). Spironolactona este folosită în special la pacienții cu insuficiență cardiacă, deoarece reduce semnificativ mortalitatea în acești indivizi prin neutralizarea efectului fibrotic al aldosteronului asupra inimii. Pe de altă parte, eplerenona poate fi preferată datorită absenței proprietăților antiandrogenice sau antiprogesteronice.
A doua categorie a diureticelor economisitoare de potasiu include amiloridul și triamterenul, care acționează prin inhibarea preluării sodiului prin blocarea canalelor epiteliale de sodiu în tubii colectori, diminuând astfel excreția de potasiu prin reducerea voltajului transepitelial negativ în lumenul tubilor. Aceste diuretice sunt utilizate în mod special ca agenți economisitori de potasiu în combinație cu tiazidice sau cu diuretice de ansă.
Mecanismele de transport în tubul contort distal. (Sursa – Adam Feather, David Randall, Mona Waterhouse – „ Kumar și Clark – Medicină clinică”)
Clorura de sodiu este de obicei reabsorbită apical de co-transportorul clorurii de sodiu sensibil la tiazide (NCCT în tubul contort distal. (b) Transportorul electro-neutru este activat de concentraţiile intracelulare scăzute de sodiu şi de clor generate de Na+ /K+-ATP-ază, şi de un canal bazolateral de clor nedefinit. În acest segment al nefronului există un schimbător de canal pentru calciu situat apical şi unul bazolateral cuplat cu sodiul. Mecanismele pentru transportul magneziului sunt similare celor pentru calciu, implicând TRPM6, un membru al familiei de receptori tranzitori potenţiali. Mutaţia NCCT duce la reducerea reabsorbţiei clorurii de sodiu şi la creşterea absorbţiei calciului (Sindromul Gitelman). Activitatea excesivă a NCCT duce la sindromul Gordon.
Transportul reglat de aldosteron în duetele colectoare corticale (Sursa – Adam Feather, David Randall, Mona Waterhouse – „ Kumar și Clark – Medicină clinică”)
În condiţii normale, canalele epiteliale de sodiu reprezintă bariera limitatoare de viteză pentru pătrunderea normală a sodiului din lumen în celulă. Voltajul rezultant transepitelial negativ în lumen (indicat de semnul minus) conduce secreţia potasiului din celulele principale şi secreţia de protoni din celulele α-intercalate. (a) Locul de acţiune a amiloridului şi triamterenului: mutaţia genei canalului epitelial de sodiu (Sindromul Liddle) determină reabsorbţia sodiului şi creşterea secreţiei potasiului (nu apare). (b) Locul de acţiune al antagoniştilor aldosteronului: mutaţia genei care codifică receptorul mineralocorticoid duce la pierderea de sare şi scăderea secreţiei de potasiu.
Acești compuși reprezintă diuretice relativ slabe și sunt rar utilizați, în afară de tratamentul glaucomului. Ei determină dezvoltarea unei acidoze metabolice și a unei hipokaliemii.
Antagoniștii receptorilor de vasopresină V2 sunt agenți deosebit de utili în tratarea afecțiunilor legate de nivele crescute de vasopresină, cum ar fi insuficiența cardiacă, ciroza și SIADH . Antagoniștii non-peptidici ai receptorilor de vasopresină V2 sunt eficienți în inducerea diurezei apei libere la oameni. Studiile realizate pe pacienții cu insuficiență cardiacă și ciroză sugerează că acești agenți ar putea normaliza osmolalitatea serică cu o restricție mai mică de apă.
Această clasă relativ nouă de medicamente dezvoltată pentru diabetul de tip 2 a demonstrat efecte semnificative de protecție cardiovasculară și renală în studii clinice ample. Aceste medicamente acționează prin blocarea reabsorbției glucozei și sodiului în tubii proximali ai rinichilor, ceea ce duce la diureză osmotică și natriureză. Drept urmare, inhibitorii SGLT2 cauzează eliminarea glucozei prin urină (împreună cu o ușoară reducere calorică) și îmbunătățirea controlului diabetului, având în același timp un efect ușor antihipertensiv și diuretic. Aceste efecte ar putea contribui în parte la beneficiile de protecție cardiovasculară observate în studii.
Rezistența la diuretice poate să apară ca urmare a mai multor factori, printre care se numără:
În cazurile de rezistență la diuretice, uneori poate fi necesară administrarea intravenoasă a acestora pentru a obține efectul diuretic dorit. De asemenea, pot fi necesare doze mari de diuretice de ansă pentru a atinge concentrațiile adecvate în tubulii renali în cazul scăderii RFG. Totuși, doza zilnică de furosemid trebuie să fie limitată la maxim 2 g pentru adulți, datorită riscului de ototoxicitate. Soluţiile de albumină administrate intravenos restabilesc temporar presiunea oncotică plasmatică în sindromul nefrotic şi permit mobilizarea edemelor dar nu cresc efectul natriuretic al diureticelor de ansă.
Combinația dintre diferite clase de diuretice poate fi extrem de utilă în tratarea pacienților cu edeme rezistente. De exemplu, o combinație între un diuretic de ansă și un tiazidic poate inhiba reabsorbția sodiului în două locuri distincte. Acest efect poate fi amplificat prin asocierea unui diuretic care economisește potasiul. În anumite cazuri, metolazona, administrată în combinație cu un diuretic de ansă, poate fi utilă în insuficiența cardiacă congestivă refractară, deoarece acțiunea sa nu depinde atât de filtrarea glomerulară. Cu toate acestea, trebuie să se aibă în vedere că astfel de combinații puternice pot duce la dezechilibre electrolitice severe.
Toate diureticele pot conduce la creșterea concentrației plasmatice a ureei prin stimularea reabsorbției ureei în zona medulară a rinichilor. De asemenea, diureticele de tip tiazidic pot favoriza dezmembrarea proteinelor în anumite circumstanțe. În unele situații, diureticele pot duce la scăderea RFG:
Insuficiența de sodiu și de apă poate cauza contractarea atât a spațiului interstițial cât și a volumului sanguin, putând afecta funcția organelor.
În cazurile severe de depleție a volumului sanguin circulant efectiv, pot apărea hipotensiunea arterială și afectarea perfuziei cerebrale, ceea ce poate duce la confuzie și, în cele din urmă, comă.
Cu toate acestea, pierderea unei cantități mai mari de lichid poate duce la următoarele semne:
Volum circulant diminuat (hipovolemie)
Insuficienţă autonomă:
Interferenţa medicaţiei cu funcţia autonomă:
Interferența medicației cu vasoconstricție periferică:
Sarea și apa pot fi eliminate din organism prin rinichi, sistemul gastrointestinal sau prin piele. De asemenea, există circumstanțe în care semnele deficitului de volum sanguin apar, chiar dacă nivelul de apă și sare din organism este normal sau crescut:
Cauzele depleţiei volumului extracelular (hipovolemia):
De obicei, testele sanguine nu sunt de mare ajutor în determinarea volumului extracelular. Nivelurile plasmatice ale ureei pot crește din cauza unei reabsorbții crescute de sare și, ulterior, din cauza insuficienței prerenale (atunci când nivelul creatininei crește), dar acest lucru nu este specific. Nivelurile de sodiu în urină sunt scăzute atunci când rinichii funcționează normal, dar pot induce în eroare în cazurile în care cauza deficitului de volum sanguin implică rinichii (de exemplu, utilizarea de diuretice sau o boală renală intrinsecă). De asemenea, osmolalitatea urinară este crescută în caz de deficit de volum sanguin (din cauza reabsorbției crescute de apă), dar poate oferi și ea informații inexacte în anumite cazuri.
Evaluarea statusului volemic
Se obţine cel mai bine prin observaţii clinice simple, examen pe care trebuie să îl faceţi personal.
Verificaţi:
Principiul de bază constă în înlocuirea a ceea ce lipsește.
În cazul hemoragiei acute, tratamentul rațional implică administrarea unei combinații de globule roșii și substituenți plasmatici sau, în lipsa acestora, sânge integral. În anemia cronică, retentia de sodiu și apă este mai degrabă rezultatul unei reacții comune în stările care se dezvoltă cu vasodilatație periferică, decât a unui deficit de volum sanguin.
Pierderea de plasmă, ca în arsuri sau peritonite severe, trebuie tratată cu plasmă umană sau cu un substituent al acesteia.
Situațiile în care se pierde apă și electroliți, cum ar fi în cazul vărsăturilor, diareei sau eliminării excesive de sare prin rinichi, necesită înlocuirea acestor pierderi. În cazul în care este posibil, acest lucru poate fi realizat prin administrarea orală de apă și săruri de sodiu. Acestea sunt disponibile sub formă de tablete cu eliberare lentă de sodiu (aproximativ 600 mg sau aproximativ 10 mmoli de Na+ sau Cl– pe tabletă), din care doza obișnuită este de 6-12 tablete pe zi, în combinație cu 2-3 litri de apă. Aceste tablete sunt utile în cazul deficitului ușor sau cronic de apă și sare, cum ar fi cazul pierderilor de sare la nivel renal.
Bicarbonatul de sodiu (500 mg, echivalent cu 6 mmoli de Na+ și HCO3– pe tabletă) se administrează în doze de 6-12 tablete pe zi, însoțite de 2-3 litri de apă. Acesta este folosit în cazurile de deficit ușor sau cronic de sodiu însoțit de acidoză, cum ar fi în cazul bolii renale cronice, insuficienței renale post-obstructive sau acidozei tubulare renale. Trebuie menționat că bicarbonatul de sodiu nu este la fel de eficient ca și clorura de sodiu în stabilirea unui echilibru pozitiv de sodiu.
În anumite situații, este necesară administrarea de lichide intravenoase. Perfuziile rapide (de exemplu, 1 000 ml pe oră sau chiar mai rapid) de soluție salină izotonică (NaCl 0,9%) sunt esențiale în cazul hipotensiunii și al tulburărilor de perfuzie la nivelul organelor (cum ar fi oliguria sau confuzia). Cu toate acestea, la pacienții critici, utilizarea de soluții cristaloide echilibrate (cum ar fi soluția Hartmann sau Plasma-Lyte, care au concentrații mai scăzute de clor în comparație cu soluția salină izotonică) a dus la rate mai reduse de mortalitate din orice cauză, de apariție a terapiei de substituție renală sau de disfuncție renală, comparativ cu utilizarea serului fiziologic. Acest lucru este valabil în special atunci când se administrează volume mari de lichid intravenos.
În aceste circumstanțe, evaluările clinice repetate sunt esențiale. Hipovolemia severă determină vasoconstricție, care menține întoarcerea venoasă, iar corectarea prea rapidă a acestui deficit nu permite tonusului vascular să se refacă, ceea ce poate duce la apariția semnelor de suprasarcină circulatorie, cum ar fi edemul pulmonar, chiar dacă rămâne un deficit total de lichid extracelular. În cazurile mai puțin severe de deficit de lichid extracelular, lichidul ar trebui înlocuit cu o rată de aproximativ 1 000 ml la fiecare 4-6 ore, cu evaluări clinice repetate.
Pentru a preveni deficitul de lichide în timpul intervenției chirurgicale, se pot administra 1-2 litri în decurs de 24 de ore, având în vedere că intervenția chirurgicală stimulează retenția de sodiu și apă, iar suprasarcina hidrică poate fi la fel de periculoasă ca și subadministrarea. Este crucială monitorizarea regulată a bilanțului hidric, a greutății corporale și a analizelor biochimice.
Preparate lichide intravenoase pentru tratamentul tulburărilor hidroelectrolitice
1. Expansiune volemică la pacienţii hipovolemici. Rar, pentru menţinerea echilibrului hidric când există pierderi mari de sodiu. Sodiul (150 mmol/L) este mai ridicat decît în plasmă şi rezultatul poate fi hipernatremia. Deseori este necesar să se adauge KCI 20-40 mmol/L.
2. Menţinerea echilibrului hidric la pacienţii normovolemici, normonatriemici.
3. Pentru înlocuirea apei. Poate fi administrat cu sau fără clorură de potasiu. Poate fi administrat alternativ cu soluţie salină de 0,9% ca şi alternativă la (2).
4. Pentru expansiune volemică, la pacienţii hipovolemici, acidotici, alternând cu (1). Ocazional, pentru menţinerea echilibrului hidric combinat cu (2) la pacienţii cu pierderi de sare, acidotici.
5. Pentru expansiune volemică la pacienţii hipovolemici. Poate fi mai bun decât soluţia salină de 0,9% la pacienţii cu sepsis şi hipovolemie relativă. Soluţia Hartmann de asemenea conţine 2 mmol/L de calciu.
Tratamentul intravenos cu lichide. AKI, injurie renală acută (Sursa – Adam Feather, David Randall, Mona Waterhouse – „ Kumar și Clark – Medicină clinică”)
Acesta determină reducerea volumului extracelular doar în cazuri grave, deoarece pierderea de apă este distribuită uniform în toate compartimentele lichidiene ale organismului. În situațiile rare în care există un deficit real doar de apă, cum ar fi în diabetul insipid sau la pacienții care nu pot consuma lichide (de exemplu, după o intervenție chirurgicală), tratamentul adecvat constă în administrarea de apă.
Atunci când este necesar tratament intravenos, apa este administrată sub formă de glucoză 5% cu adăugarea de potasiu (K+), deoarece administrarea apei pure ar putea duce la liza osmotică a eritrocitelor.
De obicei, acestea sunt considerate a fi tulburări ale conținutului de apă. Receptorii de volum reglează conținutul de sodiu, în timp ce conținutul de apă este ajustat pentru a menține o osmolalitate normală și, în cazul persoanelor sănătoase, o concentrație normală de sodiu, cu excepția situațiilor în care există anormalități în electroliții osmotici activi. Tulburările concentrației de sodiu sunt în principal cauzate de dezechilibrele în cantitatea de apă.
Cu toate acestea, cercetările recente utilizând tehnica de rezonanță magnetică nucleară cu sodiu (Na-lRM) efectuate pe pacienți au relevat că:
Hiponatremia (nivelul de sodiu sub 135 mmol/L) este cea mai frecventă anomalie biochimică la pacienții spitalizați, afectând până la 35% dintre cei care sunt internați. Cauzele acestei afecțiuni sunt legate de schimbările în volumul lichidelor din afara celulelor și pot fi împărțite în următoarele categorii:
De asemenea, trebuie menționat că, în circumstanțe rare, hiponatremia poate fi considerată „pseudohiponatremie”. Aceasta apare în cazul hiperlipidemiei (cauzate de hipercolesterolemie sau hipertrigliceridemie) sau în cazul hiperproteinemie, când nivelul de sodiu pare scăzut din cauza retinerii sale în faza apoasă, dar concentrația reală este exprimată pentru volumul total de plasmă. În astfel de cazuri, osmolalitatea plasmatică rămâne normală, motiv pentru care nu este necesar tratamentul pentru „hiponatremie”.
De asemenea, este important să se excludă hiponatremia artefactală, care poate apărea din cauza erorilor în prelevarea sângelui din brațul în care se administrează lichid cu concentrație scăzută de sodiu.
Hiponatremia cu hipovolemie apare ca urmare a unei pierderi de sodiu secundară pierderii excesive de apă. În această situație, inițial secreția de hormon antidiuretic (ADH) este inhibată, acest lucru fiind reglat de osmoreceptorii din hipotalamus. Cu toate acestea, pe măsură ce organismul pierde volumul de lichide, receptorii de volum devin mai importanți decât osmoreceptorii, stimulând astfel setea și eliberarea de ADH. Aceasta reprezintă o încercare a organismului de a conserva volumul circulant în detrimentul concentrației osmolalității.
Cu pierderile de apă care au loc în afara rinichilor și când rinichii funcționează în mod normal, excreția de sodiu scade în răspuns la depleția volemică, la fel ca și excreția de apă, conducând la formarea de urină concentrată care conține mai puțin de 10 mmol/L de sodiu. Cu toate acestea, în cazurile de boală renală cu pierdere de sare, compensarea renală nu mai poate să apară, iar singura protecție fiziologică rămâne creșterea aportului de apă, ca răspuns la senzația de sete.
Semnele clinice asociate hiponatremiei cu hipovolemie sunt în mod obișnuit dominante și includ semne de depleție volemică. De obicei, diagnosticul este evident în cazul istoricului medical al pacientului, care poate include pierderi intestinale, diabet zaharat cu hiperglicemie semnificativă sau abuz de diuretice. Examinarea fizică a pacientului poate aduce informații valoroase și poate fi mai utilă decât investigațiile biochimice, care pot include evaluarea electroliților plasmatici și urinari, precum și a osmolalității. Pierderile asociate bolilor renale sau adrenocorticale pot fi mai dificil de identificat, dar o concentrație urinară a sodiului mai mare de 20 mmol/L, în contextul unei depleții volemice clinic evidente, poate sugera o pierdere renală.
Cauzele hiponatremiei cu scăderea volumului extracelular (hipovolemie):
Concentrațiile medii și pierderile potențiale zilnice de apă și electroliți pe cale intestinală
Tratamentul este orientat către cauza primară, ori de câte ori este posibil, la un pacient sănătos. Acesta poate include următoarele măsuri:
În cazul unui pacient cu vărsături sau cu o depleție volemică severă, tratamentul poate implica:
Hiponatremia cu euvolemie apare atunci când aportul oral de apă este mai mare decât capacitatea rinichilor de a excreta lichidul, rezultând o hiponatremie de diluție. În această situație, nu se produc modificări ale conținutului de sodiu din organism, dar osmolalitatea plasmatică scade. Câteva situații sunt:
Pentru a preveni hiponatremia, este important să se evite utilizarea de lichide hipotonice postoperator și să se administreze soluție salină 0,9% doar dacă nu există contraindicații. Este recomandat să se măsoare nivelul seric de sodiu zilnic la fiecare pacient care primește lichide parenteral continuu. Un anumit grad de hiponatremie este obișnuit în cazul injuriei renale oligurice, în timp ce în cazul bolii renale cronice, hiponatremia este cel mai adesea rezultatul erorilor în administrarea unor volume mari de lichide.
Este determinat de o secreție excesivă de ADH, care duce la o retenție de apă și hiponatremie.
Cauze de hiponatremie cu volum extracelular normal (euvolemie):
Simptomele asociate hiponatremiei de diluție sunt frecvente atunci când aceasta se dezvoltă rapid (în mai puțin de 48 de ore), ceea ce se întâmplă adesea după intervenții chirurgicale. Simptomele neurologice evidente sunt rare până când nivelul seric al sodiului scade sub 125 mmol/L și devin mai frecvente în cazurile cu valori de aproximativ 115 mmol/L sau mai scăzute, mai ales în situațiile de hiponatremie cronică. Cu toate acestea, la pacienții în vârstă, chiar și hiponatremiile moderate, cu valori între 130-135 mmol/L, au fost asociate cu un risc crescut de căderi și cu modificări subtile ale funcției cognitive. Aceste simptome se datorează migrației apei în celulele cerebrale ca răspuns la scăderea osmolalității extracelulare.
Encefalopatia hiponatremică se manifestă prin simptome și semne precum:
Imagistica prin rezonanță magnetică nucleară (IRM) a creierului poate releva prezența unui edem cerebral, dar este deosebit de utilă pentru confirmarea diagnosticului în situația în care există anomaliile electrolitice și simptomele neurologice asociate.
Factorii de risc pentru dezvoltarea encefalopatiei hiponatremice implică adaptarea creierului la hiponatremie, care inițial presupune o depleție a sângelui și lichidului cefalorahidian (LCR), precum și a nivelurilor de sodiu, potasiu și osmolalitate organică pentru a reduce osmolalitatea cerebrală. Această adaptare poate fi compromisă de factori care interferă cu acest proces. Acești factori de risc sunt mai degrabă predictorii encefalopatiei hiponatremice decât modificările absolute ale nivelului de sodiu seric.
Iată câțiva dintre factorii de risc identificați:
Etiologia hiponatremiei cu un volum extracelular aparent normal necesită investigații amănunțite, care pot include următoarele aspecte:
Etiologia hiponatremiei cu un volum extracelular aparent normal necesită investigații amănunțite, care pot include următoarele aspecte:
Evitarea sindromului de demielinizare osmotică
Creșterea rapidă a osmolalității extracelulare, în special atunci când se observă o „ascensiune” către valori ridicate ale sodiului și osmolalității, poate duce la dezvoltarea sindromului de demielinizare osmotică (SDO), cunoscut anterior sub denumirea de demielinizare centrală pontină. Pentru a evita SDO, este crucial să se limiteze creșterea concentrației plasmatice a sodiului la pacienții hiponatremici la un ritm de maximum 8 mmol/L pe zi. La pacienții cu risc crescut de SDO, cum ar fi cei care consumă alcool excesiv, cei cu ciroză hepatică, malnutriție sau hipokaliemie, viteza de creștere a sodiului plasmatic trebuie să fie chiar mai mică.
Alți factori care pot predispune la dezvoltarea SDO includ prezența preexistentă a hipoxemiei și iradierea sistemului nervos central.
Diagnosticul SDO se bazează pe observarea unor leziuni caracteristice în imagini de rezonanță magnetică nucleară (RMN) cerebrală, cum ar fi leziuni hipodense în imagini T1 și leziuni hiperdense în imagini T2 la RMN. Aceste leziuni necesită de obicei 2 sau 3 săptămâni pentru a deveni vizibile după creșterea rapidă a concentrației plasmatice a sodiului.
Fiziopatologia sindromului de demielinizare osmotică (SDO) nu este pe deplin înțeleasă, dar cea mai plauzibilă explicație constă în pierderea rapidă a osmoliților organici de către creier în încercarea de a se adapta la hiponatremie, astfel încât osmolaritatea să rămână similară între compartimentele intracelulare și extracelulare. Cu toate acestea, neuronii preiau osmoliții organici încet în faza de corecție rapidă a hiponatremiei, ceea ce duce la crearea unui compartiment intracelular hipoosmolar și la contracția celulelor endoteliale din vasele cerebrale. Acest proces poate duce la invalidarea funcțională a barierei hematoencefalice, permițând pătrunderea în creier a limfocitelor, complementului și citokinelor, lezarea oligodendrocitelor, activarea celulelor microgliale și demielinizarea.
O problemă critică în tratamentul hiponatremiei este evitarea corecției rapide a concentrației plasmatice a sodiului, deoarece acest lucru poate fi fatal. Creșterea rapidă a sodiului plasmatic este aproape întotdeauna legată de diureza apoasă, care apare atunci când acțiunea vasopresinei (ADH) se oprește brusc. Aceasta poate avea loc în diverse situații, cum ar fi în timpul repleției volemice la pacienții cu depleție volemică intravasculară, în timpul suplimentării cu cortizol la pacienții cu boală Addison sau în timpul rezolvării stimulilor non-osmotici pentru eliberarea vasopresinei, precum grețurile sau durerea. În unele cazuri, hiponatremia cronică poate apărea în absența excesului de vasopresină. Totuși, în astfel de cazuri, diureza apoasă, cauzată de creșterea filtratului distal, este de obicei principala cauză a creșterii rapide a concentrației plasmatice a sodiului.
În absența vasopresinei, se consideră în general că volumul total de urină produs este egal cu volumul filtrat livrat la nivelul nefronului distal, adică RFG (Rata de Filtrare Glomerulară) minus volumul reabsorbit în tubul contor proximal. În condiții normale, aproximativ 80% din RFG este reabsorbit în tubul contor proximal, iar această reabsorbție crește și mai mult în prezența depleției volemice intravasculare. Cu toate acestea, în realitate, excreția apei va fi mai mică decât volumul de filtrat care ajunge la nivelul nefronului distal, chiar și în absența vasopresinei, deoarece o cantitate semnificativă de apă este reabsorbită în porțiunea interioară a ductelor colectoare medulare. Acest fenomen se datorează permeabilității reziduale la apă a acestor ducte, care este accelerată de o forță osmotică foarte mare în interstițiul renal.
Chiar și o diureză apoasă modestă la persoanele în vârstă cu masă musculară redusă poate cauza creșterea rapidă a concentrației plasmatice a sodiului. Mai mult, există un risc mai crescut de a dezvolta sindromul de demielinizare osmotică (SDO) în cazul prezenței și a hipokaliemiei. În astfel de situații, dacă concentrația plasmatică a sodiului crește prea rapid din cauza diurezei apoase anticipate, administrarea de desmopresină pentru a opri diureza apoasă poate fi benefică. Cu toate acestea, dacă concentrația plasmatică a sodiului continuă să crească, cea mai bună strategie este să se reducă nivelul sodiului plasmatic la limita maximă de corecție (<8 mmol/l) prin administrarea de glucoză 5%.
Hiponatremia reversibilă convertită în hipernatremie
Hiponatremia reversibilă care a fost convertită la hipernatremie poate apărea la mulți pacienți, în special atunci când cauza retenției de apă este reversibilă (de exemplu, în cazul hipovolemiei sau al administrării de diuretice tiazidice). Prin corectarea cauzei subiacente, nivelurile de vasopresină scad și concentrația plasmatică a sodiului crește treptat, cu o rată de până la 2 mmol/L pe oră, datorită eliminării unei urine diluate. Este important de menționat că această diureză excesivă de apă trebuie anticipată și prevenită prin utilizarea desmopresinei, mai ales la pacienții cu hiponatremie cronică și hipokaliemie concomitentă, deoarece aceștia sunt mai susceptibili la supracorecție.
Nivelul concentrației plasmatice a sodiului este influențat de raportul dintre conținutul de sodiu schimbabil și potasiu din organism și volumul total de apă. Prin urmare, administrarea de potasiu poate crește concentrația plasmatică a sodiului. De exemplu, un pacient cu simptome ușoare și concentrația plasmatică a sodiului sub 120 mmol/L, împreună cu concentrația plasmatică a potasiului sub 2 mmol/L, are potențialul de a dezvolta sindromul de demielinizare osmotică (SDO) ca urmare a unei corecții rapide și excesive a hiponatremiei, care poate apărea direct ca rezultat al înlocuirii deficitului masiv de potasiu.
Antagoniștii hormonului antidiuretic (vasopresinei)
Antagoniștii hormonului antidiuretic (antagoniștii vasopresinei) sunt agenți farmacologici care acționează pentru a bloca receptorii vasopresinei de tip V2. Acești agenți produc o diureză cu apă liberă și sunt utilizați în studii clinice pentru tratamentul encefalopatiei hiponatremice. Există trei agenți orali principali care au o acțiune selectivă asupra receptorilor V2 (antidiuretici), și anume lixivaptan, tolvaptan și satavaptan. În contrast, conivaptanul blochează atât receptorii V1A cât și receptorii V2 ai vasopresinei.
Acești agenți farmacologici produc o diureză apoasă selectivă, fără a afecta excreția de sodiu și potasiu. Prin intermediul acestor medicamente, concentrația plasmatică a sodiului poate crește la pacienții care suferă de hiponatremie cauzată de diferite afecțiuni precum sindromul de secreție inadecvată de hormon antidiuretic (SIADH), insuficiența cardiacă sau ciroza hepatică.
Eficacitatea medicamentului tolvaptan administrat oral a fost demonstrată la pacienții hiponatremici, având o valoare medie a concentrației plasmatice a sodiului de 129 mmol/L, din cauza SIADH, insuficienței cardiace sau cirozei. Tolvaptanul a reușit să mențină o creștere sustenabilă a concentrației plasmatice a sodiului la 136 mmol/L timp de 4 săptămâni. Acest medicament a fost aprobat pentru utilizare la pacienții cu hiponatremie euvolemică și la cei cu SIADH. În plus, conivaptanul este disponibil pentru administrare intravenoasă și a fost aprobat pentru tratamentul hiponatremiei euvolemice (cum ar fi cea cauzată de SIADH) în anumite țări. Doza aprobată pentru conivaptan este de 20 mg administrată într-un interval de 1-4 zile. Perfuziile continue pot crește riscul de flebită, ceea ce impune utilizarea venelor cu diametru mai mare și schimbarea locului de perfuzie la fiecare 24 de ore.
Cele mai frecvente cauze ale hiponatremiei, care sunt rezultatul unui exces de apă în organism, sunt:
În aceste situații, de obicei, există o reducere a ratei de filtrare glomerulară (RFG) cu o reabsorbție excesivă a sodiului și clorului în tubul proximal al rinichilor. Aceasta conduce la o scădere a cantității de clor disponibilă în ansa ascendentă a lui Henle, unde are loc procesul de „diluție”, și la o reducere a capacității de a genera „apă liberă”. Această incapacitate ulterioară de a elimina urina diluată este agravată de utilizarea de diuretice care interferă cu reabsorbția clorului și perturbă procesul de diluție a filtratului, fie în ansa lui Henle (diuretice de ansă), fie în porțiunea distală a tubului renal (diuretice tiazidice).
Hipernatremia este mult mai rară în comparație cu hiponatremia și, în general, indică un deficit de apă în organism. Cauzele acestei afecțiuni sunt:
Hipernatremia este întotdeauna asociată cu o creștere a osmolalității plasmatice, ceea ce acționează ca un puternic stimulent al senzației de sete. Niciunul dintre factorii enumerați anterior nu va determina hipernatremie decât dacă există o anomalie în senzația de sete sau dacă accesul la apă este restricționat. De exemplu, un pacient cu diabet insipid poate menține concentrația normală de sodiu prin consumul unui volum ridicat de apă până când acest consum este limitat de o altă afecțiune intercurentă.
Este important de menționat că senzația de sete poate fi frecvent deficitară la persoanele în vârstă, ceea ce îi expune la riscul de depleție de apă. Hipernatremia poate să apară în diverse situații, inclusiv atunci când volumul extracelular este normal, mărit sau redus, și nu implică neapărat o creștere a concentrației totale de sodiu în organism.
Simptomele asociate cu hipernatremia sunt nespecifice și pot include greață, vomă, febră și confuzie. În prezența unui istoric medical relevant, care poate include simptome precum poliurie (urinare excesivă), polidipsie (sete excesivă) și sete persistentă, poate fi sugerată prezența diabetului insipid. Evaluarea și gestionarea corectă a hipernatremiei trebuie să țină cont de starea volumului de lichid extracelular al pacientului. De asemenea, trebuie acordată atenție stării mentale a pacientului, deoarece hipernatremia severă poate duce la convulsii.
Pentru a stabili diagnosticul și cauza hipernatremiei, sunt necesare investigații suplimentare. Osmolalitatea plasmatică și cea urinară, precum și nivelul de sodiu, trebuie măsurate simultan. În hipernatremie, osmolalitatea plasmatică va fi crescută. Osmolalitatea urinară mai mică decât cea plasmatică indică în mod clar prezența diabetului insipid. În cazul diabetului pituitar, osmolalitatea urinară poate crește după administrarea desmopresinei, care este un medicament analog al vasopresinei. Acest fenomen nu va avea efect în cazul diabetului insipid nefrogen, unde rinichii nu răspund la vasopresină. Dacă osmolalitatea urinară este crescută, acest lucru poate sugera o diureză osmotică cauzată de un solvit nemăsurat (de exemplu, în cazul alimentației parenterale) sau o pierdere excesivă de lichid în afara rinichilor (de exemplu, în cazul șocului termic).
Tratamentul este cel al cauzei subiacente. De exemplu:
Dacă există semne clinice evidente de depleție volemică, aceasta poate indica prezența unui deficit atât de sodiu, cât și de apă.
Conform recomandărilor Organizației Mondiale a Sănătății (OMS), se sugerează un aport zilnic de 90 mmol de potasiu pentru a contribui la scăderea tensiunii arteriale. În general, majoritatea oamenilor consumă între 80 și 150 mmol de potasiu pe zi, iar acest nivel variază în funcție de cantitatea de fructe și legume din dieta lor. Cea mai mare parte a potasiului din organism (aproximativ 3.500 mmol la un adult) se găsește în interiorul celulelor. Controlul concentrației de potasiu în serul sanguin implică mai mulți factori:
Absorbția potasiului în celule este reglată de activitatea unei enzime numite Na+/K+-ATP-ază din membranele celulare, precum și de concentrația ionilor de hidrogen (H+). Intrarea potasiului în celule este stimulată de:
Intrarea potasiului în celulă este diminuată de:
Rinichii au un rol crucial în menținerea echilibrului potasiului prin reglarea secreției sale în funcție de modificările aportului. Peste 90% din potasiul filtrat în rinichi este reabsorbit în tubul proximal și ansa lui Henle, iar mai puțin de 10% din sarcina filtrată ajunge în porțiunea proximală a tubului distal. Procesul de absorbție a potasiului în tubul proximal este unul pasiv și urmează procesele de reabsorbție ale sodiului și apei. În schimb, reabsorbția potasiului în porțiunea groasă ascendentă a anselor lui Henle este mediată de un co-transportor de sodiu-potasiu-clor. Cu toate acestea, potasiul este secretat activ de către celulele principale din tubii colectori corticali și medulari externi. Secreția potasiului în aceste segmente este strâns reglată la indivizii sănătoși și poate varia în funcție de nevoile individuale, având un rol semnificativ în excreția urinară totală de potasiu.
Excreția renală a potasiului este reglată de mai mulți factori, în special aldosteronul, care influențează secreția de potasiu și hidrogen în celulele principale ale tubilor colectori. Mecanismul de schimb dintre H+ și K+ este responsabil de această reglare. Acidoza reduce secreția de K+, în timp ce alcaloza o crește. Aldosteronul este stimulat de hiperkaliemie, niveluri crescute de angiotensină II și anumite medicamente. Rolul său principal este de a proteja organismul de hiperkaliemie și de depleția volemică extracelulară. În cazul unui deficit prelungit de aport de potasiu, organismul se adaptează prin reducerea secreției de aldosteron, dar această conservare a potasiului este relativ ineficientă, iar deficitul cronic de potasiu poate apărea ca rezultat.
Anumite medicamente pot afecta echilibrul de potasiu prin influențarea eliberării de aldosteron (de exemplu, heparina, AINS) sau prin modificarea directă a manipulării renale a potasiului (de exemplu, diureticele).
Proteine endogene și metaboliți, cum ar fi Klotho și CD63, pot, de asemenea, să influențeze homeostazia potasiului. Klotho, o proteină anti-îmbătrânire prezentă în tubii distali și în alte organe, poate crește excreția de potasiu, în timp ce CD63, o proteină cu patru domenii (tetra), poate inhiba excreția de potasiu. Fosforilarea mediată de proteinkinazele A și C poate influența conductanța canalelor de K+ în celulele principale ale duetelor colectoare, iar un metaboliții acidului arahidonic (11-12-epoxieicosatrienoic), mediat de P450-epoxigenază, poate activa aceste canale și să joace un rol în menținerea homeostaziei generale a potasiului.
De obicei, aproximativ 10% din aportul zilnic de potasiu este excretat în tractul digestiv. Voma conține în general între 5 și 10 mmol/L de K+, dar vărsăturile prelungite pot duce la hipokaliemie prin stimularea aldosteronului, care crește excreția de potasiu în rinichi. Colonul are capacitatea de a secreta potasiu, și de aceea lichidele din diaree pot conține între 10 și 30 mmol/L de K+. Diareea persistentă poate cauza hipokaliemie din acest motiv. Adenoamele viloase colorectale, deși rar, pot determina diaree persistentă și pierderi semnificative de potasiu.
Hipokaliemia cronică este adesea cauzată de diuretice, în special cele de tip tiazidic, și de hiperaldosteronism. Cauzele hipokaliemiei acute la pacienții internați includ frecvent diureticele (atat cele tiazidice, cât și cele de ansă) și administrarea intravenoasă de lichide fără conținut de potasiu, mai ales în cazuri precum cetoacidoza diabetică. În cazul cetoacidozei diabetice, utilizarea de lichide fără potasiu, împreună cu tratamentul cu insulină, poate duce la o scădere rapidă a concentrației de potasiu din sânge.
Sindromul Bartter, care prezintă simptome similare cu efectele tratamentului cu diuretice de ansă, se manifestă prin:
Această afecțiune este cauzată de un defect primar în absorbția sodiului și a clorului în ansa lui Henle, porțiunea groasă, ascendentă. Mutații ale genei care codează fie pentru co-transportorul de sodiu-potasiu-2-clor (NKCC2), fie pentru canalul de potasiu reglat de ATP din stratul medular exterior (ROMK), sau pentru canalele de clor specific-renale bazolaterale (CLC-Kb), duc la tipurile de sindrom Bartter I, II și III. Aceste mutații determină pierderea funcției acestor canale, ceea ce afectează reabsorbția sodiului și a clorului.
Mutațiile care duc la pierderea funcției proteinei Bartin cauzează sindromul Bartter de tip IV, care este asociat cu surditate senzorio-neurală și insuficiență renală.
În rezumat, aceste defecte ale transportului clorurii de sodiu inițiază o secvență de evenimente aproape identică cu cea care apare în cazul ingestiei cronice de diuretice de ansă: pierderea inițială de sare duce la o depleție ușoară de volum, cu activarea sistemului renină-angiotensină-aldosteron. Combinarea dintre hiperaldosteronism și creșterea fluxului distal (datorată defectului de reabsorbție) accentuează secreția potasiului și a protonilor în locurile secretoare ale tubilor colectori, ceea ce duce la hipokaliemie și alcaloză metabolică.
Pentru diagnostic, indicatorii includ valori crescute ale potasiului și clorului urinar, în ciuda valorilor scăzute din sânge, precum și niveluri crescute ale reninei plasmatice. Este important de menționat că în aldosteronismul primar, nivelele de renină sunt scăzute. Hiperplazia aparatului juxtaglomerular poate fi identificată prin biopsia renală (cu condiția de a exclude abuzul de diuretice). Hipercalciuria este adesea prezentă, iar pierderea de magneziu, deși rară, poate apărea.
Tratamentul implică utilizarea unei combinații de suplimente de potasiu, amilorid și, rar, indometacin pentru a bloca producția de prostaglandine, ceea ce va restabili răspunsul vascular la angiotensină II și la potasiu.
Sindromul Gitelman, asemănător efectelor tratamentului cu diuretice tiazidice, este o variantă fenotipică a sindromului Bartter. Acesta se caracterizează prin:
Se observă o similitudine notabilă între sindromul Gitelman și modificările biochimice induse de utilizarea cronică a tiazidelor. Tiazidele acționează la nivelul tubilor contorți distali, unde inhibă funcția co-transportorului apical de sodiu-clor (NCCT – apical sodium-chloride co-transporter). Analiza genei care codează NCCT a identificat mutații care determină pierderea funcției în sindromul Gitelman.
La fel ca în cazul sindromului Bartter, funcția defectă a NCCT duce la o creștere a ofertei de solviți în duetele colectoare, cu scăderea acestora, contracție de volum și o creștere a secreției de potasiu și de hidrogen mediată de aldosteron. Disfuncția NCCT determină hipocalciurie, similar cu administrarea tiazidelor. Blocarea reabsorbției sodiului prin membrana apicală, însoțită de efluxul continuu de clor din celule prin membrana bazolaterală, produce o hiperpolarizare a celulelor. Aceasta va stimula, la rândul său, reabsorbția calciului prin canalele de calciu activate de voltaj situate la nivel apical al tubului contort distal/tubului colectpr. Scăderea conținutului intracelular de sodiu facilitează, de asemenea, efluxul de calciu prin intermediul schimbătorului bazolateral de sodiu-calciu.
Tratamentul sindromului Gitelman constă în suplimentarea potasiului și magneziului (de exemplu, MgCl2) și utilizarea unui diuretic economizor de potasiu. De obicei, nu este necesară resuscitarea volemică, deoarece pacienții nu suferă de deshidratare.
Această afecțiune este caracterizată de pierderea de potasiu, hipokaliemie și alcaloză. Cu toate acestea, este important de menționat că această condiție este asociată cu o producție redusă de renină și aldosteron, dar cu o creștere a tensiunii arteriale. Mutantul genetic responsabil pentru această afecțiune afectează canalele de calciu epiteliale sensibile la amilorid din tuburile colectoare distale. Această activare continuă a canalelor de sodiu epiteliale duce la o reabsorbție excesivă a sodiului, însoțită de secreția de potasiu și hidrogen. Reabsorbția nereglementată a sodiului prin tubii colectori duce la expansiunea volemică, inhibiția secreției de renină și aldosteron și la dezvoltarea hipertensiunii arteriale cu renină scăzută.
Tratamentul acestei afecțiuni constă în restricția sodiului și administrarea de diuretice economizoare de potasiu, cum ar fi amilorid și triamteren. Aceste diuretice acționează direct asupra canalelor de sodiu. În schimb, antagonistul mineralocorticoid spironolactona este ineficient, deoarece creșterea activității canalelor de sodiu nu este mediată de aldosteron.
Din punct de vedere clinic, hipokaliemia este adesea asimptomatică, dar în cazurile severe (când nivelul de potasiu este mai mic de 2.5 mmol/L), poate apărea slăbiciune musculară. Depleția potasiului poate, de asemenea, să contribuie la apariția hiponatremiei. Hipokaliemia este asociată cu o creștere a frecvenței extrasistolelor atriale și ventriculare. Cu toate acestea, trebuie menționat că această asociere nu este întotdeauna cauzală, deoarece activarea adrenergică (cum ar fi în cazul unui infarct miocardic) poate determina atât hipokaliemie, cât și o creștere a iritabilității cardiace. Hipokaliemia la pacienții fără boli cardiace existente este puțin probabil să provoace aritmii grave.
De asemenea, trebuie remarcat faptul că hipokaliemia crește riscul de intoxicație digitalică prin creșterea legării digoxinului la celulele cardiace, potențându-i acțiunea și reducându-i eliminarea din organism. Hipokaliemia cronică este asociată, de asemenea, cu boala interstițială renală, deși patogeneza exactă nu este pe deplin înțeleasă.
În orice circumstanță posibilă, este esențial să identificăm și să tratăm cauza hipokaliemiei. Hipokaliemia acută poate fi corectată spontan în anumite situații. De obicei, suprimarea diureticelor orale sau a purgativelor, însoțită de administrarea orală a suplimentelor de potasiu sub formă de eliberare lentă sau efervescentă, poate fi suficientă. Administrarea intravenoasă de potasiu este necesară doar în cazurile de aritmii cardiace severe, slăbiciune musculară sau cetoacidoză diabetică gravă. În cazul în care este necesar tratamentul intravenos și există o afectare a funcției renale, viteza de administrare a potasiului trebuie să fie mai mică de 2 mmol pe oră, cu monitorizare regulată a nivelului de potasiu din sânge și a modificărilor electrocardiografice. Fiolele de potasiu trebuie atent amestecate cu soluție salină de 0,9%, și nu trebuie utilizate soluții de glucoză, deoarece acestea pot agrava hipokaliemia.
Dacă hipokaliemia nu răspunde la tratament sau este persistentă, aceasta poate fi cauzată de hipomagneziemie concomitentă. Prin urmare, este important să măsurăm nivelul de magneziu din sânge și să corectăm orice deficiență identificată.
Tratamentul hipokaliemiei
Hiperkaliemia acută autolimitantă apare în mod obișnuit după eforturi fizice intense și nu are semnificație patologică. În cazul hiperkaliemiei în alte situații, aceasta se datorează fie unei creșteri a eliberării de potasiu din celule, fie unui eșec în eliminarea acestuia. Cele mai frecvente cauze includ disfuncția renală și interferența medicamentelor cu excreția potasiului. Trebuie menționat că combinarea inhibitorilor enzimei de conversie a angiotensinei (IECA) cu diuretice economisitoare de potasiu sau medicamente antiinflamatoare nesteroidiene (AINS) poate fi deosebit de periculoasă.
Hipoaldosteronismul hiporeninemic, cunoscut și sub numele de tipul 4 de acidoză tubulară renală, este caracterizat de hiperkaliemie datorată atât acidozei, cât și deficienței de aldosteron.
Această afecțiune este frecvent întâlnită în copilărie și se pare că este legată de rezistența la acțiunea aldosteronului. Se manifestă prin hiperkaliemie și semne de pierdere a sodiului, cum ar fi hiponatremia și depleția volumului extracelular. Formele cu transmitere autozomal recesivă sunt cauzate de mutații care afectează funcția canalelor epiteliale de sodiu, opusul sindromului Liddle. Pseudohipoaldosteronismul de tip 1 afectează mai multe sisteme de organe și este mai pronunțat, în special la sugari. Cu toate acestea, acești copii pot supraviețui cu corectarea agresivă a pierderilor de sare și controlul hiperkaliemiei, iar severitatea afecțiunii pare să scadă odată cu înaintarea în vârstă. Forma autozomal dominantă este cauzată de mutații care afectează receptorii mineralocorticoizi. Pacienții cu această formă prezintă, de asemenea, pierderi de sare și hiperkaliemie, dar fără implicații majore asupra altor sisteme de organe.
Paralizia periodică hiperkaliemică este un fenomen care apare în urma unor eforturi fizice și este cauzată de o mutație autozomal dominantă a genei care codifică canalele de sodiu din mușchii striați.
Sindromul Gordon, cunoscut și sub denumirea de hipertensiune familială hiperkaliemică sau pseudohipoaldosteronism de tip 2, pare să fie o imagine în oglindă a sindromului Gitelman. În acest sindrom, retenția primară a sodiului conduce la hipertensiune, expansiune volemică, scăderea reninei și aldosteronului, hiperkaliemie și acidoză metabolică. Se observă, de asemenea, o creștere a sensibilității reabsorbției sodiului la diureticele tiazidice, sugerând implicarea co-transportorului sodiu-clor sensibil la tiazide (NCCT). Cu toate acestea, studiile genetice au exclus anomalii ale NCCT. Au fost identificate implicații ale a doi loci de pe cromozomii 1 și 12 și există o heterogenitate genetică în cadrul sindromului. Aceste gene nu corespund transportatorilor ionici, ci sunt asociate cu două proteine neașteptate, WNK (fără lizin-kinază) 1 și WNK 4, care fac parte dintr-o nouă familie de serin-treonin-kinaze. WNK 4 inhibă în mod normal NCCT prin împiedicarea translocării sale de la nivelul citoplasmei.
Mutația caracterizată prin pierderea funcției WNK 4 duce la eliberarea NCCT de sub inhibiția normală și la hiperactivitatea acestuia, cum se observă în fenotipul pacientului. De asemenea, WNK 1 este un inhibitor al WNK 4 și, la unii pacienți cu sindrom Gordon, mutația caracterizată printr-un câștig de funcție în WNK 1 duce la deficiența funcțională a WNK 4 și la supraactivitatea NCCT. Utilizarea inhibitorilor de calcineurină poate duce la hipertensiune, datorită apariției unui fenotip similar sindromului Gordon dobândit, și poate răspunde la tratamentul cu diuretice tiazidice.
Aceștia pot provoca eliberarea potasiului din celule. Inducerea paraliziei musculare în timpul anesteziei generale poate duce la o creștere a nivelului de potasiu de până la 1 mmol/L. De obicei, acest lucru nu reprezintă o problemă, cu excepția cazului în care există o hiperkaliemie preexistentă.
Simptomele hiperkaliemiei pot varia în funcție de severitatea afecțiunii. Un nivel seric de potasiu mai mare de 7.0 mmol/L reprezintă o urgență medicală și este asociat cu modificări ale electrocardiogramei (ECG). Hiperkaliemia severă poate să fie asimptomatică și poate crește riscul de deces subit prin oprirea cardiacă în asistolă. Uneori, singurul simptom prezent este slăbiciunea musculară. În general, hiperkaliemia se poate asocia cu acidoza metabolică, ceea ce poate cauza respirație Kussmaul, o formă de respirație profundă și ritmică. Hiperkaliemia afectează membranele celulare, ceea ce duce la o scădere a excitabilității cardiace, provocând hipotensiune, bradicardie și, în cele din urmă, asistolă.
Modificările ECG progresive cu creşterea hiperkaliemiei (Sursa – Adam Feather, David Randall, Mona Waterhouse – „ Kumar și Clark – Medicină clinică”)
Hiperkaliemia este o situație de urgență cu potențial letal și este întâlnită frecvent în mediul spitalicesc.
Tratamentul hiperkaliemiei severe necesită măsuri imediate, acute și subacute, pentru a preveni oprirea cardiacă și pentru a menține nivelul de potasiu la valori mai scăzute. De asemenea, este important să identificăm și să tratăm cauza hiperkaliemiei.
Concentrațiile crescute de potasiu pot afecta inima, deoarece inactivează canalele de sodiu. Pentru a contracara aceste efecte, se poate administra calciu intravenos, deoarece cationii bivalenți, cum ar fi calciul, restabilesc dependența de voltaj a canalelor. Cu toate acestea, calciulul nu modifică concentrația de potasiu în sânge.
Administrarea intravenoasă de insulină la doze supra-fiziologice (10-20 de unități) poate ajuta la transferul potasiului în interiorul celulelor și la reducerea concentrației de potasiu din sânge cu aproximativ 1 mmol în 60 de minute. Este important să se administreze insulină în asociere cu glucoză pentru a preveni hipoglicemia. Nivelul de glucoză din sânge trebuie monitorizat în mod regulat, la intervale de 6 ore după administrarea insulinei, și trebuie asigurată o sursă de glucoză disponibilă în caz de nevoie. Utilizarea doar a glucozei pentru a stimula eliberarea insulinei endogene nu furnizează nivelurile de insulină necesare și, prin urmare, nu este recomandată.
Salbutamolul, administrat intravenos sau prin nebulizare la doze de 10-20 mg, poate ajuta la transferul potasiului în interiorul celulelor. Cu toate acestea, trebuie avută grijă, deoarece la dozele necesare, poate determina tremor muscular.
Corectarea acidozei cu bicarbonat de sodiu hipertonic (soluție de 8,4%) poate ajuta la eliminarea potasiului, dar poate determina expansiune volemică datorită conținutului ridicat de sodiu. Acest tratament trebuie utilizat exclusiv în situații de urgență, și se poate utiliza o soluție de bicarbonat de sodiu mai diluată (1,26%) în caz de acidoză severă cu un pH mai mic de 6,9. De asemenea, aspirația stomacului poate ajuta la îndepărtarea potasiului și poate determina alcaloză.
Patiromerul și ciclosilicatul de sodiu zirconiu (ZS9) sunt agenți noi care nu sunt absorbiți în organism și acționează prin legarea potasiului în tractul gastrointestinal (GI), ceea ce facilitează eliminarea acestuia prin scaun. Studiile clinice efectuate asupra patiromerului și ZS9 au furnizat dovezi clare privind capacitatea lor de a scădea nivelul de potasiu în sânge în funcție de doză. Acești agenți sunt considerați superiori în comparație cu rășinile schimbătoare de ioni mai vechi și sunt utilizați în prezent, în special, la pacienții cu insuficiență cardiacă și acidocetoza diabetică (ACD) pentru a preveni creșterea nivelului de potasiu indusă de medicamentele din clasa inhibitorilor enzimei de conversie a angiotensinei (IECA) și a antagoniștilor receptorilor de angiotensină (ARB).
Rășinile schimbătoare de ioni, cum ar fi rășina de polistiren sulfonat (SPS), cunoscută sub numele de calciu resonium, reprezintă o metodă mai veche de menținere a nivelului scăzut de potasiu după tratamentul de urgență. Aceste rășini utilizează procesele de schimb ionic care au loc în intestin pentru a elimina potasiul în exces. Cu toate acestea, ele pot avea ca efect secundar retentia de lichide (deoarece calciu resonium conține sodiu) sau pot provoca hipercalcemie (creșterea nivelului de calciu). De asemenea, rășinile nu par să stimuleze semnificativ eliminarea potasiului în afara inducerii diareei, care este declanșată fie prin efectul osmotic, fie prin cel secretor al rășinilor. Din acest motiv, utilizarea lor a fost depășită de noii chelatori ai potasiului care acționează în intestin, așa cum am menționat anterior.
În general, aceste măsuri sunt doar modalități temporare de a controla nivelul crescut de potasiu în sânge, fie pentru a corecta cauza subiacentă a hiperkaliemiei, fie pentru a pregăti pacientul pentru eliminarea potasiului prin dializă, care reprezintă tratamentul definitiv în cazurile de insuficiență renală acută severă sau cronică.
Aceasta este o urgenţă potenţial letală. Tratamentul se împarte în tratamentul urgenţei, a manifestării acute şi subacută.
Introduceţi K+ în celule:
Depleţia de K+ (pentru a reduce plasma K+ plasmatic în următoarele 24 ore):
Concentrația ionilor de hidrogen în compartimentul intracelular și extracelular este strict controlată, iar chiar și mici modificări pot cauza disfuncții semnificative la nivel celular. pH-ul sanguin este riguros reglat și, în mod normal, menținut în intervalul strâns de la 7,38 la 7,42. Orice abatere în afara acestui interval indică o schimbare semnificativă a concentrației ionilor de hidrogen [H+], deoarece pH-ul sanguin este logaritmul negativ al [H+]. La un pH fiziologic de 7,40, concentrația [H+] este de aproximativ 40 nmol/L. Creșterea [H+] (scăderea pH-ului) este cunoscută sub numele de acidemie, în timp ce scăderea [H+] (creșterea pH-ului sanguin) este cunoscută sub numele de alcaliemie. Afecțiunile care provoacă aceste modificări ale pH-ului sanguin sunt denumite acidoză, respectiv alcaloză.
Relaţia dintre [H+] şi pH
În mod normal, dieta unui adult furnizează între 70 și 100 mmol de ioni de hidrogen [H+]. Organismul este echipat cu sisteme tampon care minimizează orice schimbare a pH-ului sanguin cauzată de ingestia de ioni de hidrogen. Aceste sisteme tampon includ proteinele prezente în interiorul celulelor (de exemplu, hemoglobina) și componentele tisulare (cum ar fi carbonatul de calciu și fosfatul de calciu din oase), precum și sistemul bicarbonat – acid carbonic, care se formează prin hidratarea dioxidului de carbon. Acest sistem tampon este cel mai relevant din punct de vedere clinic, în parte datorită faptului că contribuția sa poate fi măsurată și în parte pentru că schimbările în acest sistem tampon pot indica modificări în toate celelalte sisteme tampon. Ionii de bicarbonat [HCO3–] și acidul carbonic (H2CO3) există într-un echilibru, iar în prezența anhidrazei carbonice, acidul carbonic se descompune în dioxid de carbon și apă, așa cum este ilustrat în următoarea ecuație:
Adăugarea ionilor de hidrogen deviază reacţia spre dreapta, scăzând concentraţia plasmatică a bicarbonatului [HCO3–] şi crescând presiunea arterială a dioxidului de carbon (PaCO2). Cum este arătat în ecuaţia următoare, denumită ecuaţia Henderson-Hasselbalch, scăderea plasmatică a [HCO3–] duce la o creştere a [H+] şi scade pH-ul sangvin:
în care [H+] este exprimat în nmol/L, PaCO2 în kilopascali, [HCO3–] în mmol/L şi 181 este coeficientul de disociere al acidului carbonic. În mod alternativ, ecuaţia poate fi exprimată ca şi:
în care pK = 6,1. Astfel, bicarbonatul utilizat în procesul de tamponare trebuie să fie regenerat pentru a menţine un echilibru acido-bazic normal.
Deși acidemia determină o creștere a ventilației pentru a contracara modificările pH-ului, această acțiune nu duce la regenerarea bicarbonatului utilizat în procesul de tamponare. Prin urmare, rinichii trebuie să elimine ioni de hidrogen pentru a readuce nivelul plasmatic al bicarbonatului [HCO3–] la normal. Menținerea concentrației plasmatice normale de bicarbonat în condiții fiziologice depinde de regenerarea zilnică a bicarbonatului, dar și de reabsorbția bicarbonatului filtrat în capilarele glomerulare.
Concentrația normală a bicarbonatului plasmatic [HCO3–] este menținută în mod obișnuit la aproximativ 25 mmol/L. La pacienții cu o rată a filtrării glomerulare (RFG) de 120 ml/min, aproximativ 4.500 mmol de bicarbonat sunt filtrați în fiecare zi. Pentru a menține nivelul plasmatic normal de bicarbonat și pH-ul sanguin, este necesar ca tot bicarbonatul filtrat să fie reabsorbit.
Reabsorbția bicarbonatului din filtratul glomerular are loc în principal în tubul contort proximal, responsabil pentru aproximativ 85-90% din reabsorbția totală a bicarbonatului. În contrast, în nefronul distal, se reabsorbe foarte puțin bicarbonat. Această diferență se datorează prezenței unei cantități mai mari de anhidrază carbonică în lumenul tubular proximal (de-a lungul marginii periei) față de nefronul distal. Această diferență cantitativă face ca bicarbonatul care nu este reabsorbit la nivelul tubului proximal să fie excretat în urină.
Reabsorbția bicarbonatului la nivelul tubului contort proximal este catalizată de pompă Na +/K +-ATP-ază localizată în membrana celulară bazolaterală a celulelor tubulare. Această pompă menține un nivel intracelular scăzut de sodiu, permițând astfel ioniilor de sodiu să intre în celule în direcția gradientului de concentrație al sodiului din lumenul tubular către interiorul celulei. Ionii de hidrogen sunt transportați în sens opus (prin intermediul Na+-H+ antiporter), menținând astfel o neutralitate electrică. Înainte ca bicarbonatul să pătrundă în tubul proximal, acesta se combină cu ioni de hidrogen secretați, formând acid carbonic. Cu ajutorul anhidrazei carbonice din lumenul tubului (CA-IV), acidul carbonic se disociază rapid în dioxid de carbon și apă.
Aceste substanțe pot pătrunde rapid în celula tubulară proximală. În interiorul celulei, dioxidul de carbon este hidratat de anhidraza carbonică citozolică (CA-II), formând bicarbonat. Bicarbonatul este ulterior transportat din interiorul celulei către fluidul peritubular, apoi la nivelul sângelui, în direcția unui gradient electric. Pe parcursul acestui proces, fiecare ion de hidrogen secretat la nivelul lumenului tubului proximal este reabsorbit și poate fi resecretat, astfel încât nu există o pierdere netă de ioni de hidrogen sau un câștig net de ioni de bicarbonat.
Resorbţia bicarbonatului de sodiu la nivelul tubilor renali (în special proxima!) (Sursa – Adam Feather, David Randall, Mona Waterhouse – „ Kumar și Clark – Medicină clinică”)
Bicarbonatul este recaptat prin secreţia de H+ la schimb cu Na+ la nivelul tubilor. Aceasta va duce la formarea de H2CO3, care este apoi descompus în CO2. Acesta este reabsorbit şi reconvertit în H2CO3, care se va disocia formând H+ şi HCO3-. Rezultatul concret ca fi reabsorbţia de Na+ şi HCO3-. Acest proces este dependent de anhidraza carbonică în interiorul celulelor şi pe suprafaţa luminală a celulelor tubulare.
La nivelul tubului proximal se realizează secreția mai mare de acid (până la 4.500 nmoli de ioni de hidrogen pe zi) în comparație cu oricare alt segment al nefronului. Cu toate acestea, majoritatea ionilor de hidrogen secretați în tubul proximal sunt reabsorbiți aproape în întregime împreună cu bicarbonatul, astfel încât secreția de ioni de hidrogen la acest nivel nu contribuie semnificativ la eliminarea ionilor de hidrogen din organism. Excreția încărcării zilnice de acid necesită secreția ioniilor de hidrogen în segmentele mai distale ale nefronului.
În principal, ionii de hidrogen din dietă/alimentație provin din aminoacizii care conțin gruparea thiol. Acești aminoacizi sunt metabolizați în acid sulfuric (H2SO4), care apoi reacționează astfel:
Sulfatul în exces este eliminat în urină, iar ioni de hidrogen sunt tamponați de bicarbonat, ceea ce duce la o scădere a concentrației plasmatice a bicarbonatului [HCO3–]. Această scădere a nivelului plasmatic al bicarbonatului duce la o ușoară scădere a pH-ului sanguin, deși ar fi putut să apară o scădere mai mare a pH-ului fără prezența sistemelor de tamponare.
Excreția ulterioară a ionilor de hidrogen are loc în principal la nivelul tubului colector și duce la regenerarea a 1 mmol de bicarbonat pentru fiecare mmol de ion de hidrogen excretat în urină.
Tubul colector conține trei tipuri de celule:
Secreția ionilor de hidrogen la nivelul tubilor colectori corticali este legată indirect de reabsorbția sodiului. Aldosteronul are mai multe efecte care facilitează secreția ionilor de hidrogen.
Aldosteronul deschide canalele de sodiu la nivelul membranei luminal a celulelor principale și crește activitatea pompei de sodiu-potasiu (Na+/K+-ATP-ază). Aceasta duce la mișcarea ionilor de sodiu în celulele principale, creând o încărcare negativă în lumenul tubular. În același timp, ionii de potasiu din celulele principale și ionii de hidrogen din celulele intercalate de tip alfa migrează din celule în lumenul tubular datorită acestui gradient.
Aldosteronul stimulează direct pompa de protoni (H+-ATP-ază) din celulele intercalate de tip alfa, crescând și mai mult secreția de ioni de hidrogen. Ionii de hidrogen ce trebuie secretați sunt formați prin reasocierea moleculelor de apă și dioxid de carbon în prezența anhidrazei carbonice. Astfel, pentru fiecare ion de hidrogen eliminat în urină, se regenerează o moleculă de bicarbonat.
Când ionii de hidrogen sunt secretați în lumenul tubului colector, o mică fracțiune din acest exces de hidrogen rămâne în soluție. Aici, nivelul urinar de ioni de hidrogen crește, iar pH-ul urinar scade sub 4,0. Cu toate acestea, la un pH urinar sub această valoare, pompelor de secreție, cum ar fi H+-ATP-aza, le este restricționată în mod semnificativ secreția renală a mai multor ioni de hidrogen. Prin urmare, secreția ionică de hidrogen depinde de prezența sistemelor tampon în urină pentru a menține pH-ul urinar la un nivel mai mare de 4,0.
În prezența unui exces de elemente alcaline, necesitățile de homeostazie sunt inversate. Deși rinichii pot excreta o încărcare alcalină excesivă prin reducerea reabsorbției bicarbonatului filtrat în tubul proximal și distal, tuburile colectoare contribuie, de asemenea, prin secreția bicarbonatului generat prin intermediul celulelor intercalate de tip beta. Această schimbare și utilizare a celulelor intercalate de tip beta facilitează secreția bicarbonatului și conservarea ionilor de hidrogen.
Excreţia renală a H+ (Sursa – Adam Feather, David Randall, Mona Waterhouse – „ Kumar și Clark – Medicină clinică”)
Excreţia H+ este controlată indirect de aldosteron în ductele colectoare de la nivel cortical. Aldosteronul creşte absorbţia sodiului şi excreţia potasiului prin deschiderea canalelor de sodiu şi stimularea activităţii Na+ /K+ -ATP-azei în celula principală. Aceste acţiuni crează un gradient electrochimic care favorizează excreţia H+. Aldosteronul facilitează excreţia H+ şi prin stimularea H+-ATP-azei în celulele intercalate.
Există două sisteme tampon implicate în secreția acizilor: acizii titrabili, precum fosfatul, și sistemul amoniacului. Fiecare dintre aceste sisteme este responsabil pentru eliminarea aproximativ jumătate din încărcarea zilnică cu acid, care este de aproximativ 50-100 mmol în condiții fiziologice.
Acizii titrabili reprezintă substanțe tampon filtrate care au un anion conjugat ce poate fi titrat în intervalul de pH ce apare în mod fiziologic în urină. Acidul fosforic (cu un pKa de 6,8) este cel mai des întâlnit tampon urinar titrabil. Ionii de hidrogen se leagă de anionii conjugați ai acestor acizi titrabili și sunt excretați în urină. Pentru fiecare ion de hidrogen excretat sub această formă, un ion de bicarbonat este regenerat în interiorul celulei și reintrodus în sânge.
În ceea ce privește acidoza metabolică, nivelul de acizi titrabili nu poate crește semnificativ, deoarece disponibilitatea de acizi titrabili este determinată de concentrația plasmatică a sistemului tampon și de rata de filtrare glomerulară (RFG). Pe de altă parte, sistemul tampon al amoniului poate crește de câteva sute de ori, dacă este necesar. Prin urmare, o deficiență în excreția renală de ioni de hidrogen este întotdeauna asociată cu un defect în excreția amoniacului.
Amoniacul folosit pentru tamponarea ionilor de hidrogen în urina tubilor colectori este sintetizat în principal în tubul contort proximal. Glutamina este principala sursă de amoniac și trece printr-un proces de dezaminare catalizată de glutaminază, rezultând acid α-cetoglutaric și amoniac. Odată format, amoniacul poate difuza în lumenul tubului proximal și este acidifiat pentru a forma amoniu. Amoniul se deplasează de-a lungul tubului în interstițiul medular. Aici, amoniul disociază pentru a forma amoniac, crescând nivelul interstițial de amoniac.
S-a descoperit că glicoproteinele Rhesus asociate pot acționa ca proteine de transport pentru amoniac, cunoscute și sub denumirea de RhCG/Rhcg, care sunt exprimate la nivelul suprafețelor bazolaterale și apicale ale tubilor contorți distali, tubilor colectori intramedulari și la nivelul celulelor intercalate α. Aceste proteine joacă un rol fundamental în excreția renală a amoniacului în ambele condiții, atât în cazul acidității cât și în cazul alcalinității. Odată secretat, NH3 reacționează cu ionii de hidrogen secretați de celulele tubilor colectori pentru a forma amoniul. Deoarece amoniul (NH4) nu este liposolubil, rămâne blocat în lumen și este excretat în urină sub formă de clorură de amoniu. Există două circumstanțe care favorizează sinteza de amoniac la nivelul celulelor tubilor proximali: acidoza sistemică și hipopotasemia.
Sistemul tampon al amoniacului la nivel renal (Sursa – Adam Feather, David Randall, Mona Waterhouse – „ Kumar și Clark – Medicină clinică”)
Amoniacul utilizat pentru tamponarea H+ în ductul colector este sintetizat în tubul contort proximal, glutamina fiind sursa principală de amoniac. În urma metabolizării glutaminei rezultă α-ketoglutarat (α-KG), care se descompune în bicarbonat care este apoi secretat în lichidul peritubular către un co-transportor Na+-HCO3 –.
Dezechilibrele acido-bazice pot fi cauzate de următoarele:
În multe cazuri, aceste două tipuri de dezechilibre pot coexista. De exemplu, acidoza metabolică poate duce la hiperventilație (prin stimularea chemoreceptorilor medulari), ceea ce crește eliminarea de CO2 la nivel pulmonar și produce o compensare parțială a acidozei. Pe de altă parte, acidoza respiratorie poate fi însoțită de retenție renală de bicarbonat, ceea ce poate fi interpretat greșit ca o alcaloză metabolică primară. Situația devine și mai complexă atunci când un pacient are atât o afecțiune pulmonară, cât și o tulburare metabolică primară.
Diagnosticul dezechilibrelor acido-bazice se bazează în mare parte pe anamneză și examinarea clinică, care de obicei pun în evidență diagnosticul corect. [H+] (concentrația de ioni de hidrogen) și PaCO2 (presiunea parțială a dioxidului de carbon) sunt măsurate în sângele arterial (din precauție), la fel ca și nivelul bicarbonatului. Dacă valorile unui pacient se încadrează doar într-o zonă a diagramei, este foarte probabil ca să fie prezentă doar o anomalie. De exemplu, dacă [H+] este crescut (pH scăzut), dar PaCO2 este în limite normale, diagrama va arăta valorile pacientului între două benzi, indicând o disfuncție respiratorie care duce la o eliminare deficitară a CO2, dar care este parțial compensată de acidoza metabolică, ce stimulează respirația și eliminarea CO2. Aceasta este cea mai comună anomalie „combinată” în practică.
Modificări ale gazelor arteriale
Nomograma acido-bazică Flenley (Sursa – Adam Feather, David Randall, Mona Waterhouse – „ Kumar și Clark – Medicină clinică”)
Aceasta a fost obţinută prin urmărirea unui număr mare de pacienţi cu tulburări respiratorii sau metabolice „pure”: Benzile ilustrează limitele intervalului de confidenţă de 95% reprezentând varietăţile individuale de dezechilibre acido-bazice. Careul central de culoare albă reprezintă limitele aproximative ale pH şi PCO2 arterial la persoanele normale.
Acidoza respiratorie apare atunci când organismul reține dioxid de carbon în mod excesiv, de obicei, ca rezultat al afecțiunilor precum bronhopneumonia obstructivă cronică (COPD). În această situație, nivelul de PaCO2 (presiunea parțială a dioxidului de carbon) și concentrația de ioni de hidrogen [H+] în sânge cresc. Uneori, retenția renală de bicarbonat poate compensa parțial această creștere, aducând concentrația de ioni de hidrogen [H+] către valorile normale.
Alcaloza respiratorie apare atunci când există o intensificare a pierderilor de dioxid de carbon, de obicei, ca urmare a hiperventilației. Aceasta duce la o scădere a nivelului de PaCO2 și a concentrației de ioni de hidrogen [H+] în sânge.
Aceasta apare atunci când se acumulează orice alt acid decât acidul carbonic, ducând la o scădere a concentrației plasmatice a bicarbonatului ([HCO3–]). Există mai multe patologii care pot cauza acidoză metabolică:
Pentru diagnosticul diferențial, calcularea găurii anionice este foarte utilă.
Primul pas constă în identificarea cauzei acidozei, dacă aceasta este cauzată de retenția de HCl sau alt acid. Acest lucru se poate realiza prin calcularea găurii anionice.
Cationii obișnuiți din plasmă includ Na+, K+, Ca2+ și Mg2+, în timp ce anionii normali din plasmă includ Cl–, HCO3– și sarcinile negative de pe albumină, fosfat, sulfat, lactat și alți acizi organici.
Suma sarcinilor pozitive și negative trebuie să fie echilibrată. De obicei, există mai mulți anioni nemăsurați decât cationi, iar gaura anionică normală este în intervalul de 12-16 mmol/L, deși măsurători mai sensibile sugerează o valoare între 3-9 mmol/L. Albumina reprezintă în mod normal cea mai mare parte a anionilor nemăsurați. Prin urmare, o scădere a concentrației plasmatice a albuminei de la 40g/L la 20g/L poate reduce gaura anionică cu până la 6 mmol/L, deoarece fiecare gram de albumină are o sarcină negativă de 0,2-0,28 mmol/L.
Dacă gaura anionică este normală în contextul acidozei, acest lucru sugerează că HCl este reținut sau Na+HCO3– este pierdut. În aceste situații, nivelul plasmatic de bicarbonat scade și este înlocuit de ioni de clor pentru a menține neutralitatea electrică. Prin urmare, aceste tulburări sunt în general numite acidoză hipercloremică.
Acidoza tubulară renală (ATR) este un termen care se referă la acidoza sistemică cauzată de deteriorarea capacității tubilor renali de a menține echilibrul acido-bazic. Acest grup de patologii este relativ rar întâlnit și rareori produce manifestări clinice semnificative.
Acidoza tubulară renală de tip 4 reprezintă o condiție cauzată de un deficit de aldosteron sau a lipsei de răspuns la aldosteron, motiv pentru care este denumită și „hipoaldosteronism hiporeninemic”. Acest tip de acidoză tubulară renală este cel mai frecvent întâlnit. Caracteristicile principale ale acestei afecțiuni sunt hiperpotasemia și acidoza care apar la pacienții cu o formă ușoară de boală renală cronică (BRC), care este de obicei cauzată de o afecțiune tubulointerstițială (de exemplu, nefropatia de reflux) sau diabet. Hiperpotasemia menține acidoza prin mecanismul de reducere a producției de amoniac la nivelul tubulului proximal, ceea ce duce la o scădere a excreției nete de acid.
Sindromul Gordon prezintă anomalii biochimice similare, dar se deosebește prin prezența hipertensiunii arteriale și a unei rate normale a filtrării glomerulare (RFG). Nivelurile de aldosteron și renină plasmatică sunt scăzute, chiar și după măsuri care, în mod normal, ar trebui să le crească. Un sindrom similar poate fi cauzat de utilizarea cronică a antiinflamatoarelor nonsteroidiene, care afectează secreția de renină și aldosteron. În prezența acidozei, pH-ul urinei poate fi scăzut. Tratamentul implică utilizarea de fludrocortizon, bicarbonat de sodiu, diuretice sau medicamente care leagă potasiul în tubul digestiv, sau o combinație a acestora. Soluționarea hiperkaliemiei poate corecta acidoza metabolică prin creșterea excreției de amoniu. Doar dieta cu restricție de potasiu nu este eficientă.
Caracteristicile acidozei tubulare renale de tip 4 (hipoaldosteronism hiporeninemic):
Această afecțiune este extrem de rară și reprezintă o combinație între tipul 1 și tipul 2 de acidoză tubulară renală. Acidoza tubulară renală de tip 3 ereditară este cauzată de mutații care duc la deficiențe ale anhidrazei carbonice de tip II. Această patologie se caracterizează prin:
Această condiție este foarte rară în cazul adulților și este cauzată de o anomalie în procesul de reabsorbție a bicarbonatului de sodiu la nivelul tubului proximal. Caracteristicile esențiale includ acidoză, hipopotasemie, incapacitatea de a reduce pH-ul urinar sub 5,5, chiar și în prezența acidozei sistemice, și prezența bicarbonatului în urină, în ciuda nivelului scăzut al bicarbonatului în sânge. Această afecțiune apare de obicei ca parte a unui defect tubular generalizat, care poate include, de asemenea, glicozurie și aminoacidurie, printre altele.
Există și forme izolate ereditare de acidoză tubulară renală de tip 2, care pot avea transmitere autozomală dominantă sau recesivă. Mutațiile posibile apar la nivelul antiporterului Na+-H+ de pe membrana apicală și, respectiv, la nivelul co-transportorului Na+-HCO3– de pe membrana bazolaterală a celulelor tubului proximal. Tratamentul implică administrarea de bicarbonat de sodiu, fiind necesare doze mari pentru a compensa pierderile renale.
Această condiție apare din cauza unei deficiențe în excreția ionilor de hidrogen (H+) la nivelul tubului distal. Este caracterizată prin următoarele aspecte:
Aceste caracteristici pot apărea în special în cazurile în care producția de acid este crescută, motiv pentru care un test de încărcare cu acid este necesar pentru diagnostic. Alte caracteristici ale acestei afecțiuni includ:
Aceste anomalii pot duce la osteomalacie (scăderea densității osoase), formarea calculilor renali și infecții urinare recurente. Osteomalacia apare din cauza tamponării ionilor de hidrogen (H+) cu ionii de calciu (Ca2+) în oase, ceea ce duce la o scădere a conținutului de calciu în os. Formarea calculilor renali este provocată de hipercalciurie, hipocitraturie (deoarece citratul inhibă precipitarea fosfatului de calciu) și urină alcalină (care favorizează precipitarea fosfatului de calciu).
Infecțiile urinare recurente sunt cauzate de formarea calculilor renali.
Atât modelele ereditare autozomale dominante, cât și cele recesive pot fi întâlnite în acidoza tubulară renală primară de tip distal. În cazurile de acidoză tubulară renală distală recesivă, o proporție a pacienților prezintă și hipoacuzie neurosenzorială, care este asociată cu o mutație care duce la pierderea funcției H+-ATP-azei la nivelul suprafeței apicale a celulelor intercalate.
Tratamentul acestei afecțiuni constă în administrarea de bicarbonat de sodiu, suplimentarea cu potasiu și citrat. Diureticele tiazidice pot fi utile deoarece determină o contracție a volumului și o creștere a reabsorbției bicarbonatului la nivel proximal.
Cauzele acidozei tubulare renale distale de tip 1:
Acidoză tubulară renală distală: defect de excreţie al acizilor de dietă, pH urinar constant >5.5
Acidoză tubulară renală proximală: defect de reabsorbţie a bicarbonatului, pH urinar variabil
Testul de perfuzare cu bicarbonat – diferenţiază acidoza tubulară renală proximală de cea distală:
Testul de încărcare cu acid – se efectuează dacă HCO3 – este >21 mmol/L dar există suspiciune de acidoză tubulară renală parţială (ex. boală asociată nefrocalcinozei):
Un alt instrument util în evaluarea acidozei metabolice cu gaură anionică normală este gaura anionică urinară:
GAURA ANIONICĂ URINARĂ= {[Na+] urinar+ [K+] urinar} – [CI–] urinar
Aceste calcule pot fi utilizate pentru a face diferența între acidoza metabolică cu gaură anionică normală cauzată de diaree (sau alte pierderi gastrointestinale alcaline) și cea cauzată de acidoza tubulară renală (ATR) distală. În ambele afecțiuni, potasiul plasmatic este, în mod caracteristic, scăzut. Cu toate acestea, există diferențe notabile între cele două situații.
Pacienții cu ATR distală au întotdeauna un pH urinar mai mare de 5,3. Aceasta este o caracteristică distinctivă a ATR distale.
În cazul pacienților cu diaree, excreția urinară normală de ioni de hidrogen ar trebui să ducă la acidifierea urinei. Cu toate acestea, din cauza hipopotasemiei, sinteza de amoniac la nivelul celulelor tubulare proximale crește. Acest amoniac acționează ca un tampon, ceea ce duce la creșterea pH-ului urinar la o valoare peste 5,3. De asemenea, când acidul este excretat sub formă de clorură de amoniu, creșterea eliminării de cloruri duce la o scădere a găurii anionice urinare. Prin urmare, gaura anionică urinară ar trebui să fie negativă în cazul unui pacient cu diaree, indiferent de pH-ul urinar.
Pe de altă parte, în ATR distală, unde este prezentă o imposibilitate de a secreta ioni de hidrogen în tubulii colectori, formarea și excreția de clorură de amoniu sunt limitate. Prin urmare, gaura anionică urinară este pozitivă în ATR distală.
Dacă gaura anionică este crescută, aceasta indică prezența unui anion nemăsurat în cantități crescute în organism. Acest anion poate fi fie unul dintre acizii care sunt prezenți în mod normal în cantități mici, dar nu pot fi măsurați în mod obișnuit, cum ar fi lactatul, sau poate fi rezultatul introducerii unui acid exogen în organism.
Cauzele acidozei metabolice cu gaură anionică crescută – GOLD MARK:
Acidoza cronică este adesea cauzată de boala renală cronică, în care există o deficiență în eliminarea acizilor din organism. Acești acizi se acumulează în mod constant, cu o cantitate de până la 40 mmol de ioni de hidrogen pe zi. Pentru a compensa această acumulare, organismul folosește o resursă valoroasă, calciul din oase, pentru a tampona excesul de acid. Prin urmare, acidoza cronică este un factor de risc semnificativ pentru osteodistrofie renală și hipercalciurie.
De asemenea, acidoza cronică a fost identificată ca un factor de risc pentru pierderea masei musculare în cazul insuficienței renale, și poate contribui la progresia inexorabilă a unor forme de insuficiență renală.
Există mai multe modalități prin care boala renală poate provoca acidoză:
Acidoza este adesea o caracteristică a tipurilor de boli renale în care afectarea predomină la nivel tubular, cum ar fi nefropatia de reflux și uropatia cronică obstructivă.
Pentru a corecta acidoza uremică, care poate avea efecte negative asupra oaselor și dezvoltării musculare, se pot lua măsuri precum administrarea orală de bicarbonat în doze de 2-3 mmol/kg pe zi. Totuși, aceasta poate duce la o supraîncărcare cu sodiu. Carbonatul de calciu poate fi de asemenea utilizat pentru a ameliora acidoza și pentru a acționa ca un liant pentru fosfat și un supliment de calciu. În cazul bolii renale terminale, acidoza este de obicei corectată prin dializă.
Creșterea producției de acid lactic are loc atunci când respirația celulară este afectată în mod anormal, fie din cauza lipsei de oxigen la nivelul țesuturilor (cunoscută sub denumirea de „tip A”), fie din cauza unei anomalii metabolice, cum ar fi cea indusă de medicamente precum metformina (denumită „tip B”). Cea mai frecventă formă de acidoză lactică întâlnită în practică este cea de „tip A”, care poate să apară, de exemplu, în caz de șoc septic sau cardiogen.
Este important de remarcat că acidoza lactică poate să apară cu o gravitate semnificativă, chiar dacă tensiunea arterială și nivelul de dioxid de carbon (PCO2) în sânge sunt normale. Acest lucru se datorează vasoconstricției care apare la nivelul vaselor sanguine din zona abdominală și din periferie. Acidoza înrăutățește funcția cardiacă și amplifică vasoconstricția, contribuind astfel la un cerc vicios care duce la producția fulminantă de acid lactic.
Nivel crescut al izoformei lactat D apare ca urmare a fermentaţiei glucozei de către flora anormală în sindromul de intestin subțire.
Există și o formă de acidoză cu gaură anionică crescută care apare din cauza acumulării de acid acetoacetic și hidroxibutiric. Acest lucru este cauzat de producția crescută și, parțial, de reducerea utilizării acestor acizi în periferie. Această condiție este cunoscută sub denumirea de cetoacidoza și este adesea asociată cu diabetul. Există și cetoacidoză fără hiperglicemie, care poate apărea în perioade de înfometare sau ca urmare a unei supradoze de alcool.
Ambele tipuri de acidoză pot să apară în același timp. De exemplu, în cazul holerei, ar trebui să avem o acidoză cu gaură anionică normală din cauza pierderilor masive de bicarbonat din tractul gastrointestinal, dar gaura anionică este frecvent crescută datorită insuficienței renale și a acidozei lactice care apare ca urmare a hipovolemiei.
Pentru a stabili mai ușor dacă există o acidoză cu gaură anionică normală, cum ar fi cetoacidoza, se calculează valoarea delta a găurii anionice. Aceasta reprezintă diferența între valoarea superioară de referință a găurii anionice și valoarea calculată a găurii anionice. Această valoare ar trebui să fie egală cu scăderea concentrației bicarbonatului de la valoarea minimă de referință (normală).
Dacă bicarbonatul este semnificativ mai mic (cu mai mult de 5 mmol/L) decât valoarea de referință, atunci există și o acidoză cu gaură anionică normală în același timp. Similar, dacă bicarbonatul este cu mai mult de 5 mmol/L mai mare decât valoarea așteptată, există și o alcaloză cu gaură anionică normală în același timp.
Din punct de vedere clinic, unul dintre cele mai evidente efecte ale acidozei este stimularea respirației, ceea ce duce la un semn clinic numit „sete de aer” sau respirație Kussmaul. De asemenea, este interesant de observat că pacienții cu hiperventilație profundă pot să nu acuze dispnee, cu toate că unii dintre ei se pot prezenta din acest motiv.
Acidoza are mai multe efecte asupra organismului. Pe de o parte, crește livrarea de oxigen la nivel tisular prin devierea curbei de disociere a oxihemoglobinei la dreapta, dar, pe de altă parte, duce la scăderea producției de acid 2,3-bisfosfogliceric (2,3 BPG), ceea ce revine la normal curba de disociere a oxihemoglobinei.
Disfuncția cardiovasculară este adesea observată la pacienții cu acidoză, deși este dificil de diferențiat între numeroasele cauze care pot contribui la această disfuncție. Acidoza are un efect negativ asupra contractilității inimii. De asemenea, acidoza severă poate provoca constricția venelor, ceea ce determină redistribuția sângelui din periferie spre circulația centrală și creșterea presiunii venoase sistemice, ceea ce poate agrava edemul pulmonar cauzat de insuficiența cardiacă. De asemenea, are loc și vasodilatație a vaselor arteriale, ceea ce contribuie și mai mult la hipotensiune.
Acidoza stimulează pierderea de potasiu de la nivel celular, ce poate duce la deficit de potasiu dacă funcţia renală este normală, sau la hiperpotasemie daca excreţia renala este alterată.
Disfuncția cerebrală variază în funcție de severitatea acidozei. În cazul acidozei severe, pot apărea confuzie și convulsii, dar există numeroase alte cauze posibile pentru aceste simptome.
Tratamentul trebuie să se concentreze în primul rând pe corectarea cauzei primare a acidozei. În cazul acidozei lactice provocate de perfuzia tisulară deficitară (denumită „tip A”), abordarea terapeutică ar trebui să vizeze maximizarea livrării de oxigen către țesuturi prin protejarea căilor respiratorii, optimizarea funcției respiratorii și circulatorii. Acest lucru poate implica adesea administrarea de agenți inotropici, ventilație mecanică și monitorizare invazivă. În cazul acidozei lactice de „tip B”, tratamentul se adresează tulburării primare care a cauzat acidoza, cum ar fi:
În ceea ce privește administrarea de bicarbonat pentru tratamentul acidozei severe, aceasta este un subiect controversat:
Administrarea de bicarbonat de sodiu (50 mmol în 50 ml de soluție de bicarbonat 8,4%) este o practică ocazională utilizată în timpul resuscitării în stop cardio-respirator și poate fi necesară în tratamentul tulburărilor de ritm cardiac. Un beneficiu clar al tratamentului cu bicarbonat este corectarea hiperkaliemiei asociate acidozei. Cu toate acestea, în alte circumstanțe, nu există dovezi clinice solide care să susțină ideea că tratamentul acidozei îmbunătățește prognosticul. Cu toate acestea, administrarea de bicarbonat de sodiu intravenos este o practică standard când concentrația de ion hidrogen (H+) depășește 126 nmol/L (pH <6,9). Aceasta se realizează utilizând soluție de bicarbonat de sodiu 1,26% (150 mmol/L) administrată în decurs de 2-3 ore, cu monitorizarea concomitentă a electroliților și pH-ului. Nu se recomandă administrarea de lactat de sodiu intravenos în aceste cazuri.
Alcaloza metabolică este o afecțiune frecvent întâlnită, reprezentând aproximativ jumătate dintre tulburările acido-bazice întâlnite la pacienții internați. Acest lucru nu ar trebui să surprindă, deoarece vărsăturile, utilizarea diureticelor și aspirația gastrică sunt evenimente comune la pacienții spitalizați. Este important de menționat că alcaloza metabolică poate avea consecințe grave asupra sănătății, cu rate semnificative de mortalitate asociate. De exemplu, rata mortalității este de aproximativ 45% în cazul pacienților cu un pH sanguin de 7,55 și poate ajunge la 80% atunci când pH-ul depășește 7,65. Deși nu există neapărat o relație de cauzalitate directă, prezența alcalozei metabolice severe este un semnal important de alarmă și trebuie tratată cu seriozitate în practica medicală.
Alcaloza metabolică poate fi clasificată în funcție de mecanismele fiziopatologice care stau la baza ei. Aceste mecanisme includ:
Aceste mecanisme complexe pot contribui la instalarea și menținerea alcalozei metabolice într-o varietate de situații clinice.
Pierderile de cloruri care depășesc pierderile de sodiu pot duce la alcaloză metabolică, chiar dacă pierderile de potasiu sunt prevenite. Este important de subliniat că întreruperea procesului care a cauzat alcaloza nu garantează rezolvarea ei. O teorie larg acceptată pentru persistența alcalozei este că aceasta este cauzată de pierderile de cloruri, nu de epuizarea volumică a fluidelor. Chiar dacă funcția normală a tubului proximal este esențială pentru reabsorbția bicarbonatului, tubii colectori par să joace un rol major în menținerea sau rezolvarea alcalozei metabolice prin intermediul alterărilor în transportul ionilor și protonilor.
În stadiul de persistență al alcalozei, celulele intercalate de tip A din tubul colector cortical nu secretă bicarbonat, deoarece nu sunt disponibile suficiente cloruri pentru a facilita schimbul de bicarbonat. Atunci când se administrează cloruri și concentrațiile de cloruri în lumen sau în celule cresc, bicarbonatul este eliminat imediat, ceea ce corectează alcaloza.
În cazul alcalozei metabolice asociate cu hipopotasemie, aceasta este în principal rezultatul migrației ionilor de hidrogen în celule, ceea ce duce la acidoza intracelulară. Pierderile de potasiu pot, de asemenea, să crească producția de amoniac și excreția netă obligatorie a acizilor. Acest aspect este similar cu acidoza observată în ATR de tip 4, care este asociată cu hiperkaliemie. Administrarea de potasiu poate corecta alcaloza sistemică și acidoza intracelulară, deoarece celulele transferă potasiul extracelular în schimbul ionilor de hidrogen intracelulari, care pot ulterior să tamponeze bicarbonatul extracelular.
Sindromul lapte-alcalin, în care sunt ingerate atât bicarbonat cât și calciu, poate provoca alcaloză prin vărsături, absorbție de bicarbonat indusă de calciu și scăderea ratei de filtrare glomerulară (RFG).
Simptomele alcalozei metabolice sunt dificil de diferențiat în funcție de mecanism, fie că este vorba de pierderi de cloruri, volum sau potasiu. În cazul alcalozei severe, pot apărea simptome precum:
Tratamentul alcalozei metabolice care răspunde la corectarea pierderilor de cloruri depinde de evaluarea statusului volemic extracelular, prezența sau absența pierderilor de potasiu și gradul de recuperare a ratei de filtrare glomerulară (RFG).
În cazul în care funcția renală este normală și există pierderi de cloruri, corectarea deficitului de cloruri prin administrarea de sodiu, potasiu sau protoni este esențială. Alcaloza metabolică va fi rapid corectată după suplimentarea cu cloruri. Dacă există pierderi de cloruri și un volum extracelular concomitent scăzut, se utilizează soluții izotonice.
În situații de supraîncărcare volemică, administrarea de soluții saline este contraindicată, iar în astfel de cazuri se poate utiliza intravenos soluție de acid clorhidric sau clorură de amoniu. Dacă ratele de filtrare glomerulară (RFG) sunt adecvate, se poate recurge la acetazolamidă, care ajută la eliminarea bicarbonatului prin inhibarea anhidrazei carbonice. Atunci când rinichii nu pot răspunde la suplimentarea cu cloruri, poate fi necesară dializa.
În cazul alcalozei metabolice datorate pierderilor de potasiu, tratamentul constă în corectarea cauzei principale. Alcaloza ușoară și moderată poate necesita administrarea orală de clorură de potasiu, însă în situații mai grave sau cu tulburări de ritm cardiac, poate fi necesară administrarea intravenoasă de clorură de potasiu.
Acest text nu poate fi copiat.
