Истощение организма лечение: Кахексия: симптомы, причины, лечение

Abstract

На примере гипергликемического гипертонического некетоза мы исследуем изменяющийся состав жидкостных пространств тела, чтобы исследовать различие между обезвоживанием с гипертонусом и истощением объема. Эти термины имеют особое значение, и их правильное использование определяет терапию, когда патофизиология нарушает состав различных жидкостей организма.

История болезни

35-летний мужчина афроамериканского происхождения, страдающий ожирением, гипертонией и недавно диагностированным сахарным диабетом, прекратил прием метформина после инфекции верхних дыхательных путей. После полиурии и полидипсии пациент пил большое количество Gatorade до появления тошноты, рвоты и спутанности сознания. При предъявлении он был неуравновешенным и летаргическим, весил 155 кг при росте 6 футов. Кровяное давление в положении лежа на спине 132/88 с пульсом 90 уд / мин изменилось при стоянии до кровяного давления 121/90 с пульсом 122 уд / мин.На оставшемся физическом осмотре выявлена ​​задняя эритема ротоглотки и сухость слизистых оболочек. Первоначальные лабораторные исследования перечислены в.

Таблица 1

Первоначальные лабораторные исследования

Введение

Обезвоживание означает потерю общей воды в организме, вызывающую гипертонус.К сожалению, слово «обезвоживание» часто используется как синоним истощения объема, что означает нечто иное — дефицит объема внеклеточной жидкости. Различие между этими двумя состояниями важно, поскольку тип жидкостей, используемых для терапии, и скорость их введения различаются для каждого из них. Гипертонус является основным патофизиологическим признаком дефицита воды и предпочтительной терминологией по сравнению с теперь небрежным использованием обезвоживания. Здесь мы исследуем пациента с гипергликемическим гипертоническим некетозом (HHNK), чтобы проиллюстрировать концепции истощения объема и гипертонуса и их роль в разработке рациональной инфузионной терапии.

Патофизиология

Пространства жидкости в организме

Общая вода в организме (TBH ₂ O) составляет около 45-60% массы тела в зависимости от возраста, пола и расы (1, 2). TBH ₂ O далее делится на компартмент внутриклеточной жидкости (ICF; около 55% всей воды в организме) и компартмент внеклеточной жидкости (ECF; около 45% от общего количества воды в организме) (3), которые пропорциональны соотношению осмотически активного внутриклеточного K ⁺ до внеклеточного Na ⁺ (4).Клинический термин , объем — это прикроватное сокращенное обозначение объема ECF (ECFV). ЭКФ можно разделить на объем плазмы, составляющий 17% ЭКФ, объем интерстициальной жидкости, охватывающий 50-60% ЭКФ, и остальную часть, состоящую из воды костей и соединительной ткани (3). Объем крови — это сумма объема внеклеточной плазмы и объема эритроцитов ().

Схематическое изображение водных отделов тела

Тоничность

Почему мы вообще измеряем уровень Na ⁺ в сыворотке крови клинически? Его полезность заключается только в качестве суррогатного маркера тонуса.Тоничность — это описательный физиологический термин, который относится к изменению объема клеток в растворе; объем клеток имеет тенденцию увеличиваться по мере того, как жидкости организма становятся гипотоническими, или сокращаются по мере того, как окружающие жидкости становятся гипертоническими. Тоничность отличается от осмоляльности сыворотки, поскольку измерение последней отражает совокупность эффективных и неэффективных осмолей в литре жидкости организма. Только эффективные осмоли, захваченные по обе стороны от клеточной мембраны, изменяют объем клетки; они обязывают гидратацию соответствующего пространства своего тела через трансмембранный поток воды до тех пор, пока эффективная осмоляльность не уравняется во всех жидкостных компартментах, чтобы установить тонус.Неэффективные осмолы, такие как мочевина и спирт, пересекают клеточные мембраны и не влияют на трансмембранный поток воды или не изменяют объем клетки (5, 6). Если влияние тоничности на объем клеток невозможно количественно оценить напрямую, а осмоляльность сыворотки является ненадежным индикатором (7), тогда сывороточный Na ⁺ становится полезным суррогатным маркером тоничности, и мы можем построить уравнение мысль , чтобы понять это суррогатное материнство: Сыворотка Na ⁺ = Тоничность = Эффективные осмолы ÷ TBH ₂ O = (TBNa ⁺ + TBGluosis + TBK ⁺ ) ÷ TBH ₂ O.

В этом мысленном уравнении осмотически активный TBNa ⁺ и его анионы (не показаны) плюс глюкоза омывают клетки снаружи, а осмотически активный TBK ⁺ и его анионы находятся внутри клеток. Эти объемные растворенные вещества обязывают воду гидратировать один или другой компартмент пропорционально доступным эффективным осмолям, и в равновесии сывороточный Na ⁺ приблизительно отражает чистую тоничность, налагаемую эффективными осмолями во всех компартментах. Чтобы не забыть, внутриклеточный K ⁺ является важным фактором, определяющим стабильное состояние сывороточного Na ⁺ (6, 7), поскольку осмотически активный TBK ⁺ на 20% более распространен, чем TBNa ⁺ , что объясняет, почему ICF немного больше, чем ECF (4).TBNa ⁺ , TBK ⁺ и TBH ₂ O регулируются диетой и почечной экскрецией и, в меньшей степени, потерями из кишечника, легких и кожи. Когда содержание растворенных веществ в организме, уровни антидиуретического гормона и внеклеточный объем являются нормальными, выведение Na ⁺ и K ⁺ с мочой и клиренс воды без электролитов в первую очередь отражают потребление с пищей (6-8) .

Сыворотка Na

В условиях гипергликемии взаимосвязь между ТБГ-глюкозой и сывороточной глюкозой может быть математически выражена с использованием структуры, в которой глюкоза добавляется в плазму и может диффундировать в объем распределения (V _D ), выраженный как доля общей воды в организме: Глюкоза сыворотки = TBGluosis ÷ (V _D × TBH ₂ O).Основываясь на этой структуре, модифицированное соотношение для сывороточного Na ⁺ , корректирующего гипергликемию, может быть получено следующим образом: Сывороточный Na ⁺ _G = (TBNa ⁺ + TBK ⁺ ÷ TBH ₂ O) — Глюкоза × (1 — V _D ) ÷ 2. По мере того, как глюкоза накапливается во внеклеточном пространстве, эффективная осмоляльность повышается, что приводит к смещению воды в организме с ICF на ECF, чтобы восстановить равновесие на новом уровне тоничности. Падение разведения Na ⁺ в сыворотке следует пропорционально изменению концентрации глюкозы и V _D : ΔSerum Na ⁺ _G = ΔГлюкоза × (1-V _D ) ÷ 2.V _D представляет собой сложную функцию активности инсулина, времени распределения глюкозы, ECFV и самой концентрации глюкозы, но в нормальных стационарных условиях включает проницаемую для маннита ECF плюс около 10% ICF (V _D ≅ 0,4) (3, 9, 10). Клинически значимый диапазон V _D (0,3-0,5) соответствует падению уровня Na ⁺ в сыворотке на 1,5-1,9 мэкв / л (в среднем 1,7 мэкв / л) на каждые 100 мг / дл повышения уровня глюкозы в сыворотке (11- 14). У постели больного измеренный уровень Na ⁺ в сыворотке составляет с поправкой на для его снижения, связанного с гипергликемией, так что он в значительной степени отражает TBNa ⁺ и TBK ⁺ относительно TBH ₂ O: Na ⁺ _{G в сыворотке.} = Измеренный уровень Na в сыворотке ⁺ + (1.7 × ΔГлюкоза / 100 в мг / дл).

Объем крови

Нейрогормональные гомеостатические механизмы определяют и защищают эффективный объем циркулирующей крови (ECBV), плохо поддающееся измерению качество артериального наполнения, определяемое в первую очередь объемом крови, сердечным выбросом и тонусом сосудов (15). Объем плазмы, как компонент объема крови, представляет собой общую связь между ECFV и ECBV. Таким образом, ECFV и ECBV обычно параллельны друг другу, но расходятся во многих патологических состояниях; например, при отечных состояниях, таких как застойная сердечная недостаточность или цирроз, часто наблюдается уменьшение ECBV с увеличенным ECFV (15).

Защита от ECBV классически включает сужение сосудов, тахикардию и улучшение сократимости миокарда для поддержания давления кровообращения и притока к жизненно важным органам. Менее ценный ответ — это транскапиллярное наполнение , которое включает перемещение интерстициальной жидкости в сосудистое пространство для восполнения утраченного внутрисосудистого объема (16, 17). Транскапиллярное наполнение обычно наблюдается во время диализной ультрафильтрации, в частности, при мониторинге объема крови на основе гемоконцентрации (18).Кинетические исследования после флеботомии или ультрафильтрации (потеря 10-20% объема крови) показывают, что скорость наполнения сосудов максимальна сразу после потери объема, восполняя около 50% потерянной жидкости в течение 2 часов с возможным выходом на плато через 24 часа примерно через 75-80 часов. восстанавливается% утраченного объема сосудов (19-22). Быстрые потери объема крови происходят в основном из одного только объема крови, в то время как более медленные потери связаны примерно с 75% ECF (объем плазмы плюс объем межклеточной жидкости), требуя в 3-4 раза большего дефицита, чтобы вызвать эквивалентный гемодинамический компромисс.

Негеморрагические потери жидкости, такие как желудочно-кишечные, почечные или третьи интервалы, первоначально происходят из объема плазмы, но обычно достаточно медленные, чтобы распределяться по большей части компартмента ЭКФ, хотя есть исключения (20, 23). В отличие от кровотечения, возникающая гемоконцентрация увеличивает транскапиллярное наполнение и системное сосудистое сопротивление (24, 25), а степень гемоконцентрации позволяет количественно оценить дефицит объема при отсутствии кровопотери (26).

Когда чистая потеря жидкости изотонична, она полностью вытягивается из ECF, и, таким образом, объем потери жидкости точно равен дефициту объема.И наоборот, когда происходит потеря чистой воды, тоничность ЭКФ повышается, вызывая быстрое перемещение воды из большего внутриклеточного компартмента, чтобы установить новый повышенный уровень тонуса тела. Таким образом, потеря чистой воды приводит к гипертонусу и сокращению всех водных компонентов тела пропорционально их доле в общей воде тела (27). Теоретически концепция потери изотонической или чистой воды является привлекательной, но такие потери редко происходят изолированно. Большинство негеморрагических потерь жидкости являются гипотоническими, но их можно разделить на изотонические и чистые водные компоненты для применения теоретической основы.Более того, рассмотрение гипотонических потерь как частично изотонической, а частично чистой воды отличает истощение объема от гипертонуса, помогает распознать преобладающую аномалию и позволяет провести соответствующее вмешательство, сочетающее изотонический раствор и восполнение свободной воды с безопасными темпами для терапии. Чтобы сформулировать эти концепции, мы сопоставим потери 1 л жидкости различного состава и их влияние на жидкостные компартменты организма.

Таблица 2

Отделения жидкости тела и сыворотка Na ⁺ с гипотетическими потерями жидкости в 1 л.

Клинические характеристики

Истощение объема

Истощение объема диагностируется у постели больного с подтверждением лабораторных исследований. Распространенный подход состоит в том, чтобы исследовать статус защитных механизмов ECBV с использованием постуральных или исходных изменений частоты сердечных сокращений и артериального давления или сопутствующих симптомов, таких как ортостатический пресинкоп. Ортостатические изменения частоты сердечных сокращений или артериального давления не проявляются у здоровых людей до тех пор, пока не будет удалено 15-20% объема крови (28, 29).Предполагая, что снижение объема крови на 15% является минимальным порогом для клинически определяемого истощения объема, требуется негеморрагическая, изотоническая потеря примерно 15% ЭКФ, составляющая 7% ТВН ₂ O. Напротив, дефицит чистой воды, эквивалентный 15% TBH ₂ O, необходим для достижения того же гемодинамического порога. Следовательно, изотонические потери примерно в 2 раза больше, чем потери чистой воды при истощении объема крови. Действительно, изотонические потери изменяют системную гемодинамику, уменьшают объем крови и СКФ и оставляют тонус тела неизменным.И наоборот, эквивалентный дефицит чистой воды не влияет на объем крови или СКФ, в то время как гипернатриемия и гипертонус заметны (30–34).

Клиницисты часто используют реакцию почек на гиповолемию, чтобы оценить клиническое впечатление об уменьшении объема. По мере того, как объем крови и ECBV падают, начальные внутрипочечные события поддерживают почечный кровоток (RBF) и GFR, прежде всего за счет воздействия простагландина на тонус афферентных артериол, несмотря на системную вазоконстрикцию. По мере дальнейшего снижения ECBV опосредованная ангиотензином II эфферентная артериолярная вазоконстрикция снижает почечный кровоток, но сохраняет СКФ, что приводит к увеличению фракции фильтрации, что способствует усилению реабсорбции натрия и мочевины в проксимальных канальцах.В конечном итоге механизмы борьбы с афферентной вазоконстрикцией артериол перестают работать, что приводит к резкому падению RBF и GFR (35).

У людей RBF начинает падать примерно при 10% кровопотере, а СКФ падает примерно при 20% кровопотере (36–39). Таким образом, повышение сывороточного креатинина или олигурия, связанное исключительно с негеморрагической гиповолемией, предполагает 15-20% дефицит ЭКФ. Сосудистые заболевания, вызванные гипертонией или диабетом, сердечной дисфункцией, хроническим заболеванием почек или лекарствами, влияющими на компенсаторную ангиотензиновую или простагландиновую системы, будут демонстрировать снижение СКФ при более низких уровнях истощения объема (35).

Гипертонус

Гипертонус обычно возникает в результате непропорционального падения TBH ₂ O по сравнению с TBNa ⁺ и TBK ⁺ , вызывающего гипернатриемию. При потере чистой воды межклеточный тонус повышается и вытягивает жидкость из внутриклеточного компартмента, который, учитывая его больший размер, несет большую часть этой потери. Таким образом, гипертонус во многих отношениях требует внутриклеточного сокращения объема, в то время как истощение объема представляет собой нарушение сокращения объема крови .Функция клеток головного мозга особенно чувствительна к зазубринам, и после гипертонуса преобладают неврологические симптомы. Только экстраординарные потери чистой воды, вызывающие концентрации Na ⁺ в сыворотке крови> 170 мэкв / л, создают риск гемодинамических изменений (27), и неврологические симптомы часто проявляются до того, как гипертонус прогрессирует до этой точки.

Большинство ядросодержащих клеток акклиматизируются к гипертонусу за счет накопления осмолей электролитов, вначале хронических осмолей органических. Эти осмолы втягивают воду обратно во внутриклеточный компартмент, частично восстанавливая объем клетки (40).Если прогрессирование гипертонуса затмевает накопление внутриклеточного осмолита, возникают тяжелые неврологические симптомы с судорогами, комой и миелинозом центрального моста как наиболее опасными осложнениями. Если гипертонус развивается медленно, нейроны акклиматизируются, сохраняют объем клеток, и пациенты проявляют только легкие неврологические симптомы или даже могут проявляться бессимптомно. Однако быстрая коррекция хронического компенсированного гипертонуса может спровоцировать отек мозга, когда осмотическое поступление воды в клетки мозга превышает их краткосрочную способность сбрасывать накопленные органические осмоли (41).

Гипергликемический гипертонус отличается от гипернатриемического гипертонуса. Органические осмолиты в исследованиях на животных накапливаются и быстро растворяются при одной гипергликемии по сравнению с гипернатриемией, что может объяснить относительную редкость связанного с лечением отека мозга при HHNK (42–45). Инсулин в высоких дозах сильно способствует проникновению в клетки осмолей, таких как глюкоза и K ⁺ , и может предрасполагать к отеку мозга (44). Большая распространенность отека мозга при диабетическом кетоацидозе по сравнению с HHNK предполагает, что его патогенез больше связан с метаболическими нарушениями из-за ацидоза, чем с нарушением регуляции объема клеток (44-46).

Гомеостатический ответ на гипертонус — опосредованное АДГ сохранение воды в моче и стимуляция жажды, ищущей воды. Высвобождение АДГ и жажда гораздо более чувствительны к гипертонусу по сравнению с гиповолемией (7). АДГ также увеличивает реабсорбцию мочевины и рециркуляцию в дистальных нефронах, чтобы повысить эффективность реабсорбции воды, что приводит к легкой азотемии (47). И наоборот, поскольку объем сосудов обычно сохраняется, СКФ и креатинин сыворотки изначально не изменяются. Олигурия проявляется на ранней стадии гипертонуса (<5% увеличения по сравнению с заданной точкой), тогда как при гиповолемии проявляется поздно, поскольку для стимуляции высвобождения АДГ и повышения осмоляльности мочи требуется дефицит не менее 10% ECBV (33, 34, 48).Мы суммируем контрастирующие клинические особенности истощения объема и гипертонуса в.

Таблица 3

Клинические признаки истощения объема и гипертонуса

Рациональная Подход к жидкостной терапии

Обоснование подхода к терапии начинается с оценки дефицита объема и воды, поскольку этот дефицит восполняется быстрым введением изотонического раствора и медленным восполнением свободной воды, соответственно.При гипергликемии глюкоза подавляет реабсорбцию почек, в результате чего возникает осмотический диурез, в результате чего моча становится слегка гиперосмолярной (~ 400-500 мОсм / кг). Глюкоза составляет около 50-60% этой осмоляльности мочи, а комбинированная концентрация Na ⁺ + K ⁺ в моче находится в диапазоне 50-100 мэкв / л (49-52). Только использование клиренса безэлектролитной воды, а не осмолярного клиренса свободной воды, правильно определяет значительные потери свободной воды с мочой (6, 53).

Возможная потеря чистых изотонической жидкости и чистой воды будет зависеть от перорального приема пациентом.Полидипсия может привести к потреблению достаточного количества воды, чтобы свести на нет дефицит свободной воды, и даже в редких случаях вызывает гипотоничность (43). Единственный способ четко распознать эту ситуацию — это вычислить сыворотку с поправкой на гипергликемию Na ⁺ _G , так как значение около 140 мэкв / л или менее предполагает нормальный водный баланс или избыток воды, соответственно. Пациенты с функциональным анефрием на диализе часто поступают таким образом, поскольку потери воды с мочой незначительны, а потребление воды не ослабевает.Терапия в этой ситуации — это прежде всего разумная инсулинотерапия (54). И наоборот, предыдущий прием пищи и соли может минимизировать изотонические потери и вызвать дефицит чистой воды. У большинства пациентов с HHNK присутствует как изотоническая, так и свободная потеря воды с клинической комбинацией гемодинамических нарушений и неврологических симптомов (43). Дефицит объема можно оценить клинически, поскольку у нашего пациента наблюдался ортостаз и снижение СКФ, что соответствовало примерно 20% -ному падению объема крови и ECFV.Учитывая патологическое ожирение нашего пациента, TBH ₂ O оценивается с использованием антропоморфных уравнений (2), а не практических правил на основе веса: общая вода в организме (L) = 2,447–0,09516 возраста (лет) + 0,1074 роста (см) + 0,3362 веса. (кг) = 70л. Поскольку ECF составляет 45% от TBH ₂ O, дефицит объема у пациента составляет около 6-6,5 л (0,45 × 70 л × 0,2). Его дефицит чистой воды рассчитывается с использованием сывороточного Na ⁺ _G с поправкой на гипергликемию в часто цитируемой формуле: Дефицит воды = TBH ₂ O × [(Na ^{в сыворотке +} _G ÷ 140) — 1] (6 ), где скорректированная концентрация Na ⁺ _G в сыворотке составляет 158 мэкв / л (139 мэкв / л + 1.7 × 11,1) при дефиците воды 9л.

Лечение HHNK обычно происходит в трех перекрывающихся фазах: восстановление ECBV, восполнение дефицита ECF и коррекция гипергликемии и коррекция дефицита свободной воды (). Другие электролитные нарушения, в частности истощение TBK ⁺ , также следует устранять одновременно и частично перед введением инсулина при явной гипокалиемии (46). Чтобы избежать ишемического повреждения органа-мишени, лечение истощения ECBV имеет приоритет над коррекцией гипертонуса.Скорость коррекции всегда является предметом споров, но рациональный подход состоит в том, чтобы быстро восполнить объем плазмы и затем медленно заменить интерстициальную жидкость, поскольку транскапиллярное пополнение меняет направление в течение следующих 24 часов. Поскольку транскапиллярное пополнение восполняет 75-80% потерянного объема сосудов, дефицит объема плазмы составляет около 20-25% (100% минус 75-80%) от общего дефицита ЭКФ или около 1-1,5 л. Целесообразно введение этого объема в виде болюса физиологического раствора в первые 1-2 часа.Относительно сильное введение изотонического солевого раствора может быть продолжено для восполнения ECFV (~ 5 л за 24 часа = ~ 200 мл / час) и компенсации изотонических потерь мочи (половина объема мочи при условии Na ⁺ + K ⁺ , примерно половина от объема мочи). сыворотка Na ⁺ ).

Истощение циркулирующего объема — это первостепенная начальная терапевтическая цель, за которой следует истощение интерстициальной жидкости, на долю которых приходится 1/4 и 3/4 Дефицит ECFV соответственно.Коррекция тонуса с помощью свободной воды или гипотонических растворов проводится медленно, при этом уровень Na ⁺ _G в сыворотке крови падает со скоростью <10 мэкв / день.

Терапию низкими дозами инсулина (0,1 ЕД / кг / час) следует начинать только после стабилизации гемодинамики, так как возникающий внутриклеточный сдвиг глюкозы также приведет к возврату внеклеточной жидкости в клетки, что еще больше ухудшит ECFV (43, 46). Терапию инсулином следует продолжать до тех пор, пока уровень глюкозы в сыворотке не достигнет около 300 мг / дл, что является легкой гипергликемической целью, предназначенной для поддержания умеренного гипертонуса для снижения риска отека мозга (46).На этом этапе уровень инсулина снижается и используются растворы, содержащие декстрозу, чтобы избежать гипогликемии. Скорость инфузии декстрозы для поддержания постоянного уровня глюкозы в сыворотке может быть рассчитана для соответствия скорости сжигания глюкозы: скорость инфузии 5% декстрозы (мл / час) ≅ среднее часовое изменение уровня глюкозы в сыворотке (мг / дл / час) × 0,08 × TBH ₂ О. Требуемая скорость инфузии 5% декстрозы часто бывает неожиданной. Относительно низкое падение уровня глюкозы в сыворотке 50 мг / дл / час (55) у нашего пациента требует скорости инфузии 5% декстрозы 250–300 мл / час, чтобы просто поддерживать уровень глюкозы в сыворотке на постоянном уровне.Инфузии 10% или 50% декстрозы могут использоваться, если высокие скорости инфузии нежелательны.

По мере проведения объемной реанимации СКФ часто восстанавливается до гипергликемии, что приводит к рецидиву полиурии. Распространенное заблуждение состоит в том, что изотонический раствор устраняет гипертонус, поскольку тоничность настоя ниже тонуса тела. В то время как незначительный оздоровительный эффект возможен в краткосрочной перспективе, значительный осмотический диурез с гипотонической мочой приведет к засолению и ухудшению гипертонуса, если его не лечить.Например, 1 л изотонического солевого раствора может выделяться как 2 л гипотонической мочи, производя чистую потерю свободной воды в размере 1 л. Таким образом, в конечном итоге необходим переход на гипотонические жидкости.

Значительное увеличение объема мочи обычно указывает на улучшение СКФ и выведения гипотонической мочи. 0,45% физиологический раствор полезен на начальном этапе, чтобы сопоставить потери с гипотонической мочой, продолжить восполнение объема и начать коррекцию свободной воды. Относительно медленная коррекция дефицита свободной воды для снижения сывороточного Na ⁺ _G на <10 мЭкв / день часто предлагается для минимизации риска отека мозга, вызванного лечением (56).Поскольку сывороточный Na ⁺ _G у нашего пациента составляет 158 мэкв / л, увеличение на 18 мэкв / л должно быть нормализовано в течение 48 часов или более. Потребуется введение бесплатной воды со скоростью около 150-200 мл / час сверх текущего объема мочи (около ½ объема мочи) и незначительные потери (30-50 мл / час). Примерно 400-500 мл / час полуизотонического физиологического раствора будет эквивалентно 200-250 мл / час свободной воды и изотонического физиологического раствора. По достижении эуволемии следует переключиться на D ₅ W со скоростью примерно 150 мл / час сверх текущих потерь свободной воды для коррекции остаточной гипернатриемии (сывороточный Na ⁺ _G > 140 мэкв / л) .

Таблица 4. Определение основных терминов

Ссылки

Как понимание различий может помочь в терапии

Am J Kidney Dis. Авторская рукопись; доступно в PMC 2014 15 июля.

Опубликован в окончательной отредактированной форме как:

PMCID: PMC4096820

NIHMSID: NIHMS604990

Отдел нефрологии и гипертонии, Департамент медицины, Школа медицины Университета Вандербильта, Нашвилл, Теннесси,

Abstract

На примере гипергликемического гипертонического некетоза мы исследуем изменяющийся состав жидкостных пространств тела, чтобы исследовать различие между обезвоживанием с гипертонусом и истощением объема. Эти термины имеют особое значение, и их правильное использование определяет терапию, когда патофизиология нарушает состав различных жидкостей организма.

История болезни

35-летний мужчина афроамериканского происхождения, страдающий ожирением, гипертонией и недавно диагностированным сахарным диабетом, прекратил прием метформина после инфекции верхних дыхательных путей. После полиурии и полидипсии пациент пил большое количество Gatorade до появления тошноты, рвоты и спутанности сознания. При предъявлении он был неуравновешенным и летаргическим, весил 155 кг при росте 6 футов. Кровяное давление в положении лежа на спине 132/88 с пульсом 90 уд / мин изменилось при стоянии до кровяного давления 121/90 с пульсом 122 уд / мин.На оставшемся физическом осмотре выявлена ​​задняя эритема ротоглотки и сухость слизистых оболочек. Первоначальные лабораторные исследования перечислены в.

Таблица 1

Первоначальные лабораторные исследования

Введение

Обезвоживание означает потерю общей воды в организме, вызывающую гипертонус.К сожалению, слово «обезвоживание» часто используется как синоним истощения объема, что означает нечто иное — дефицит объема внеклеточной жидкости. Различие между этими двумя состояниями важно, поскольку тип жидкостей, используемых для терапии, и скорость их введения различаются для каждого из них. Гипертонус является основным патофизиологическим признаком дефицита воды и предпочтительной терминологией по сравнению с теперь небрежным использованием обезвоживания. Здесь мы исследуем пациента с гипергликемическим гипертоническим некетозом (HHNK), чтобы проиллюстрировать концепции истощения объема и гипертонуса и их роль в разработке рациональной инфузионной терапии.

Патофизиология

Пространства жидкости в организме

Общая вода в организме (TBH ₂ O) составляет около 45-60% массы тела в зависимости от возраста, пола и расы (1, 2). TBH ₂ O далее делится на компартмент внутриклеточной жидкости (ICF; около 55% всей воды в организме) и компартмент внеклеточной жидкости (ECF; около 45% от общего количества воды в организме) (3), которые пропорциональны соотношению осмотически активного внутриклеточного K ⁺ до внеклеточного Na ⁺ (4).Клинический термин , объем — это прикроватное сокращенное обозначение объема ECF (ECFV). ЭКФ можно разделить на объем плазмы, составляющий 17% ЭКФ, объем интерстициальной жидкости, охватывающий 50-60% ЭКФ, и остальную часть, состоящую из воды костей и соединительной ткани (3). Объем крови — это сумма объема внеклеточной плазмы и объема эритроцитов ().

Схематическое изображение водных отделов тела

Тоничность

Почему мы вообще измеряем уровень Na ⁺ в сыворотке крови клинически? Его полезность заключается только в качестве суррогатного маркера тонуса.Тоничность — это описательный физиологический термин, который относится к изменению объема клеток в растворе; объем клеток имеет тенденцию увеличиваться по мере того, как жидкости организма становятся гипотоническими, или сокращаются по мере того, как окружающие жидкости становятся гипертоническими. Тоничность отличается от осмоляльности сыворотки, поскольку измерение последней отражает совокупность эффективных и неэффективных осмолей в литре жидкости организма. Только эффективные осмоли, захваченные по обе стороны от клеточной мембраны, изменяют объем клетки; они обязывают гидратацию соответствующего пространства своего тела через трансмембранный поток воды до тех пор, пока эффективная осмоляльность не уравняется во всех жидкостных компартментах, чтобы установить тонус.Неэффективные осмолы, такие как мочевина и спирт, пересекают клеточные мембраны и не влияют на трансмембранный поток воды или не изменяют объем клетки (5, 6). Если влияние тоничности на объем клеток невозможно количественно оценить напрямую, а осмоляльность сыворотки является ненадежным индикатором (7), тогда сывороточный Na ⁺ становится полезным суррогатным маркером тоничности, и мы можем построить уравнение мысль , чтобы понять это суррогатное материнство: Сыворотка Na ⁺ = Тоничность = Эффективные осмолы ÷ TBH ₂ O = (TBNa ⁺ + TBGluosis + TBK ⁺ ) ÷ TBH ₂ O.

В этом мысленном уравнении осмотически активный TBNa ⁺ и его анионы (не показаны) плюс глюкоза омывают клетки снаружи, а осмотически активный TBK ⁺ и его анионы находятся внутри клеток. Эти объемные растворенные вещества обязывают воду гидратировать один или другой компартмент пропорционально доступным эффективным осмолям, и в равновесии сывороточный Na ⁺ приблизительно отражает чистую тоничность, налагаемую эффективными осмолями во всех компартментах. Чтобы не забыть, внутриклеточный K ⁺ является важным фактором, определяющим стабильное состояние сывороточного Na ⁺ (6, 7), поскольку осмотически активный TBK ⁺ на 20% более распространен, чем TBNa ⁺ , что объясняет, почему ICF немного больше, чем ECF (4).TBNa ⁺ , TBK ⁺ и TBH ₂ O регулируются диетой и почечной экскрецией и, в меньшей степени, потерями из кишечника, легких и кожи. Когда содержание растворенных веществ в организме, уровни антидиуретического гормона и внеклеточный объем являются нормальными, выведение Na ⁺ и K ⁺ с мочой и клиренс воды без электролитов в первую очередь отражают потребление с пищей (6-8) .

Сыворотка Na

В условиях гипергликемии взаимосвязь между ТБГ-глюкозой и сывороточной глюкозой может быть математически выражена с использованием структуры, в которой глюкоза добавляется в плазму и может диффундировать в объем распределения (V _D ), выраженный как доля общей воды в организме: Глюкоза сыворотки = TBGluosis ÷ (V _D × TBH ₂ O).Основываясь на этой структуре, модифицированное соотношение для сывороточного Na ⁺ , корректирующего гипергликемию, может быть получено следующим образом: Сывороточный Na ⁺ _G = (TBNa ⁺ + TBK ⁺ ÷ TBH ₂ O) — Глюкоза × (1 — V _D ) ÷ 2. По мере того, как глюкоза накапливается во внеклеточном пространстве, эффективная осмоляльность повышается, что приводит к смещению воды в организме с ICF на ECF, чтобы восстановить равновесие на новом уровне тоничности. Падение разведения Na ⁺ в сыворотке следует пропорционально изменению концентрации глюкозы и V _D : ΔSerum Na ⁺ _G = ΔГлюкоза × (1-V _D ) ÷ 2.V _D представляет собой сложную функцию активности инсулина, времени распределения глюкозы, ECFV и самой концентрации глюкозы, но в нормальных стационарных условиях включает проницаемую для маннита ECF плюс около 10% ICF (V _D ≅ 0,4) (3, 9, 10). Клинически значимый диапазон V _D (0,3-0,5) соответствует падению уровня Na ⁺ в сыворотке на 1,5-1,9 мэкв / л (в среднем 1,7 мэкв / л) на каждые 100 мг / дл повышения уровня глюкозы в сыворотке (11- 14). У постели больного измеренный уровень Na ⁺ в сыворотке составляет с поправкой на для его снижения, связанного с гипергликемией, так что он в значительной степени отражает TBNa ⁺ и TBK ⁺ относительно TBH ₂ O: Na ⁺ _{G в сыворотке.} = Измеренный уровень Na в сыворотке ⁺ + (1.7 × ΔГлюкоза / 100 в мг / дл).

Объем крови

Нейрогормональные гомеостатические механизмы определяют и защищают эффективный объем циркулирующей крови (ECBV), плохо поддающееся измерению качество артериального наполнения, определяемое в первую очередь объемом крови, сердечным выбросом и тонусом сосудов (15). Объем плазмы, как компонент объема крови, представляет собой общую связь между ECFV и ECBV. Таким образом, ECFV и ECBV обычно параллельны друг другу, но расходятся во многих патологических состояниях; например, при отечных состояниях, таких как застойная сердечная недостаточность или цирроз, часто наблюдается уменьшение ECBV с увеличенным ECFV (15).

Защита от ECBV классически включает сужение сосудов, тахикардию и улучшение сократимости миокарда для поддержания давления кровообращения и притока к жизненно важным органам. Менее ценный ответ — это транскапиллярное наполнение , которое включает перемещение интерстициальной жидкости в сосудистое пространство для восполнения утраченного внутрисосудистого объема (16, 17). Транскапиллярное наполнение обычно наблюдается во время диализной ультрафильтрации, в частности, при мониторинге объема крови на основе гемоконцентрации (18).Кинетические исследования после флеботомии или ультрафильтрации (потеря 10-20% объема крови) показывают, что скорость наполнения сосудов максимальна сразу после потери объема, восполняя около 50% потерянной жидкости в течение 2 часов с возможным выходом на плато через 24 часа примерно через 75-80 часов. восстанавливается% утраченного объема сосудов (19-22). Быстрые потери объема крови происходят в основном из одного только объема крови, в то время как более медленные потери связаны примерно с 75% ECF (объем плазмы плюс объем межклеточной жидкости), требуя в 3-4 раза большего дефицита, чтобы вызвать эквивалентный гемодинамический компромисс.

Негеморрагические потери жидкости, такие как желудочно-кишечные, почечные или третьи интервалы, первоначально происходят из объема плазмы, но обычно достаточно медленные, чтобы распределяться по большей части компартмента ЭКФ, хотя есть исключения (20, 23). В отличие от кровотечения, возникающая гемоконцентрация увеличивает транскапиллярное наполнение и системное сосудистое сопротивление (24, 25), а степень гемоконцентрации позволяет количественно оценить дефицит объема при отсутствии кровопотери (26).

Когда чистая потеря жидкости изотонична, она полностью вытягивается из ECF, и, таким образом, объем потери жидкости точно равен дефициту объема.И наоборот, когда происходит потеря чистой воды, тоничность ЭКФ повышается, вызывая быстрое перемещение воды из большего внутриклеточного компартмента, чтобы установить новый повышенный уровень тонуса тела. Таким образом, потеря чистой воды приводит к гипертонусу и сокращению всех водных компонентов тела пропорционально их доле в общей воде тела (27). Теоретически концепция потери изотонической или чистой воды является привлекательной, но такие потери редко происходят изолированно. Большинство негеморрагических потерь жидкости являются гипотоническими, но их можно разделить на изотонические и чистые водные компоненты для применения теоретической основы.Более того, рассмотрение гипотонических потерь как частично изотонической, а частично чистой воды отличает истощение объема от гипертонуса, помогает распознать преобладающую аномалию и позволяет провести соответствующее вмешательство, сочетающее изотонический раствор и восполнение свободной воды с безопасными темпами для терапии. Чтобы сформулировать эти концепции, мы сопоставим потери 1 л жидкости различного состава и их влияние на жидкостные компартменты организма.

Таблица 2

Отделения жидкости тела и сыворотка Na ⁺ с гипотетическими потерями жидкости в 1 л.

Клинические характеристики

Истощение объема

Истощение объема диагностируется у постели больного с подтверждением лабораторных исследований. Распространенный подход состоит в том, чтобы исследовать статус защитных механизмов ECBV с использованием постуральных или исходных изменений частоты сердечных сокращений и артериального давления или сопутствующих симптомов, таких как ортостатический пресинкоп. Ортостатические изменения частоты сердечных сокращений или артериального давления не проявляются у здоровых людей до тех пор, пока не будет удалено 15-20% объема крови (28, 29).Предполагая, что снижение объема крови на 15% является минимальным порогом для клинически определяемого истощения объема, требуется негеморрагическая, изотоническая потеря примерно 15% ЭКФ, составляющая 7% ТВН ₂ O. Напротив, дефицит чистой воды, эквивалентный 15% TBH ₂ O, необходим для достижения того же гемодинамического порога. Следовательно, изотонические потери примерно в 2 раза больше, чем потери чистой воды при истощении объема крови. Действительно, изотонические потери изменяют системную гемодинамику, уменьшают объем крови и СКФ и оставляют тонус тела неизменным.И наоборот, эквивалентный дефицит чистой воды не влияет на объем крови или СКФ, в то время как гипернатриемия и гипертонус заметны (30–34).

Клиницисты часто используют реакцию почек на гиповолемию, чтобы оценить клиническое впечатление об уменьшении объема. По мере того, как объем крови и ECBV падают, начальные внутрипочечные события поддерживают почечный кровоток (RBF) и GFR, прежде всего за счет воздействия простагландина на тонус афферентных артериол, несмотря на системную вазоконстрикцию. По мере дальнейшего снижения ECBV опосредованная ангиотензином II эфферентная артериолярная вазоконстрикция снижает почечный кровоток, но сохраняет СКФ, что приводит к увеличению фракции фильтрации, что способствует усилению реабсорбции натрия и мочевины в проксимальных канальцах.В конечном итоге механизмы борьбы с афферентной вазоконстрикцией артериол перестают работать, что приводит к резкому падению RBF и GFR (35).

У людей RBF начинает падать примерно при 10% кровопотере, а СКФ падает примерно при 20% кровопотере (36–39). Таким образом, повышение сывороточного креатинина или олигурия, связанное исключительно с негеморрагической гиповолемией, предполагает 15-20% дефицит ЭКФ. Сосудистые заболевания, вызванные гипертонией или диабетом, сердечной дисфункцией, хроническим заболеванием почек или лекарствами, влияющими на компенсаторную ангиотензиновую или простагландиновую системы, будут демонстрировать снижение СКФ при более низких уровнях истощения объема (35).

Гипертонус

Гипертонус обычно возникает в результате непропорционального падения TBH ₂ O по сравнению с TBNa ⁺ и TBK ⁺ , вызывающего гипернатриемию. При потере чистой воды межклеточный тонус повышается и вытягивает жидкость из внутриклеточного компартмента, который, учитывая его больший размер, несет большую часть этой потери. Таким образом, гипертонус во многих отношениях требует внутриклеточного сокращения объема, в то время как истощение объема представляет собой нарушение сокращения объема крови .Функция клеток головного мозга особенно чувствительна к зазубринам, и после гипертонуса преобладают неврологические симптомы. Только экстраординарные потери чистой воды, вызывающие концентрации Na ⁺ в сыворотке крови> 170 мэкв / л, создают риск гемодинамических изменений (27), и неврологические симптомы часто проявляются до того, как гипертонус прогрессирует до этой точки.

Большинство ядросодержащих клеток акклиматизируются к гипертонусу за счет накопления осмолей электролитов, вначале хронических осмолей органических. Эти осмолы втягивают воду обратно во внутриклеточный компартмент, частично восстанавливая объем клетки (40).Если прогрессирование гипертонуса затмевает накопление внутриклеточного осмолита, возникают тяжелые неврологические симптомы с судорогами, комой и миелинозом центрального моста как наиболее опасными осложнениями. Если гипертонус развивается медленно, нейроны акклиматизируются, сохраняют объем клеток, и пациенты проявляют только легкие неврологические симптомы или даже могут проявляться бессимптомно. Однако быстрая коррекция хронического компенсированного гипертонуса может спровоцировать отек мозга, когда осмотическое поступление воды в клетки мозга превышает их краткосрочную способность сбрасывать накопленные органические осмоли (41).

Гипергликемический гипертонус отличается от гипернатриемического гипертонуса. Органические осмолиты в исследованиях на животных накапливаются и быстро растворяются при одной гипергликемии по сравнению с гипернатриемией, что может объяснить относительную редкость связанного с лечением отека мозга при HHNK (42–45). Инсулин в высоких дозах сильно способствует проникновению в клетки осмолей, таких как глюкоза и K ⁺ , и может предрасполагать к отеку мозга (44). Большая распространенность отека мозга при диабетическом кетоацидозе по сравнению с HHNK предполагает, что его патогенез больше связан с метаболическими нарушениями из-за ацидоза, чем с нарушением регуляции объема клеток (44-46).

Гомеостатический ответ на гипертонус — опосредованное АДГ сохранение воды в моче и стимуляция жажды, ищущей воды. Высвобождение АДГ и жажда гораздо более чувствительны к гипертонусу по сравнению с гиповолемией (7). АДГ также увеличивает реабсорбцию мочевины и рециркуляцию в дистальных нефронах, чтобы повысить эффективность реабсорбции воды, что приводит к легкой азотемии (47). И наоборот, поскольку объем сосудов обычно сохраняется, СКФ и креатинин сыворотки изначально не изменяются. Олигурия проявляется на ранней стадии гипертонуса (<5% увеличения по сравнению с заданной точкой), тогда как при гиповолемии проявляется поздно, поскольку для стимуляции высвобождения АДГ и повышения осмоляльности мочи требуется дефицит не менее 10% ECBV (33, 34, 48).Мы суммируем контрастирующие клинические особенности истощения объема и гипертонуса в.

Таблица 3

Клинические признаки истощения объема и гипертонуса

Рациональная Подход к жидкостной терапии

Обоснование подхода к терапии начинается с оценки дефицита объема и воды, поскольку этот дефицит восполняется быстрым введением изотонического раствора и медленным восполнением свободной воды, соответственно.При гипергликемии глюкоза подавляет реабсорбцию почек, в результате чего возникает осмотический диурез, в результате чего моча становится слегка гиперосмолярной (~ 400-500 мОсм / кг). Глюкоза составляет около 50-60% этой осмоляльности мочи, а комбинированная концентрация Na ⁺ + K ⁺ в моче находится в диапазоне 50-100 мэкв / л (49-52). Только использование клиренса безэлектролитной воды, а не осмолярного клиренса свободной воды, правильно определяет значительные потери свободной воды с мочой (6, 53).

Возможная потеря чистых изотонической жидкости и чистой воды будет зависеть от перорального приема пациентом.Полидипсия может привести к потреблению достаточного количества воды, чтобы свести на нет дефицит свободной воды, и даже в редких случаях вызывает гипотоничность (43). Единственный способ четко распознать эту ситуацию — это вычислить сыворотку с поправкой на гипергликемию Na ⁺ _G , так как значение около 140 мэкв / л или менее предполагает нормальный водный баланс или избыток воды, соответственно. Пациенты с функциональным анефрием на диализе часто поступают таким образом, поскольку потери воды с мочой незначительны, а потребление воды не ослабевает.Терапия в этой ситуации — это прежде всего разумная инсулинотерапия (54). И наоборот, предыдущий прием пищи и соли может минимизировать изотонические потери и вызвать дефицит чистой воды. У большинства пациентов с HHNK присутствует как изотоническая, так и свободная потеря воды с клинической комбинацией гемодинамических нарушений и неврологических симптомов (43). Дефицит объема можно оценить клинически, поскольку у нашего пациента наблюдался ортостаз и снижение СКФ, что соответствовало примерно 20% -ному падению объема крови и ECFV.Учитывая патологическое ожирение нашего пациента, TBH ₂ O оценивается с использованием антропоморфных уравнений (2), а не практических правил на основе веса: общая вода в организме (L) = 2,447–0,09516 возраста (лет) + 0,1074 роста (см) + 0,3362 веса. (кг) = 70л. Поскольку ECF составляет 45% от TBH ₂ O, дефицит объема у пациента составляет около 6-6,5 л (0,45 × 70 л × 0,2). Его дефицит чистой воды рассчитывается с использованием сывороточного Na ⁺ _G с поправкой на гипергликемию в часто цитируемой формуле: Дефицит воды = TBH ₂ O × [(Na ^{в сыворотке +} _G ÷ 140) — 1] (6 ), где скорректированная концентрация Na ⁺ _G в сыворотке составляет 158 мэкв / л (139 мэкв / л + 1.7 × 11,1) при дефиците воды 9л.

Лечение HHNK обычно происходит в трех перекрывающихся фазах: восстановление ECBV, восполнение дефицита ECF и коррекция гипергликемии и коррекция дефицита свободной воды (). Другие электролитные нарушения, в частности истощение TBK ⁺ , также следует устранять одновременно и частично перед введением инсулина при явной гипокалиемии (46). Чтобы избежать ишемического повреждения органа-мишени, лечение истощения ECBV имеет приоритет над коррекцией гипертонуса.Скорость коррекции всегда является предметом споров, но рациональный подход состоит в том, чтобы быстро восполнить объем плазмы и затем медленно заменить интерстициальную жидкость, поскольку транскапиллярное пополнение меняет направление в течение следующих 24 часов. Поскольку транскапиллярное пополнение восполняет 75-80% потерянного объема сосудов, дефицит объема плазмы составляет около 20-25% (100% минус 75-80%) от общего дефицита ЭКФ или около 1-1,5 л. Целесообразно введение этого объема в виде болюса физиологического раствора в первые 1-2 часа.Относительно сильное введение изотонического солевого раствора может быть продолжено для восполнения ECFV (~ 5 л за 24 часа = ~ 200 мл / час) и компенсации изотонических потерь мочи (половина объема мочи при условии Na ⁺ + K ⁺ , примерно половина от объема мочи). сыворотка Na ⁺ ).

Истощение циркулирующего объема — это первостепенная начальная терапевтическая цель, за которой следует истощение интерстициальной жидкости, на долю которых приходится 1/4 и 3/4 Дефицит ECFV соответственно.Коррекция тонуса с помощью свободной воды или гипотонических растворов проводится медленно, при этом уровень Na ⁺ _G в сыворотке крови падает со скоростью <10 мэкв / день.

Терапию низкими дозами инсулина (0,1 ЕД / кг / час) следует начинать только после стабилизации гемодинамики, так как возникающий внутриклеточный сдвиг глюкозы также приведет к возврату внеклеточной жидкости в клетки, что еще больше ухудшит ECFV (43, 46). Терапию инсулином следует продолжать до тех пор, пока уровень глюкозы в сыворотке не достигнет около 300 мг / дл, что является легкой гипергликемической целью, предназначенной для поддержания умеренного гипертонуса для снижения риска отека мозга (46).На этом этапе уровень инсулина снижается и используются растворы, содержащие декстрозу, чтобы избежать гипогликемии. Скорость инфузии декстрозы для поддержания постоянного уровня глюкозы в сыворотке может быть рассчитана для соответствия скорости сжигания глюкозы: скорость инфузии 5% декстрозы (мл / час) ≅ среднее часовое изменение уровня глюкозы в сыворотке (мг / дл / час) × 0,08 × TBH ₂ О. Требуемая скорость инфузии 5% декстрозы часто бывает неожиданной. Относительно низкое падение уровня глюкозы в сыворотке 50 мг / дл / час (55) у нашего пациента требует скорости инфузии 5% декстрозы 250–300 мл / час, чтобы просто поддерживать уровень глюкозы в сыворотке на постоянном уровне.Инфузии 10% или 50% декстрозы могут использоваться, если высокие скорости инфузии нежелательны.

По мере проведения объемной реанимации СКФ часто восстанавливается до гипергликемии, что приводит к рецидиву полиурии. Распространенное заблуждение состоит в том, что изотонический раствор устраняет гипертонус, поскольку тоничность настоя ниже тонуса тела. В то время как незначительный оздоровительный эффект возможен в краткосрочной перспективе, значительный осмотический диурез с гипотонической мочой приведет к засолению и ухудшению гипертонуса, если его не лечить.Например, 1 л изотонического солевого раствора может выделяться как 2 л гипотонической мочи, производя чистую потерю свободной воды в размере 1 л. Таким образом, в конечном итоге необходим переход на гипотонические жидкости.

Значительное увеличение объема мочи обычно указывает на улучшение СКФ и выведения гипотонической мочи. 0,45% физиологический раствор полезен на начальном этапе, чтобы сопоставить потери с гипотонической мочой, продолжить восполнение объема и начать коррекцию свободной воды. Относительно медленная коррекция дефицита свободной воды для снижения сывороточного Na ⁺ _G на <10 мЭкв / день часто предлагается для минимизации риска отека мозга, вызванного лечением (56).Поскольку сывороточный Na ⁺ _G у нашего пациента составляет 158 мэкв / л, увеличение на 18 мэкв / л должно быть нормализовано в течение 48 часов или более. Потребуется введение бесплатной воды со скоростью около 150-200 мл / час сверх текущего объема мочи (около ½ объема мочи) и незначительные потери (30-50 мл / час). Примерно 400-500 мл / час полуизотонического физиологического раствора будет эквивалентно 200-250 мл / час свободной воды и изотонического физиологического раствора. По достижении эуволемии следует переключиться на D ₅ W со скоростью примерно 150 мл / час сверх текущих потерь свободной воды для коррекции остаточной гипернатриемии (сывороточный Na ⁺ _G > 140 мэкв / л) .

Таблица 4. Определение основных терминов

Ссылки

Как понимание различий может помочь в терапии

Am J Kidney Dis. Авторская рукопись; доступно в PMC 2014 15 июля.

Опубликован в окончательной отредактированной форме как:

PMCID: PMC4096820

NIHMSID: NIHMS604990

Отдел нефрологии и гипертонии, Департамент медицины, Школа медицины Университета Вандербильта, Нашвилл, Теннесси,

Abstract

На примере гипергликемического гипертонического некетоза мы исследуем изменяющийся состав жидкостных пространств тела, чтобы исследовать различие между обезвоживанием с гипертонусом и истощением объема. Эти термины имеют особое значение, и их правильное использование определяет терапию, когда патофизиология нарушает состав различных жидкостей организма.

История болезни

35-летний мужчина афроамериканского происхождения, страдающий ожирением, гипертонией и недавно диагностированным сахарным диабетом, прекратил прием метформина после инфекции верхних дыхательных путей. После полиурии и полидипсии пациент пил большое количество Gatorade до появления тошноты, рвоты и спутанности сознания. При предъявлении он был неуравновешенным и летаргическим, весил 155 кг при росте 6 футов. Кровяное давление в положении лежа на спине 132/88 с пульсом 90 уд / мин изменилось при стоянии до кровяного давления 121/90 с пульсом 122 уд / мин.На оставшемся физическом осмотре выявлена ​​задняя эритема ротоглотки и сухость слизистых оболочек. Первоначальные лабораторные исследования перечислены в.

Таблица 1

Первоначальные лабораторные исследования

Введение

Обезвоживание означает потерю общей воды в организме, вызывающую гипертонус.К сожалению, слово «обезвоживание» часто используется как синоним истощения объема, что означает нечто иное — дефицит объема внеклеточной жидкости. Различие между этими двумя состояниями важно, поскольку тип жидкостей, используемых для терапии, и скорость их введения различаются для каждого из них. Гипертонус является основным патофизиологическим признаком дефицита воды и предпочтительной терминологией по сравнению с теперь небрежным использованием обезвоживания. Здесь мы исследуем пациента с гипергликемическим гипертоническим некетозом (HHNK), чтобы проиллюстрировать концепции истощения объема и гипертонуса и их роль в разработке рациональной инфузионной терапии.

Патофизиология

Пространства жидкости в организме

Общая вода в организме (TBH ₂ O) составляет около 45-60% массы тела в зависимости от возраста, пола и расы (1, 2). TBH ₂ O далее делится на компартмент внутриклеточной жидкости (ICF; около 55% всей воды в организме) и компартмент внеклеточной жидкости (ECF; около 45% от общего количества воды в организме) (3), которые пропорциональны соотношению осмотически активного внутриклеточного K ⁺ до внеклеточного Na ⁺ (4).Клинический термин , объем — это прикроватное сокращенное обозначение объема ECF (ECFV). ЭКФ можно разделить на объем плазмы, составляющий 17% ЭКФ, объем интерстициальной жидкости, охватывающий 50-60% ЭКФ, и остальную часть, состоящую из воды костей и соединительной ткани (3). Объем крови — это сумма объема внеклеточной плазмы и объема эритроцитов ().

Схематическое изображение водных отделов тела

Тоничность

Почему мы вообще измеряем уровень Na ⁺ в сыворотке крови клинически? Его полезность заключается только в качестве суррогатного маркера тонуса.Тоничность — это описательный физиологический термин, который относится к изменению объема клеток в растворе; объем клеток имеет тенденцию увеличиваться по мере того, как жидкости организма становятся гипотоническими, или сокращаются по мере того, как окружающие жидкости становятся гипертоническими. Тоничность отличается от осмоляльности сыворотки, поскольку измерение последней отражает совокупность эффективных и неэффективных осмолей в литре жидкости организма. Только эффективные осмоли, захваченные по обе стороны от клеточной мембраны, изменяют объем клетки; они обязывают гидратацию соответствующего пространства своего тела через трансмембранный поток воды до тех пор, пока эффективная осмоляльность не уравняется во всех жидкостных компартментах, чтобы установить тонус.Неэффективные осмолы, такие как мочевина и спирт, пересекают клеточные мембраны и не влияют на трансмембранный поток воды или не изменяют объем клетки (5, 6). Если влияние тоничности на объем клеток невозможно количественно оценить напрямую, а осмоляльность сыворотки является ненадежным индикатором (7), тогда сывороточный Na ⁺ становится полезным суррогатным маркером тоничности, и мы можем построить уравнение мысль , чтобы понять это суррогатное материнство: Сыворотка Na ⁺ = Тоничность = Эффективные осмолы ÷ TBH ₂ O = (TBNa ⁺ + TBGluosis + TBK ⁺ ) ÷ TBH ₂ O.

В этом мысленном уравнении осмотически активный TBNa ⁺ и его анионы (не показаны) плюс глюкоза омывают клетки снаружи, а осмотически активный TBK ⁺ и его анионы находятся внутри клеток. Эти объемные растворенные вещества обязывают воду гидратировать один или другой компартмент пропорционально доступным эффективным осмолям, и в равновесии сывороточный Na ⁺ приблизительно отражает чистую тоничность, налагаемую эффективными осмолями во всех компартментах. Чтобы не забыть, внутриклеточный K ⁺ является важным фактором, определяющим стабильное состояние сывороточного Na ⁺ (6, 7), поскольку осмотически активный TBK ⁺ на 20% более распространен, чем TBNa ⁺ , что объясняет, почему ICF немного больше, чем ECF (4).TBNa ⁺ , TBK ⁺ и TBH ₂ O регулируются диетой и почечной экскрецией и, в меньшей степени, потерями из кишечника, легких и кожи. Когда содержание растворенных веществ в организме, уровни антидиуретического гормона и внеклеточный объем являются нормальными, выведение Na ⁺ и K ⁺ с мочой и клиренс воды без электролитов в первую очередь отражают потребление с пищей (6-8) .

Сыворотка Na

В условиях гипергликемии взаимосвязь между ТБГ-глюкозой и сывороточной глюкозой может быть математически выражена с использованием структуры, в которой глюкоза добавляется в плазму и может диффундировать в объем распределения (V _D ), выраженный как доля общей воды в организме: Глюкоза сыворотки = TBGluosis ÷ (V _D × TBH ₂ O).Основываясь на этой структуре, модифицированное соотношение для сывороточного Na ⁺ , корректирующего гипергликемию, может быть получено следующим образом: Сывороточный Na ⁺ _G = (TBNa ⁺ + TBK ⁺ ÷ TBH ₂ O) — Глюкоза × (1 — V _D ) ÷ 2. По мере того, как глюкоза накапливается во внеклеточном пространстве, эффективная осмоляльность повышается, что приводит к смещению воды в организме с ICF на ECF, чтобы восстановить равновесие на новом уровне тоничности. Падение разведения Na ⁺ в сыворотке следует пропорционально изменению концентрации глюкозы и V _D : ΔSerum Na ⁺ _G = ΔГлюкоза × (1-V _D ) ÷ 2.V _D представляет собой сложную функцию активности инсулина, времени распределения глюкозы, ECFV и самой концентрации глюкозы, но в нормальных стационарных условиях включает проницаемую для маннита ECF плюс около 10% ICF (V _D ≅ 0,4) (3, 9, 10). Клинически значимый диапазон V _D (0,3-0,5) соответствует падению уровня Na ⁺ в сыворотке на 1,5-1,9 мэкв / л (в среднем 1,7 мэкв / л) на каждые 100 мг / дл повышения уровня глюкозы в сыворотке (11- 14). У постели больного измеренный уровень Na ⁺ в сыворотке составляет с поправкой на для его снижения, связанного с гипергликемией, так что он в значительной степени отражает TBNa ⁺ и TBK ⁺ относительно TBH ₂ O: Na ⁺ _{G в сыворотке.} = Измеренный уровень Na в сыворотке ⁺ + (1.7 × ΔГлюкоза / 100 в мг / дл).

Объем крови

Нейрогормональные гомеостатические механизмы определяют и защищают эффективный объем циркулирующей крови (ECBV), плохо поддающееся измерению качество артериального наполнения, определяемое в первую очередь объемом крови, сердечным выбросом и тонусом сосудов (15). Объем плазмы, как компонент объема крови, представляет собой общую связь между ECFV и ECBV. Таким образом, ECFV и ECBV обычно параллельны друг другу, но расходятся во многих патологических состояниях; например, при отечных состояниях, таких как застойная сердечная недостаточность или цирроз, часто наблюдается уменьшение ECBV с увеличенным ECFV (15).

Защита от ECBV классически включает сужение сосудов, тахикардию и улучшение сократимости миокарда для поддержания давления кровообращения и притока к жизненно важным органам. Менее ценный ответ — это транскапиллярное наполнение , которое включает перемещение интерстициальной жидкости в сосудистое пространство для восполнения утраченного внутрисосудистого объема (16, 17). Транскапиллярное наполнение обычно наблюдается во время диализной ультрафильтрации, в частности, при мониторинге объема крови на основе гемоконцентрации (18).Кинетические исследования после флеботомии или ультрафильтрации (потеря 10-20% объема крови) показывают, что скорость наполнения сосудов максимальна сразу после потери объема, восполняя около 50% потерянной жидкости в течение 2 часов с возможным выходом на плато через 24 часа примерно через 75-80 часов. восстанавливается% утраченного объема сосудов (19-22). Быстрые потери объема крови происходят в основном из одного только объема крови, в то время как более медленные потери связаны примерно с 75% ECF (объем плазмы плюс объем межклеточной жидкости), требуя в 3-4 раза большего дефицита, чтобы вызвать эквивалентный гемодинамический компромисс.

Негеморрагические потери жидкости, такие как желудочно-кишечные, почечные или третьи интервалы, первоначально происходят из объема плазмы, но обычно достаточно медленные, чтобы распределяться по большей части компартмента ЭКФ, хотя есть исключения (20, 23). В отличие от кровотечения, возникающая гемоконцентрация увеличивает транскапиллярное наполнение и системное сосудистое сопротивление (24, 25), а степень гемоконцентрации позволяет количественно оценить дефицит объема при отсутствии кровопотери (26).

Когда чистая потеря жидкости изотонична, она полностью вытягивается из ECF, и, таким образом, объем потери жидкости точно равен дефициту объема.И наоборот, когда происходит потеря чистой воды, тоничность ЭКФ повышается, вызывая быстрое перемещение воды из большего внутриклеточного компартмента, чтобы установить новый повышенный уровень тонуса тела. Таким образом, потеря чистой воды приводит к гипертонусу и сокращению всех водных компонентов тела пропорционально их доле в общей воде тела (27). Теоретически концепция потери изотонической или чистой воды является привлекательной, но такие потери редко происходят изолированно. Большинство негеморрагических потерь жидкости являются гипотоническими, но их можно разделить на изотонические и чистые водные компоненты для применения теоретической основы.Более того, рассмотрение гипотонических потерь как частично изотонической, а частично чистой воды отличает истощение объема от гипертонуса, помогает распознать преобладающую аномалию и позволяет провести соответствующее вмешательство, сочетающее изотонический раствор и восполнение свободной воды с безопасными темпами для терапии. Чтобы сформулировать эти концепции, мы сопоставим потери 1 л жидкости различного состава и их влияние на жидкостные компартменты организма.

Таблица 2

Отделения жидкости тела и сыворотка Na ⁺ с гипотетическими потерями жидкости в 1 л.

Клинические характеристики

Истощение объема

Истощение объема диагностируется у постели больного с подтверждением лабораторных исследований. Распространенный подход состоит в том, чтобы исследовать статус защитных механизмов ECBV с использованием постуральных или исходных изменений частоты сердечных сокращений и артериального давления или сопутствующих симптомов, таких как ортостатический пресинкоп. Ортостатические изменения частоты сердечных сокращений или артериального давления не проявляются у здоровых людей до тех пор, пока не будет удалено 15-20% объема крови (28, 29).Предполагая, что снижение объема крови на 15% является минимальным порогом для клинически определяемого истощения объема, требуется негеморрагическая, изотоническая потеря примерно 15% ЭКФ, составляющая 7% ТВН ₂ O. Напротив, дефицит чистой воды, эквивалентный 15% TBH ₂ O, необходим для достижения того же гемодинамического порога. Следовательно, изотонические потери примерно в 2 раза больше, чем потери чистой воды при истощении объема крови. Действительно, изотонические потери изменяют системную гемодинамику, уменьшают объем крови и СКФ и оставляют тонус тела неизменным.И наоборот, эквивалентный дефицит чистой воды не влияет на объем крови или СКФ, в то время как гипернатриемия и гипертонус заметны (30–34).

Клиницисты часто используют реакцию почек на гиповолемию, чтобы оценить клиническое впечатление об уменьшении объема. По мере того, как объем крови и ECBV падают, начальные внутрипочечные события поддерживают почечный кровоток (RBF) и GFR, прежде всего за счет воздействия простагландина на тонус афферентных артериол, несмотря на системную вазоконстрикцию. По мере дальнейшего снижения ECBV опосредованная ангиотензином II эфферентная артериолярная вазоконстрикция снижает почечный кровоток, но сохраняет СКФ, что приводит к увеличению фракции фильтрации, что способствует усилению реабсорбции натрия и мочевины в проксимальных канальцах.В конечном итоге механизмы борьбы с афферентной вазоконстрикцией артериол перестают работать, что приводит к резкому падению RBF и GFR (35).

У людей RBF начинает падать примерно при 10% кровопотере, а СКФ падает примерно при 20% кровопотере (36–39). Таким образом, повышение сывороточного креатинина или олигурия, связанное исключительно с негеморрагической гиповолемией, предполагает 15-20% дефицит ЭКФ. Сосудистые заболевания, вызванные гипертонией или диабетом, сердечной дисфункцией, хроническим заболеванием почек или лекарствами, влияющими на компенсаторную ангиотензиновую или простагландиновую системы, будут демонстрировать снижение СКФ при более низких уровнях истощения объема (35).

Гипертонус

Гипертонус обычно возникает в результате непропорционального падения TBH ₂ O по сравнению с TBNa ⁺ и TBK ⁺ , вызывающего гипернатриемию. При потере чистой воды межклеточный тонус повышается и вытягивает жидкость из внутриклеточного компартмента, который, учитывая его больший размер, несет большую часть этой потери. Таким образом, гипертонус во многих отношениях требует внутриклеточного сокращения объема, в то время как истощение объема представляет собой нарушение сокращения объема крови .Функция клеток головного мозга особенно чувствительна к зазубринам, и после гипертонуса преобладают неврологические симптомы. Только экстраординарные потери чистой воды, вызывающие концентрации Na ⁺ в сыворотке крови> 170 мэкв / л, создают риск гемодинамических изменений (27), и неврологические симптомы часто проявляются до того, как гипертонус прогрессирует до этой точки.

Большинство ядросодержащих клеток акклиматизируются к гипертонусу за счет накопления осмолей электролитов, вначале хронических осмолей органических. Эти осмолы втягивают воду обратно во внутриклеточный компартмент, частично восстанавливая объем клетки (40).Если прогрессирование гипертонуса затмевает накопление внутриклеточного осмолита, возникают тяжелые неврологические симптомы с судорогами, комой и миелинозом центрального моста как наиболее опасными осложнениями. Если гипертонус развивается медленно, нейроны акклиматизируются, сохраняют объем клеток, и пациенты проявляют только легкие неврологические симптомы или даже могут проявляться бессимптомно. Однако быстрая коррекция хронического компенсированного гипертонуса может спровоцировать отек мозга, когда осмотическое поступление воды в клетки мозга превышает их краткосрочную способность сбрасывать накопленные органические осмоли (41).

Гипергликемический гипертонус отличается от гипернатриемического гипертонуса. Органические осмолиты в исследованиях на животных накапливаются и быстро растворяются при одной гипергликемии по сравнению с гипернатриемией, что может объяснить относительную редкость связанного с лечением отека мозга при HHNK (42–45). Инсулин в высоких дозах сильно способствует проникновению в клетки осмолей, таких как глюкоза и K ⁺ , и может предрасполагать к отеку мозга (44). Большая распространенность отека мозга при диабетическом кетоацидозе по сравнению с HHNK предполагает, что его патогенез больше связан с метаболическими нарушениями из-за ацидоза, чем с нарушением регуляции объема клеток (44-46).

Гомеостатический ответ на гипертонус — опосредованное АДГ сохранение воды в моче и стимуляция жажды, ищущей воды. Высвобождение АДГ и жажда гораздо более чувствительны к гипертонусу по сравнению с гиповолемией (7). АДГ также увеличивает реабсорбцию мочевины и рециркуляцию в дистальных нефронах, чтобы повысить эффективность реабсорбции воды, что приводит к легкой азотемии (47). И наоборот, поскольку объем сосудов обычно сохраняется, СКФ и креатинин сыворотки изначально не изменяются. Олигурия проявляется на ранней стадии гипертонуса (<5% увеличения по сравнению с заданной точкой), тогда как при гиповолемии проявляется поздно, поскольку для стимуляции высвобождения АДГ и повышения осмоляльности мочи требуется дефицит не менее 10% ECBV (33, 34, 48).Мы суммируем контрастирующие клинические особенности истощения объема и гипертонуса в.

Таблица 3

Клинические признаки истощения объема и гипертонуса

Рациональная Подход к жидкостной терапии

Обоснование подхода к терапии начинается с оценки дефицита объема и воды, поскольку этот дефицит восполняется быстрым введением изотонического раствора и медленным восполнением свободной воды, соответственно.При гипергликемии глюкоза подавляет реабсорбцию почек, в результате чего возникает осмотический диурез, в результате чего моча становится слегка гиперосмолярной (~ 400-500 мОсм / кг). Глюкоза составляет около 50-60% этой осмоляльности мочи, а комбинированная концентрация Na ⁺ + K ⁺ в моче находится в диапазоне 50-100 мэкв / л (49-52). Только использование клиренса безэлектролитной воды, а не осмолярного клиренса свободной воды, правильно определяет значительные потери свободной воды с мочой (6, 53).

Возможная потеря чистых изотонической жидкости и чистой воды будет зависеть от перорального приема пациентом.Полидипсия может привести к потреблению достаточного количества воды, чтобы свести на нет дефицит свободной воды, и даже в редких случаях вызывает гипотоничность (43). Единственный способ четко распознать эту ситуацию — это вычислить сыворотку с поправкой на гипергликемию Na ⁺ _G , так как значение около 140 мэкв / л или менее предполагает нормальный водный баланс или избыток воды, соответственно. Пациенты с функциональным анефрием на диализе часто поступают таким образом, поскольку потери воды с мочой незначительны, а потребление воды не ослабевает.Терапия в этой ситуации — это прежде всего разумная инсулинотерапия (54). И наоборот, предыдущий прием пищи и соли может минимизировать изотонические потери и вызвать дефицит чистой воды. У большинства пациентов с HHNK присутствует как изотоническая, так и свободная потеря воды с клинической комбинацией гемодинамических нарушений и неврологических симптомов (43). Дефицит объема можно оценить клинически, поскольку у нашего пациента наблюдался ортостаз и снижение СКФ, что соответствовало примерно 20% -ному падению объема крови и ECFV.Учитывая патологическое ожирение нашего пациента, TBH ₂ O оценивается с использованием антропоморфных уравнений (2), а не практических правил на основе веса: общая вода в организме (L) = 2,447–0,09516 возраста (лет) + 0,1074 роста (см) + 0,3362 веса. (кг) = 70л. Поскольку ECF составляет 45% от TBH ₂ O, дефицит объема у пациента составляет около 6-6,5 л (0,45 × 70 л × 0,2). Его дефицит чистой воды рассчитывается с использованием сывороточного Na ⁺ _G с поправкой на гипергликемию в часто цитируемой формуле: Дефицит воды = TBH ₂ O × [(Na ^{в сыворотке +} _G ÷ 140) — 1] (6 ), где скорректированная концентрация Na ⁺ _G в сыворотке составляет 158 мэкв / л (139 мэкв / л + 1.7 × 11,1) при дефиците воды 9л.

Лечение HHNK обычно происходит в трех перекрывающихся фазах: восстановление ECBV, восполнение дефицита ECF и коррекция гипергликемии и коррекция дефицита свободной воды (). Другие электролитные нарушения, в частности истощение TBK ⁺ , также следует устранять одновременно и частично перед введением инсулина при явной гипокалиемии (46). Чтобы избежать ишемического повреждения органа-мишени, лечение истощения ECBV имеет приоритет над коррекцией гипертонуса.Скорость коррекции всегда является предметом споров, но рациональный подход состоит в том, чтобы быстро восполнить объем плазмы и затем медленно заменить интерстициальную жидкость, поскольку транскапиллярное пополнение меняет направление в течение следующих 24 часов. Поскольку транскапиллярное пополнение восполняет 75-80% потерянного объема сосудов, дефицит объема плазмы составляет около 20-25% (100% минус 75-80%) от общего дефицита ЭКФ или около 1-1,5 л. Целесообразно введение этого объема в виде болюса физиологического раствора в первые 1-2 часа.Относительно сильное введение изотонического солевого раствора может быть продолжено для восполнения ECFV (~ 5 л за 24 часа = ~ 200 мл / час) и компенсации изотонических потерь мочи (половина объема мочи при условии Na ⁺ + K ⁺ , примерно половина от объема мочи). сыворотка Na ⁺ ).

Истощение циркулирующего объема — это первостепенная начальная терапевтическая цель, за которой следует истощение интерстициальной жидкости, на долю которых приходится 1/4 и 3/4 Дефицит ECFV соответственно.Коррекция тонуса с помощью свободной воды или гипотонических растворов проводится медленно, при этом уровень Na ⁺ _G в сыворотке крови падает со скоростью <10 мэкв / день.

Терапию низкими дозами инсулина (0,1 ЕД / кг / час) следует начинать только после стабилизации гемодинамики, так как возникающий внутриклеточный сдвиг глюкозы также приведет к возврату внеклеточной жидкости в клетки, что еще больше ухудшит ECFV (43, 46). Терапию инсулином следует продолжать до тех пор, пока уровень глюкозы в сыворотке не достигнет около 300 мг / дл, что является легкой гипергликемической целью, предназначенной для поддержания умеренного гипертонуса для снижения риска отека мозга (46).На этом этапе уровень инсулина снижается и используются растворы, содержащие декстрозу, чтобы избежать гипогликемии. Скорость инфузии декстрозы для поддержания постоянного уровня глюкозы в сыворотке может быть рассчитана для соответствия скорости сжигания глюкозы: скорость инфузии 5% декстрозы (мл / час) ≅ среднее часовое изменение уровня глюкозы в сыворотке (мг / дл / час) × 0,08 × TBH ₂ О. Требуемая скорость инфузии 5% декстрозы часто бывает неожиданной. Относительно низкое падение уровня глюкозы в сыворотке 50 мг / дл / час (55) у нашего пациента требует скорости инфузии 5% декстрозы 250–300 мл / час, чтобы просто поддерживать уровень глюкозы в сыворотке на постоянном уровне.Инфузии 10% или 50% декстрозы могут использоваться, если высокие скорости инфузии нежелательны.

По мере проведения объемной реанимации СКФ часто восстанавливается до гипергликемии, что приводит к рецидиву полиурии. Распространенное заблуждение состоит в том, что изотонический раствор устраняет гипертонус, поскольку тоничность настоя ниже тонуса тела. В то время как незначительный оздоровительный эффект возможен в краткосрочной перспективе, значительный осмотический диурез с гипотонической мочой приведет к засолению и ухудшению гипертонуса, если его не лечить.Например, 1 л изотонического солевого раствора может выделяться как 2 л гипотонической мочи, производя чистую потерю свободной воды в размере 1 л. Таким образом, в конечном итоге необходим переход на гипотонические жидкости.

Значительное увеличение объема мочи обычно указывает на улучшение СКФ и выведения гипотонической мочи. 0,45% физиологический раствор полезен на начальном этапе, чтобы сопоставить потери с гипотонической мочой, продолжить восполнение объема и начать коррекцию свободной воды. Относительно медленная коррекция дефицита свободной воды для снижения сывороточного Na ⁺ _G на <10 мЭкв / день часто предлагается для минимизации риска отека мозга, вызванного лечением (56).Поскольку сывороточный Na ⁺ _G у нашего пациента составляет 158 мэкв / л, увеличение на 18 мэкв / л должно быть нормализовано в течение 48 часов или более. Потребуется введение бесплатной воды со скоростью около 150-200 мл / час сверх текущего объема мочи (около ½ объема мочи) и незначительные потери (30-50 мл / час). Примерно 400-500 мл / час полуизотонического физиологического раствора будет эквивалентно 200-250 мл / час свободной воды и изотонического физиологического раствора. По достижении эуволемии следует переключиться на D ₅ W со скоростью примерно 150 мл / час сверх текущих потерь свободной воды для коррекции остаточной гипернатриемии (сывороточный Na ⁺ _G > 140 мэкв / л) .

Таблица 4. Определение основных терминов

Ссылки

Как понимание различий может помочь в терапии

Am J Kidney Dis. Авторская рукопись; доступно в PMC 2014 15 июля.

Опубликован в окончательной отредактированной форме как:

PMCID: PMC4096820

NIHMSID: NIHMS604990

Отдел нефрологии и гипертонии, Департамент медицины, Школа медицины Университета Вандербильта, Нашвилл, Теннесси,

Abstract

На примере гипергликемического гипертонического некетоза мы исследуем изменяющийся состав жидкостных пространств тела, чтобы исследовать различие между обезвоживанием с гипертонусом и истощением объема. Эти термины имеют особое значение, и их правильное использование определяет терапию, когда патофизиология нарушает состав различных жидкостей организма.

История болезни

35-летний мужчина афроамериканского происхождения, страдающий ожирением, гипертонией и недавно диагностированным сахарным диабетом, прекратил прием метформина после инфекции верхних дыхательных путей. После полиурии и полидипсии пациент пил большое количество Gatorade до появления тошноты, рвоты и спутанности сознания. При предъявлении он был неуравновешенным и летаргическим, весил 155 кг при росте 6 футов. Кровяное давление в положении лежа на спине 132/88 с пульсом 90 уд / мин изменилось при стоянии до кровяного давления 121/90 с пульсом 122 уд / мин.На оставшемся физическом осмотре выявлена ​​задняя эритема ротоглотки и сухость слизистых оболочек. Первоначальные лабораторные исследования перечислены в.

Таблица 1

Первоначальные лабораторные исследования

Введение

Обезвоживание означает потерю общей воды в организме, вызывающую гипертонус.К сожалению, слово «обезвоживание» часто используется как синоним истощения объема, что означает нечто иное — дефицит объема внеклеточной жидкости. Различие между этими двумя состояниями важно, поскольку тип жидкостей, используемых для терапии, и скорость их введения различаются для каждого из них. Гипертонус является основным патофизиологическим признаком дефицита воды и предпочтительной терминологией по сравнению с теперь небрежным использованием обезвоживания. Здесь мы исследуем пациента с гипергликемическим гипертоническим некетозом (HHNK), чтобы проиллюстрировать концепции истощения объема и гипертонуса и их роль в разработке рациональной инфузионной терапии.

Патофизиология

Пространства жидкости в организме

Общая вода в организме (TBH ₂ O) составляет около 45-60% массы тела в зависимости от возраста, пола и расы (1, 2). TBH ₂ O далее делится на компартмент внутриклеточной жидкости (ICF; около 55% всей воды в организме) и компартмент внеклеточной жидкости (ECF; около 45% от общего количества воды в организме) (3), которые пропорциональны соотношению осмотически активного внутриклеточного K ⁺ до внеклеточного Na ⁺ (4).Клинический термин , объем — это прикроватное сокращенное обозначение объема ECF (ECFV). ЭКФ можно разделить на объем плазмы, составляющий 17% ЭКФ, объем интерстициальной жидкости, охватывающий 50-60% ЭКФ, и остальную часть, состоящую из воды костей и соединительной ткани (3). Объем крови — это сумма объема внеклеточной плазмы и объема эритроцитов ().

Схематическое изображение водных отделов тела

Тоничность

Почему мы вообще измеряем уровень Na ⁺ в сыворотке крови клинически? Его полезность заключается только в качестве суррогатного маркера тонуса.Тоничность — это описательный физиологический термин, который относится к изменению объема клеток в растворе; объем клеток имеет тенденцию увеличиваться по мере того, как жидкости организма становятся гипотоническими, или сокращаются по мере того, как окружающие жидкости становятся гипертоническими. Тоничность отличается от осмоляльности сыворотки, поскольку измерение последней отражает совокупность эффективных и неэффективных осмолей в литре жидкости организма. Только эффективные осмоли, захваченные по обе стороны от клеточной мембраны, изменяют объем клетки; они обязывают гидратацию соответствующего пространства своего тела через трансмембранный поток воды до тех пор, пока эффективная осмоляльность не уравняется во всех жидкостных компартментах, чтобы установить тонус.Неэффективные осмолы, такие как мочевина и спирт, пересекают клеточные мембраны и не влияют на трансмембранный поток воды или не изменяют объем клетки (5, 6). Если влияние тоничности на объем клеток невозможно количественно оценить напрямую, а осмоляльность сыворотки является ненадежным индикатором (7), тогда сывороточный Na ⁺ становится полезным суррогатным маркером тоничности, и мы можем построить уравнение мысль , чтобы понять это суррогатное материнство: Сыворотка Na ⁺ = Тоничность = Эффективные осмолы ÷ TBH ₂ O = (TBNa ⁺ + TBGluosis + TBK ⁺ ) ÷ TBH ₂ O.

В этом мысленном уравнении осмотически активный TBNa ⁺ и его анионы (не показаны) плюс глюкоза омывают клетки снаружи, а осмотически активный TBK ⁺ и его анионы находятся внутри клеток. Эти объемные растворенные вещества обязывают воду гидратировать один или другой компартмент пропорционально доступным эффективным осмолям, и в равновесии сывороточный Na ⁺ приблизительно отражает чистую тоничность, налагаемую эффективными осмолями во всех компартментах. Чтобы не забыть, внутриклеточный K ⁺ является важным фактором, определяющим стабильное состояние сывороточного Na ⁺ (6, 7), поскольку осмотически активный TBK ⁺ на 20% более распространен, чем TBNa ⁺ , что объясняет, почему ICF немного больше, чем ECF (4).TBNa ⁺ , TBK ⁺ и TBH ₂ O регулируются диетой и почечной экскрецией и, в меньшей степени, потерями из кишечника, легких и кожи. Когда содержание растворенных веществ в организме, уровни антидиуретического гормона и внеклеточный объем являются нормальными, выведение Na ⁺ и K ⁺ с мочой и клиренс воды без электролитов в первую очередь отражают потребление с пищей (6-8) .

Сыворотка Na

В условиях гипергликемии взаимосвязь между ТБГ-глюкозой и сывороточной глюкозой может быть математически выражена с использованием структуры, в которой глюкоза добавляется в плазму и может диффундировать в объем распределения (V _D ), выраженный как доля общей воды в организме: Глюкоза сыворотки = TBGluosis ÷ (V _D × TBH ₂ O).Основываясь на этой структуре, модифицированное соотношение для сывороточного Na ⁺ , корректирующего гипергликемию, может быть получено следующим образом: Сывороточный Na ⁺ _G = (TBNa ⁺ + TBK ⁺ ÷ TBH ₂ O) — Глюкоза × (1 — V _D ) ÷ 2. По мере того, как глюкоза накапливается во внеклеточном пространстве, эффективная осмоляльность повышается, что приводит к смещению воды в организме с ICF на ECF, чтобы восстановить равновесие на новом уровне тоничности. Падение разведения Na ⁺ в сыворотке следует пропорционально изменению концентрации глюкозы и V _D : ΔSerum Na ⁺ _G = ΔГлюкоза × (1-V _D ) ÷ 2.V _D представляет собой сложную функцию активности инсулина, времени распределения глюкозы, ECFV и самой концентрации глюкозы, но в нормальных стационарных условиях включает проницаемую для маннита ECF плюс около 10% ICF (V _D ≅ 0,4) (3, 9, 10). Клинически значимый диапазон V _D (0,3-0,5) соответствует падению уровня Na ⁺ в сыворотке на 1,5-1,9 мэкв / л (в среднем 1,7 мэкв / л) на каждые 100 мг / дл повышения уровня глюкозы в сыворотке (11- 14). У постели больного измеренный уровень Na ⁺ в сыворотке составляет с поправкой на для его снижения, связанного с гипергликемией, так что он в значительной степени отражает TBNa ⁺ и TBK ⁺ относительно TBH ₂ O: Na ⁺ _{G в сыворотке.} = Измеренный уровень Na в сыворотке ⁺ + (1.7 × ΔГлюкоза / 100 в мг / дл).

Объем крови

Нейрогормональные гомеостатические механизмы определяют и защищают эффективный объем циркулирующей крови (ECBV), плохо поддающееся измерению качество артериального наполнения, определяемое в первую очередь объемом крови, сердечным выбросом и тонусом сосудов (15). Объем плазмы, как компонент объема крови, представляет собой общую связь между ECFV и ECBV. Таким образом, ECFV и ECBV обычно параллельны друг другу, но расходятся во многих патологических состояниях; например, при отечных состояниях, таких как застойная сердечная недостаточность или цирроз, часто наблюдается уменьшение ECBV с увеличенным ECFV (15).

Защита от ECBV классически включает сужение сосудов, тахикардию и улучшение сократимости миокарда для поддержания давления кровообращения и притока к жизненно важным органам. Менее ценный ответ — это транскапиллярное наполнение , которое включает перемещение интерстициальной жидкости в сосудистое пространство для восполнения утраченного внутрисосудистого объема (16, 17). Транскапиллярное наполнение обычно наблюдается во время диализной ультрафильтрации, в частности, при мониторинге объема крови на основе гемоконцентрации (18).Кинетические исследования после флеботомии или ультрафильтрации (потеря 10-20% объема крови) показывают, что скорость наполнения сосудов максимальна сразу после потери объема, восполняя около 50% потерянной жидкости в течение 2 часов с возможным выходом на плато через 24 часа примерно через 75-80 часов. восстанавливается% утраченного объема сосудов (19-22). Быстрые потери объема крови происходят в основном из одного только объема крови, в то время как более медленные потери связаны примерно с 75% ECF (объем плазмы плюс объем межклеточной жидкости), требуя в 3-4 раза большего дефицита, чтобы вызвать эквивалентный гемодинамический компромисс.

Негеморрагические потери жидкости, такие как желудочно-кишечные, почечные или третьи интервалы, первоначально происходят из объема плазмы, но обычно достаточно медленные, чтобы распределяться по большей части компартмента ЭКФ, хотя есть исключения (20, 23). В отличие от кровотечения, возникающая гемоконцентрация увеличивает транскапиллярное наполнение и системное сосудистое сопротивление (24, 25), а степень гемоконцентрации позволяет количественно оценить дефицит объема при отсутствии кровопотери (26).

Когда чистая потеря жидкости изотонична, она полностью вытягивается из ECF, и, таким образом, объем потери жидкости точно равен дефициту объема.И наоборот, когда происходит потеря чистой воды, тоничность ЭКФ повышается, вызывая быстрое перемещение воды из большего внутриклеточного компартмента, чтобы установить новый повышенный уровень тонуса тела. Таким образом, потеря чистой воды приводит к гипертонусу и сокращению всех водных компонентов тела пропорционально их доле в общей воде тела (27). Теоретически концепция потери изотонической или чистой воды является привлекательной, но такие потери редко происходят изолированно. Большинство негеморрагических потерь жидкости являются гипотоническими, но их можно разделить на изотонические и чистые водные компоненты для применения теоретической основы.Более того, рассмотрение гипотонических потерь как частично изотонической, а частично чистой воды отличает истощение объема от гипертонуса, помогает распознать преобладающую аномалию и позволяет провести соответствующее вмешательство, сочетающее изотонический раствор и восполнение свободной воды с безопасными темпами для терапии. Чтобы сформулировать эти концепции, мы сопоставим потери 1 л жидкости различного состава и их влияние на жидкостные компартменты организма.

Таблица 2

Отделения жидкости тела и сыворотка Na ⁺ с гипотетическими потерями жидкости в 1 л.

Клинические характеристики

Истощение объема

Истощение объема диагностируется у постели больного с подтверждением лабораторных исследований. Распространенный подход состоит в том, чтобы исследовать статус защитных механизмов ECBV с использованием постуральных или исходных изменений частоты сердечных сокращений и артериального давления или сопутствующих симптомов, таких как ортостатический пресинкоп. Ортостатические изменения частоты сердечных сокращений или артериального давления не проявляются у здоровых людей до тех пор, пока не будет удалено 15-20% объема крови (28, 29).Предполагая, что снижение объема крови на 15% является минимальным порогом для клинически определяемого истощения объема, требуется негеморрагическая, изотоническая потеря примерно 15% ЭКФ, составляющая 7% ТВН ₂ O. Напротив, дефицит чистой воды, эквивалентный 15% TBH ₂ O, необходим для достижения того же гемодинамического порога. Следовательно, изотонические потери примерно в 2 раза больше, чем потери чистой воды при истощении объема крови. Действительно, изотонические потери изменяют системную гемодинамику, уменьшают объем крови и СКФ и оставляют тонус тела неизменным.И наоборот, эквивалентный дефицит чистой воды не влияет на объем крови или СКФ, в то время как гипернатриемия и гипертонус заметны (30–34).

Клиницисты часто используют реакцию почек на гиповолемию, чтобы оценить клиническое впечатление об уменьшении объема. По мере того, как объем крови и ECBV падают, начальные внутрипочечные события поддерживают почечный кровоток (RBF) и GFR, прежде всего за счет воздействия простагландина на тонус афферентных артериол, несмотря на системную вазоконстрикцию. По мере дальнейшего снижения ECBV опосредованная ангиотензином II эфферентная артериолярная вазоконстрикция снижает почечный кровоток, но сохраняет СКФ, что приводит к увеличению фракции фильтрации, что способствует усилению реабсорбции натрия и мочевины в проксимальных канальцах.В конечном итоге механизмы борьбы с афферентной вазоконстрикцией артериол перестают работать, что приводит к резкому падению RBF и GFR (35).

У людей RBF начинает падать примерно при 10% кровопотере, а СКФ падает примерно при 20% кровопотере (36–39). Таким образом, повышение сывороточного креатинина или олигурия, связанное исключительно с негеморрагической гиповолемией, предполагает 15-20% дефицит ЭКФ. Сосудистые заболевания, вызванные гипертонией или диабетом, сердечной дисфункцией, хроническим заболеванием почек или лекарствами, влияющими на компенсаторную ангиотензиновую или простагландиновую системы, будут демонстрировать снижение СКФ при более низких уровнях истощения объема (35).

Гипертонус

Гипертонус обычно возникает в результате непропорционального падения TBH ₂ O по сравнению с TBNa ⁺ и TBK ⁺ , вызывающего гипернатриемию. При потере чистой воды межклеточный тонус повышается и вытягивает жидкость из внутриклеточного компартмента, который, учитывая его больший размер, несет большую часть этой потери. Таким образом, гипертонус во многих отношениях требует внутриклеточного сокращения объема, в то время как истощение объема представляет собой нарушение сокращения объема крови .Функция клеток головного мозга особенно чувствительна к зазубринам, и после гипертонуса преобладают неврологические симптомы. Только экстраординарные потери чистой воды, вызывающие концентрации Na ⁺ в сыворотке крови> 170 мэкв / л, создают риск гемодинамических изменений (27), и неврологические симптомы часто проявляются до того, как гипертонус прогрессирует до этой точки.

Большинство ядросодержащих клеток акклиматизируются к гипертонусу за счет накопления осмолей электролитов, вначале хронических осмолей органических. Эти осмолы втягивают воду обратно во внутриклеточный компартмент, частично восстанавливая объем клетки (40).Если прогрессирование гипертонуса затмевает накопление внутриклеточного осмолита, возникают тяжелые неврологические симптомы с судорогами, комой и миелинозом центрального моста как наиболее опасными осложнениями. Если гипертонус развивается медленно, нейроны акклиматизируются, сохраняют объем клеток, и пациенты проявляют только легкие неврологические симптомы или даже могут проявляться бессимптомно. Однако быстрая коррекция хронического компенсированного гипертонуса может спровоцировать отек мозга, когда осмотическое поступление воды в клетки мозга превышает их краткосрочную способность сбрасывать накопленные органические осмоли (41).

Гипергликемический гипертонус отличается от гипернатриемического гипертонуса. Органические осмолиты в исследованиях на животных накапливаются и быстро растворяются при одной гипергликемии по сравнению с гипернатриемией, что может объяснить относительную редкость связанного с лечением отека мозга при HHNK (42–45). Инсулин в высоких дозах сильно способствует проникновению в клетки осмолей, таких как глюкоза и K ⁺ , и может предрасполагать к отеку мозга (44). Большая распространенность отека мозга при диабетическом кетоацидозе по сравнению с HHNK предполагает, что его патогенез больше связан с метаболическими нарушениями из-за ацидоза, чем с нарушением регуляции объема клеток (44-46).

Гомеостатический ответ на гипертонус — опосредованное АДГ сохранение воды в моче и стимуляция жажды, ищущей воды. Высвобождение АДГ и жажда гораздо более чувствительны к гипертонусу по сравнению с гиповолемией (7). АДГ также увеличивает реабсорбцию мочевины и рециркуляцию в дистальных нефронах, чтобы повысить эффективность реабсорбции воды, что приводит к легкой азотемии (47). И наоборот, поскольку объем сосудов обычно сохраняется, СКФ и креатинин сыворотки изначально не изменяются. Олигурия проявляется на ранней стадии гипертонуса (<5% увеличения по сравнению с заданной точкой), тогда как при гиповолемии проявляется поздно, поскольку для стимуляции высвобождения АДГ и повышения осмоляльности мочи требуется дефицит не менее 10% ECBV (33, 34, 48).Мы суммируем контрастирующие клинические особенности истощения объема и гипертонуса в.

Таблица 3

Клинические признаки истощения объема и гипертонуса

Рациональная Подход к жидкостной терапии

Обоснование подхода к терапии начинается с оценки дефицита объема и воды, поскольку этот дефицит восполняется быстрым введением изотонического раствора и медленным восполнением свободной воды, соответственно.При гипергликемии глюкоза подавляет реабсорбцию почек, в результате чего возникает осмотический диурез, в результате чего моча становится слегка гиперосмолярной (~ 400-500 мОсм / кг). Глюкоза составляет около 50-60% этой осмоляльности мочи, а комбинированная концентрация Na ⁺ + K ⁺ в моче находится в диапазоне 50-100 мэкв / л (49-52). Только использование клиренса безэлектролитной воды, а не осмолярного клиренса свободной воды, правильно определяет значительные потери свободной воды с мочой (6, 53).

Возможная потеря чистых изотонической жидкости и чистой воды будет зависеть от перорального приема пациентом.Полидипсия может привести к потреблению достаточного количества воды, чтобы свести на нет дефицит свободной воды, и даже в редких случаях вызывает гипотоничность (43). Единственный способ четко распознать эту ситуацию — это вычислить сыворотку с поправкой на гипергликемию Na ⁺ _G , так как значение около 140 мэкв / л или менее предполагает нормальный водный баланс или избыток воды, соответственно. Пациенты с функциональным анефрием на диализе часто поступают таким образом, поскольку потери воды с мочой незначительны, а потребление воды не ослабевает.Терапия в этой ситуации — это прежде всего разумная инсулинотерапия (54). И наоборот, предыдущий прием пищи и соли может минимизировать изотонические потери и вызвать дефицит чистой воды. У большинства пациентов с HHNK присутствует как изотоническая, так и свободная потеря воды с клинической комбинацией гемодинамических нарушений и неврологических симптомов (43). Дефицит объема можно оценить клинически, поскольку у нашего пациента наблюдался ортостаз и снижение СКФ, что соответствовало примерно 20% -ному падению объема крови и ECFV.Учитывая патологическое ожирение нашего пациента, TBH ₂ O оценивается с использованием антропоморфных уравнений (2), а не практических правил на основе веса: общая вода в организме (L) = 2,447–0,09516 возраста (лет) + 0,1074 роста (см) + 0,3362 веса. (кг) = 70л. Поскольку ECF составляет 45% от TBH ₂ O, дефицит объема у пациента составляет около 6-6,5 л (0,45 × 70 л × 0,2). Его дефицит чистой воды рассчитывается с использованием сывороточного Na ⁺ _G с поправкой на гипергликемию в часто цитируемой формуле: Дефицит воды = TBH ₂ O × [(Na ^{в сыворотке +} _G ÷ 140) — 1] (6 ), где скорректированная концентрация Na ⁺ _G в сыворотке составляет 158 мэкв / л (139 мэкв / л + 1.7 × 11,1) при дефиците воды 9л.

Лечение HHNK обычно происходит в трех перекрывающихся фазах: восстановление ECBV, восполнение дефицита ECF и коррекция гипергликемии и коррекция дефицита свободной воды (). Другие электролитные нарушения, в частности истощение TBK ⁺ , также следует устранять одновременно и частично перед введением инсулина при явной гипокалиемии (46). Чтобы избежать ишемического повреждения органа-мишени, лечение истощения ECBV имеет приоритет над коррекцией гипертонуса.Скорость коррекции всегда является предметом споров, но рациональный подход состоит в том, чтобы быстро восполнить объем плазмы и затем медленно заменить интерстициальную жидкость, поскольку транскапиллярное пополнение меняет направление в течение следующих 24 часов. Поскольку транскапиллярное пополнение восполняет 75-80% потерянного объема сосудов, дефицит объема плазмы составляет около 20-25% (100% минус 75-80%) от общего дефицита ЭКФ или около 1-1,5 л. Целесообразно введение этого объема в виде болюса физиологического раствора в первые 1-2 часа.Относительно сильное введение изотонического солевого раствора может быть продолжено для восполнения ECFV (~ 5 л за 24 часа = ~ 200 мл / час) и компенсации изотонических потерь мочи (половина объема мочи при условии Na ⁺ + K ⁺ , примерно половина от объема мочи). сыворотка Na ⁺ ).

Истощение циркулирующего объема — это первостепенная начальная терапевтическая цель, за которой следует истощение интерстициальной жидкости, на долю которых приходится 1/4 и 3/4 Дефицит ECFV соответственно.Коррекция тонуса с помощью свободной воды или гипотонических растворов проводится медленно, при этом уровень Na ⁺ _G в сыворотке крови падает со скоростью <10 мэкв / день.

Терапию низкими дозами инсулина (0,1 ЕД / кг / час) следует начинать только после стабилизации гемодинамики, так как возникающий внутриклеточный сдвиг глюкозы также приведет к возврату внеклеточной жидкости в клетки, что еще больше ухудшит ECFV (43, 46). Терапию инсулином следует продолжать до тех пор, пока уровень глюкозы в сыворотке не достигнет около 300 мг / дл, что является легкой гипергликемической целью, предназначенной для поддержания умеренного гипертонуса для снижения риска отека мозга (46).На этом этапе уровень инсулина снижается и используются растворы, содержащие декстрозу, чтобы избежать гипогликемии. Скорость инфузии декстрозы для поддержания постоянного уровня глюкозы в сыворотке может быть рассчитана для соответствия скорости сжигания глюкозы: скорость инфузии 5% декстрозы (мл / час) ≅ среднее часовое изменение уровня глюкозы в сыворотке (мг / дл / час) × 0,08 × TBH ₂ О. Требуемая скорость инфузии 5% декстрозы часто бывает неожиданной. Относительно низкое падение уровня глюкозы в сыворотке 50 мг / дл / час (55) у нашего пациента требует скорости инфузии 5% декстрозы 250–300 мл / час, чтобы просто поддерживать уровень глюкозы в сыворотке на постоянном уровне.Инфузии 10% или 50% декстрозы могут использоваться, если высокие скорости инфузии нежелательны.

По мере проведения объемной реанимации СКФ часто восстанавливается до гипергликемии, что приводит к рецидиву полиурии. Распространенное заблуждение состоит в том, что изотонический раствор устраняет гипертонус, поскольку тоничность настоя ниже тонуса тела. В то время как незначительный оздоровительный эффект возможен в краткосрочной перспективе, значительный осмотический диурез с гипотонической мочой приведет к засолению и ухудшению гипертонуса, если его не лечить.Например, 1 л изотонического солевого раствора может выделяться как 2 л гипотонической мочи, производя чистую потерю свободной воды в размере 1 л. Таким образом, в конечном итоге необходим переход на гипотонические жидкости.

Значительное увеличение объема мочи обычно указывает на улучшение СКФ и выведения гипотонической мочи. 0,45% физиологический раствор полезен на начальном этапе, чтобы сопоставить потери с гипотонической мочой, продолжить восполнение объема и начать коррекцию свободной воды. Относительно медленная коррекция дефицита свободной воды для снижения сывороточного Na ⁺ _G на <10 мЭкв / день часто предлагается для минимизации риска отека мозга, вызванного лечением (56).Поскольку сывороточный Na ⁺ _G у нашего пациента составляет 158 мэкв / л, увеличение на 18 мэкв / л должно быть нормализовано в течение 48 часов или более. Потребуется введение бесплатной воды со скоростью около 150-200 мл / час сверх текущего объема мочи (около ½ объема мочи) и незначительные потери (30-50 мл / час). Примерно 400-500 мл / час полуизотонического физиологического раствора будет эквивалентно 200-250 мл / час свободной воды и изотонического физиологического раствора. По достижении эуволемии следует переключиться на D ₅ W со скоростью примерно 150 мл / час сверх текущих потерь свободной воды для коррекции остаточной гипернатриемии (сывороточный Na ⁺ _G > 140 мэкв / л) .

Таблица 4. Определение основных терминов

Ссылки

Как понимание различий может помочь в терапии

Am J Kidney Dis. Авторская рукопись; доступно в PMC 2014 15 июля.

Опубликован в окончательной отредактированной форме как:

PMCID: PMC4096820

NIHMSID: NIHMS604990

Отдел нефрологии и гипертонии, Департамент медицины, Школа медицины Университета Вандербильта, Нашвилл, Теннесси,

Abstract

На примере гипергликемического гипертонического некетоза мы исследуем изменяющийся состав жидкостных пространств тела, чтобы исследовать различие между обезвоживанием с гипертонусом и истощением объема. Эти термины имеют особое значение, и их правильное использование определяет терапию, когда патофизиология нарушает состав различных жидкостей организма.

История болезни

35-летний мужчина афроамериканского происхождения, страдающий ожирением, гипертонией и недавно диагностированным сахарным диабетом, прекратил прием метформина после инфекции верхних дыхательных путей. После полиурии и полидипсии пациент пил большое количество Gatorade до появления тошноты, рвоты и спутанности сознания. При предъявлении он был неуравновешенным и летаргическим, весил 155 кг при росте 6 футов. Кровяное давление в положении лежа на спине 132/88 с пульсом 90 уд / мин изменилось при стоянии до кровяного давления 121/90 с пульсом 122 уд / мин.На оставшемся физическом осмотре выявлена ​​задняя эритема ротоглотки и сухость слизистых оболочек. Первоначальные лабораторные исследования перечислены в.

Таблица 1

Первоначальные лабораторные исследования

Введение

Обезвоживание означает потерю общей воды в организме, вызывающую гипертонус.К сожалению, слово «обезвоживание» часто используется как синоним истощения объема, что означает нечто иное — дефицит объема внеклеточной жидкости. Различие между этими двумя состояниями важно, поскольку тип жидкостей, используемых для терапии, и скорость их введения различаются для каждого из них. Гипертонус является основным патофизиологическим признаком дефицита воды и предпочтительной терминологией по сравнению с теперь небрежным использованием обезвоживания. Здесь мы исследуем пациента с гипергликемическим гипертоническим некетозом (HHNK), чтобы проиллюстрировать концепции истощения объема и гипертонуса и их роль в разработке рациональной инфузионной терапии.

Патофизиология

Пространства жидкости в организме

Общая вода в организме (TBH ₂ O) составляет около 45-60% массы тела в зависимости от возраста, пола и расы (1, 2). TBH ₂ O далее делится на компартмент внутриклеточной жидкости (ICF; около 55% всей воды в организме) и компартмент внеклеточной жидкости (ECF; около 45% от общего количества воды в организме) (3), которые пропорциональны соотношению осмотически активного внутриклеточного K ⁺ до внеклеточного Na ⁺ (4).Клинический термин , объем — это прикроватное сокращенное обозначение объема ECF (ECFV). ЭКФ можно разделить на объем плазмы, составляющий 17% ЭКФ, объем интерстициальной жидкости, охватывающий 50-60% ЭКФ, и остальную часть, состоящую из воды костей и соединительной ткани (3). Объем крови — это сумма объема внеклеточной плазмы и объема эритроцитов ().

Схематическое изображение водных отделов тела

Тоничность

Почему мы вообще измеряем уровень Na ⁺ в сыворотке крови клинически? Его полезность заключается только в качестве суррогатного маркера тонуса.Тоничность — это описательный физиологический термин, который относится к изменению объема клеток в растворе; объем клеток имеет тенденцию увеличиваться по мере того, как жидкости организма становятся гипотоническими, или сокращаются по мере того, как окружающие жидкости становятся гипертоническими. Тоничность отличается от осмоляльности сыворотки, поскольку измерение последней отражает совокупность эффективных и неэффективных осмолей в литре жидкости организма. Только эффективные осмоли, захваченные по обе стороны от клеточной мембраны, изменяют объем клетки; они обязывают гидратацию соответствующего пространства своего тела через трансмембранный поток воды до тех пор, пока эффективная осмоляльность не уравняется во всех жидкостных компартментах, чтобы установить тонус.Неэффективные осмолы, такие как мочевина и спирт, пересекают клеточные мембраны и не влияют на трансмембранный поток воды или не изменяют объем клетки (5, 6). Если влияние тоничности на объем клеток невозможно количественно оценить напрямую, а осмоляльность сыворотки является ненадежным индикатором (7), тогда сывороточный Na ⁺ становится полезным суррогатным маркером тоничности, и мы можем построить уравнение мысль , чтобы понять это суррогатное материнство: Сыворотка Na ⁺ = Тоничность = Эффективные осмолы ÷ TBH ₂ O = (TBNa ⁺ + TBGluosis + TBK ⁺ ) ÷ TBH ₂ O.

В этом мысленном уравнении осмотически активный TBNa ⁺ и его анионы (не показаны) плюс глюкоза омывают клетки снаружи, а осмотически активный TBK ⁺ и его анионы находятся внутри клеток. Эти объемные растворенные вещества обязывают воду гидратировать один или другой компартмент пропорционально доступным эффективным осмолям, и в равновесии сывороточный Na ⁺ приблизительно отражает чистую тоничность, налагаемую эффективными осмолями во всех компартментах. Чтобы не забыть, внутриклеточный K ⁺ является важным фактором, определяющим стабильное состояние сывороточного Na ⁺ (6, 7), поскольку осмотически активный TBK ⁺ на 20% более распространен, чем TBNa ⁺ , что объясняет, почему ICF немного больше, чем ECF (4).TBNa ⁺ , TBK ⁺ и TBH ₂ O регулируются диетой и почечной экскрецией и, в меньшей степени, потерями из кишечника, легких и кожи. Когда содержание растворенных веществ в организме, уровни антидиуретического гормона и внеклеточный объем являются нормальными, выведение Na ⁺ и K ⁺ с мочой и клиренс воды без электролитов в первую очередь отражают потребление с пищей (6-8) .

Сыворотка Na

В условиях гипергликемии взаимосвязь между ТБГ-глюкозой и сывороточной глюкозой может быть математически выражена с использованием структуры, в которой глюкоза добавляется в плазму и может диффундировать в объем распределения (V _D ), выраженный как доля общей воды в организме: Глюкоза сыворотки = TBGluosis ÷ (V _D × TBH ₂ O).Основываясь на этой структуре, модифицированное соотношение для сывороточного Na ⁺ , корректирующего гипергликемию, может быть получено следующим образом: Сывороточный Na ⁺ _G = (TBNa ⁺ + TBK ⁺ ÷ TBH ₂ O) — Глюкоза × (1 — V _D ) ÷ 2. По мере того, как глюкоза накапливается во внеклеточном пространстве, эффективная осмоляльность повышается, что приводит к смещению воды в организме с ICF на ECF, чтобы восстановить равновесие на новом уровне тоничности. Падение разведения Na ⁺ в сыворотке следует пропорционально изменению концентрации глюкозы и V _D : ΔSerum Na ⁺ _G = ΔГлюкоза × (1-V _D ) ÷ 2.V _D представляет собой сложную функцию активности инсулина, времени распределения глюкозы, ECFV и самой концентрации глюкозы, но в нормальных стационарных условиях включает проницаемую для маннита ECF плюс около 10% ICF (V _D ≅ 0,4) (3, 9, 10). Клинически значимый диапазон V _D (0,3-0,5) соответствует падению уровня Na ⁺ в сыворотке на 1,5-1,9 мэкв / л (в среднем 1,7 мэкв / л) на каждые 100 мг / дл повышения уровня глюкозы в сыворотке (11- 14). У постели больного измеренный уровень Na ⁺ в сыворотке составляет с поправкой на для его снижения, связанного с гипергликемией, так что он в значительной степени отражает TBNa ⁺ и TBK ⁺ относительно TBH ₂ O: Na ⁺ _{G в сыворотке.} = Измеренный уровень Na в сыворотке ⁺ + (1.7 × ΔГлюкоза / 100 в мг / дл).

Объем крови

Нейрогормональные гомеостатические механизмы определяют и защищают эффективный объем циркулирующей крови (ECBV), плохо поддающееся измерению качество артериального наполнения, определяемое в первую очередь объемом крови, сердечным выбросом и тонусом сосудов (15). Объем плазмы, как компонент объема крови, представляет собой общую связь между ECFV и ECBV. Таким образом, ECFV и ECBV обычно параллельны друг другу, но расходятся во многих патологических состояниях; например, при отечных состояниях, таких как застойная сердечная недостаточность или цирроз, часто наблюдается уменьшение ECBV с увеличенным ECFV (15).

Защита от ECBV классически включает сужение сосудов, тахикардию и улучшение сократимости миокарда для поддержания давления кровообращения и притока к жизненно важным органам. Менее ценный ответ — это транскапиллярное наполнение , которое включает перемещение интерстициальной жидкости в сосудистое пространство для восполнения утраченного внутрисосудистого объема (16, 17). Транскапиллярное наполнение обычно наблюдается во время диализной ультрафильтрации, в частности, при мониторинге объема крови на основе гемоконцентрации (18).Кинетические исследования после флеботомии или ультрафильтрации (потеря 10-20% объема крови) показывают, что скорость наполнения сосудов максимальна сразу после потери объема, восполняя около 50% потерянной жидкости в течение 2 часов с возможным выходом на плато через 24 часа примерно через 75-80 часов. восстанавливается% утраченного объема сосудов (19-22). Быстрые потери объема крови происходят в основном из одного только объема крови, в то время как более медленные потери связаны примерно с 75% ECF (объем плазмы плюс объем межклеточной жидкости), требуя в 3-4 раза большего дефицита, чтобы вызвать эквивалентный гемодинамический компромисс.

Негеморрагические потери жидкости, такие как желудочно-кишечные, почечные или третьи интервалы, первоначально происходят из объема плазмы, но обычно достаточно медленные, чтобы распределяться по большей части компартмента ЭКФ, хотя есть исключения (20, 23). В отличие от кровотечения, возникающая гемоконцентрация увеличивает транскапиллярное наполнение и системное сосудистое сопротивление (24, 25), а степень гемоконцентрации позволяет количественно оценить дефицит объема при отсутствии кровопотери (26).

Когда чистая потеря жидкости изотонична, она полностью вытягивается из ECF, и, таким образом, объем потери жидкости точно равен дефициту объема.И наоборот, когда происходит потеря чистой воды, тоничность ЭКФ повышается, вызывая быстрое перемещение воды из большего внутриклеточного компартмента, чтобы установить новый повышенный уровень тонуса тела. Таким образом, потеря чистой воды приводит к гипертонусу и сокращению всех водных компонентов тела пропорционально их доле в общей воде тела (27). Теоретически концепция потери изотонической или чистой воды является привлекательной, но такие потери редко происходят изолированно. Большинство негеморрагических потерь жидкости являются гипотоническими, но их можно разделить на изотонические и чистые водные компоненты для применения теоретической основы.Более того, рассмотрение гипотонических потерь как частично изотонической, а частично чистой воды отличает истощение объема от гипертонуса, помогает распознать преобладающую аномалию и позволяет провести соответствующее вмешательство, сочетающее изотонический раствор и восполнение свободной воды с безопасными темпами для терапии. Чтобы сформулировать эти концепции, мы сопоставим потери 1 л жидкости различного состава и их влияние на жидкостные компартменты организма.

Таблица 2

Отделения жидкости тела и сыворотка Na ⁺ с гипотетическими потерями жидкости в 1 л.

Клинические характеристики

Истощение объема

Истощение объема диагностируется у постели больного с подтверждением лабораторных исследований. Распространенный подход состоит в том, чтобы исследовать статус защитных механизмов ECBV с использованием постуральных или исходных изменений частоты сердечных сокращений и артериального давления или сопутствующих симптомов, таких как ортостатический пресинкоп. Ортостатические изменения частоты сердечных сокращений или артериального давления не проявляются у здоровых людей до тех пор, пока не будет удалено 15-20% объема крови (28, 29).Предполагая, что снижение объема крови на 15% является минимальным порогом для клинически определяемого истощения объема, требуется негеморрагическая, изотоническая потеря примерно 15% ЭКФ, составляющая 7% ТВН ₂ O. Напротив, дефицит чистой воды, эквивалентный 15% TBH ₂ O, необходим для достижения того же гемодинамического порога. Следовательно, изотонические потери примерно в 2 раза больше, чем потери чистой воды при истощении объема крови. Действительно, изотонические потери изменяют системную гемодинамику, уменьшают объем крови и СКФ и оставляют тонус тела неизменным.И наоборот, эквивалентный дефицит чистой воды не влияет на объем крови или СКФ, в то время как гипернатриемия и гипертонус заметны (30–34).

Клиницисты часто используют реакцию почек на гиповолемию, чтобы оценить клиническое впечатление об уменьшении объема. По мере того, как объем крови и ECBV падают, начальные внутрипочечные события поддерживают почечный кровоток (RBF) и GFR, прежде всего за счет воздействия простагландина на тонус афферентных артериол, несмотря на системную вазоконстрикцию. По мере дальнейшего снижения ECBV опосредованная ангиотензином II эфферентная артериолярная вазоконстрикция снижает почечный кровоток, но сохраняет СКФ, что приводит к увеличению фракции фильтрации, что способствует усилению реабсорбции натрия и мочевины в проксимальных канальцах.В конечном итоге механизмы борьбы с афферентной вазоконстрикцией артериол перестают работать, что приводит к резкому падению RBF и GFR (35).

У людей RBF начинает падать примерно при 10% кровопотере, а СКФ падает примерно при 20% кровопотере (36–39). Таким образом, повышение сывороточного креатинина или олигурия, связанное исключительно с негеморрагической гиповолемией, предполагает 15-20% дефицит ЭКФ. Сосудистые заболевания, вызванные гипертонией или диабетом, сердечной дисфункцией, хроническим заболеванием почек или лекарствами, влияющими на компенсаторную ангиотензиновую или простагландиновую системы, будут демонстрировать снижение СКФ при более низких уровнях истощения объема (35).

Гипертонус

Гипертонус обычно возникает в результате непропорционального падения TBH ₂ O по сравнению с TBNa ⁺ и TBK ⁺ , вызывающего гипернатриемию. При потере чистой воды межклеточный тонус повышается и вытягивает жидкость из внутриклеточного компартмента, который, учитывая его больший размер, несет большую часть этой потери. Таким образом, гипертонус во многих отношениях требует внутриклеточного сокращения объема, в то время как истощение объема представляет собой нарушение сокращения объема крови .Функция клеток головного мозга особенно чувствительна к зазубринам, и после гипертонуса преобладают неврологические симптомы. Только экстраординарные потери чистой воды, вызывающие концентрации Na ⁺ в сыворотке крови> 170 мэкв / л, создают риск гемодинамических изменений (27), и неврологические симптомы часто проявляются до того, как гипертонус прогрессирует до этой точки.

Большинство ядросодержащих клеток акклиматизируются к гипертонусу за счет накопления осмолей электролитов, вначале хронических осмолей органических. Эти осмолы втягивают воду обратно во внутриклеточный компартмент, частично восстанавливая объем клетки (40).Если прогрессирование гипертонуса затмевает накопление внутриклеточного осмолита, возникают тяжелые неврологические симптомы с судорогами, комой и миелинозом центрального моста как наиболее опасными осложнениями. Если гипертонус развивается медленно, нейроны акклиматизируются, сохраняют объем клеток, и пациенты проявляют только легкие неврологические симптомы или даже могут проявляться бессимптомно. Однако быстрая коррекция хронического компенсированного гипертонуса может спровоцировать отек мозга, когда осмотическое поступление воды в клетки мозга превышает их краткосрочную способность сбрасывать накопленные органические осмоли (41).

Гипергликемический гипертонус отличается от гипернатриемического гипертонуса. Органические осмолиты в исследованиях на животных накапливаются и быстро растворяются при одной гипергликемии по сравнению с гипернатриемией, что может объяснить относительную редкость связанного с лечением отека мозга при HHNK (42–45). Инсулин в высоких дозах сильно способствует проникновению в клетки осмолей, таких как глюкоза и K ⁺ , и может предрасполагать к отеку мозга (44). Большая распространенность отека мозга при диабетическом кетоацидозе по сравнению с HHNK предполагает, что его патогенез больше связан с метаболическими нарушениями из-за ацидоза, чем с нарушением регуляции объема клеток (44-46).

Гомеостатический ответ на гипертонус — опосредованное АДГ сохранение воды в моче и стимуляция жажды, ищущей воды. Высвобождение АДГ и жажда гораздо более чувствительны к гипертонусу по сравнению с гиповолемией (7). АДГ также увеличивает реабсорбцию мочевины и рециркуляцию в дистальных нефронах, чтобы повысить эффективность реабсорбции воды, что приводит к легкой азотемии (47). И наоборот, поскольку объем сосудов обычно сохраняется, СКФ и креатинин сыворотки изначально не изменяются. Олигурия проявляется на ранней стадии гипертонуса (<5% увеличения по сравнению с заданной точкой), тогда как при гиповолемии проявляется поздно, поскольку для стимуляции высвобождения АДГ и повышения осмоляльности мочи требуется дефицит не менее 10% ECBV (33, 34, 48).Мы суммируем контрастирующие клинические особенности истощения объема и гипертонуса в.

Таблица 3

Клинические признаки истощения объема и гипертонуса

Рациональная Подход к жидкостной терапии

Обоснование подхода к терапии начинается с оценки дефицита объема и воды, поскольку этот дефицит восполняется быстрым введением изотонического раствора и медленным восполнением свободной воды, соответственно.При гипергликемии глюкоза подавляет реабсорбцию почек, в результате чего возникает осмотический диурез, в результате чего моча становится слегка гиперосмолярной (~ 400-500 мОсм / кг). Глюкоза составляет около 50-60% этой осмоляльности мочи, а комбинированная концентрация Na ⁺ + K ⁺ в моче находится в диапазоне 50-100 мэкв / л (49-52). Только использование клиренса безэлектролитной воды, а не осмолярного клиренса свободной воды, правильно определяет значительные потери свободной воды с мочой (6, 53).

Возможная потеря чистых изотонической жидкости и чистой воды будет зависеть от перорального приема пациентом.Полидипсия может привести к потреблению достаточного количества воды, чтобы свести на нет дефицит свободной воды, и даже в редких случаях вызывает гипотоничность (43). Единственный способ четко распознать эту ситуацию — это вычислить сыворотку с поправкой на гипергликемию Na ⁺ _G , так как значение около 140 мэкв / л или менее предполагает нормальный водный баланс или избыток воды, соответственно. Пациенты с функциональным анефрием на диализе часто поступают таким образом, поскольку потери воды с мочой незначительны, а потребление воды не ослабевает.Терапия в этой ситуации — это прежде всего разумная инсулинотерапия (54). И наоборот, предыдущий прием пищи и соли может минимизировать изотонические потери и вызвать дефицит чистой воды. У большинства пациентов с HHNK присутствует как изотоническая, так и свободная потеря воды с клинической комбинацией гемодинамических нарушений и неврологических симптомов (43). Дефицит объема можно оценить клинически, поскольку у нашего пациента наблюдался ортостаз и снижение СКФ, что соответствовало примерно 20% -ному падению объема крови и ECFV.Учитывая патологическое ожирение нашего пациента, TBH ₂ O оценивается с использованием антропоморфных уравнений (2), а не практических правил на основе веса: общая вода в организме (L) = 2,447–0,09516 возраста (лет) + 0,1074 роста (см) + 0,3362 веса. (кг) = 70л. Поскольку ECF составляет 45% от TBH ₂ O, дефицит объема у пациента составляет около 6-6,5 л (0,45 × 70 л × 0,2). Его дефицит чистой воды рассчитывается с использованием сывороточного Na ⁺ _G с поправкой на гипергликемию в часто цитируемой формуле: Дефицит воды = TBH ₂ O × [(Na ^{в сыворотке +} _G ÷ 140) — 1] (6 ), где скорректированная концентрация Na ⁺ _G в сыворотке составляет 158 мэкв / л (139 мэкв / л + 1.7 × 11,1) при дефиците воды 9л.

Лечение HHNK обычно происходит в трех перекрывающихся фазах: восстановление ECBV, восполнение дефицита ECF и коррекция гипергликемии и коррекция дефицита свободной воды (). Другие электролитные нарушения, в частности истощение TBK ⁺ , также следует устранять одновременно и частично перед введением инсулина при явной гипокалиемии (46). Чтобы избежать ишемического повреждения органа-мишени, лечение истощения ECBV имеет приоритет над коррекцией гипертонуса.Скорость коррекции всегда является предметом споров, но рациональный подход состоит в том, чтобы быстро восполнить объем плазмы и затем медленно заменить интерстициальную жидкость, поскольку транскапиллярное пополнение меняет направление в течение следующих 24 часов. Поскольку транскапиллярное пополнение восполняет 75-80% потерянного объема сосудов, дефицит объема плазмы составляет около 20-25% (100% минус 75-80%) от общего дефицита ЭКФ или около 1-1,5 л. Целесообразно введение этого объема в виде болюса физиологического раствора в первые 1-2 часа.Относительно сильное введение изотонического солевого раствора может быть продолжено для восполнения ECFV (~ 5 л за 24 часа = ~ 200 мл / час) и компенсации изотонических потерь мочи (половина объема мочи при условии Na ⁺ + K ⁺ , примерно половина от объема мочи). сыворотка Na ⁺ ).

Истощение циркулирующего объема — это первостепенная начальная терапевтическая цель, за которой следует истощение интерстициальной жидкости, на долю которых приходится 1/4 и 3/4 Дефицит ECFV соответственно.Коррекция тонуса с помощью свободной воды или гипотонических растворов проводится медленно, при этом уровень Na ⁺ _G в сыворотке крови падает со скоростью <10 мэкв / день.

Терапию низкими дозами инсулина (0,1 ЕД / кг / час) следует начинать только после стабилизации гемодинамики, так как возникающий внутриклеточный сдвиг глюкозы также приведет к возврату внеклеточной жидкости в клетки, что еще больше ухудшит ECFV (43, 46). Терапию инсулином следует продолжать до тех пор, пока уровень глюкозы в сыворотке не достигнет около 300 мг / дл, что является легкой гипергликемической целью, предназначенной для поддержания умеренного гипертонуса для снижения риска отека мозга (46).На этом этапе уровень инсулина снижается и используются растворы, содержащие декстрозу, чтобы избежать гипогликемии. Скорость инфузии декстрозы для поддержания постоянного уровня глюкозы в сыворотке может быть рассчитана для соответствия скорости сжигания глюкозы: скорость инфузии 5% декстрозы (мл / час) ≅ среднее часовое изменение уровня глюкозы в сыворотке (мг / дл / час) × 0,08 × TBH ₂ О. Требуемая скорость инфузии 5% декстрозы часто бывает неожиданной. Относительно низкое падение уровня глюкозы в сыворотке 50 мг / дл / час (55) у нашего пациента требует скорости инфузии 5% декстрозы 250–300 мл / час, чтобы просто поддерживать уровень глюкозы в сыворотке на постоянном уровне.Инфузии 10% или 50% декстрозы могут использоваться, если высокие скорости инфузии нежелательны.

По мере проведения объемной реанимации СКФ часто восстанавливается до гипергликемии, что приводит к рецидиву полиурии. Распространенное заблуждение состоит в том, что изотонический раствор устраняет гипертонус, поскольку тоничность настоя ниже тонуса тела. В то время как незначительный оздоровительный эффект возможен в краткосрочной перспективе, значительный осмотический диурез с гипотонической мочой приведет к засолению и ухудшению гипертонуса, если его не лечить.Например, 1 л изотонического солевого раствора может выделяться как 2 л гипотонической мочи, производя чистую потерю свободной воды в размере 1 л. Таким образом, в конечном итоге необходим переход на гипотонические жидкости.

Значительное увеличение объема мочи обычно указывает на улучшение СКФ и выведения гипотонической мочи. 0,45% физиологический раствор полезен на начальном этапе, чтобы сопоставить потери с гипотонической мочой, продолжить восполнение объема и начать коррекцию свободной воды. Относительно медленная коррекция дефицита свободной воды для снижения сывороточного Na ⁺ _G на <10 мЭкв / день часто предлагается для минимизации риска отека мозга, вызванного лечением (56).Поскольку сывороточный Na ⁺ _G у нашего пациента составляет 158 мэкв / л, увеличение на 18 мэкв / л должно быть нормализовано в течение 48 часов или более. Потребуется введение бесплатной воды со скоростью около 150-200 мл / час сверх текущего объема мочи (около ½ объема мочи) и незначительные потери (30-50 мл / час). Примерно 400-500 мл / час полуизотонического физиологического раствора будет эквивалентно 200-250 мл / час свободной воды и изотонического физиологического раствора. По достижении эуволемии следует переключиться на D ₅ W со скоростью примерно 150 мл / час сверх текущих потерь свободной воды для коррекции остаточной гипернатриемии (сывороточный Na ⁺ _G > 140 мэкв / л) .

Таблица 4. Определение основных терминов

Ссылки

Обезвоживание: симптомы, причины и лечение

Мы включаем продукты, которые, по нашему мнению, полезны для наших читателей. Если вы совершаете покупку по ссылкам на этой странице, мы можем получить небольшую комиссию. Вот наш процесс.

Обезвоживание происходит, когда из организма выходит больше воды и жидкостей, чем попадает в него. Даже незначительное обезвоживание может вызвать головные боли, вялость и запор.

Человеческое тело примерно на 75 процентов состоит из воды. Без этой воды ему не выжить.Вода находится внутри клеток, внутри кровеносных сосудов и между клетками.

Сложная система управления водными ресурсами поддерживает баланс нашего уровня воды, а наш механизм жажды сообщает нам, когда нам нужно увеличить потребление жидкости.

Хотя вода постоянно теряется в течение дня, когда мы дышим, потеем, мочимся и испражняемся, мы можем пополнить запасы воды в нашем теле, выпивая жидкости. Если начинается обезвоживание, организм также может перемещать воду туда, где она больше всего необходима.

Большинство случаев обезвоживания можно легко обратить вспять, увеличив потребление жидкости, но в тяжелых случаях обезвоживания требуется немедленная медицинская помощь.

Обезвоживание легко исправить, но оно может быть серьезным, если его не остановить.

Первые симптомы обезвоживания включают жажду, более темную мочу и снижение выработки мочи. Фактически, цвет мочи является одним из лучших индикаторов уровня гидратации человека: прозрачная моча означает, что вы хорошо гидратированы, а более темная моча означает, что вы обезвожены.

Однако важно отметить, что, особенно у пожилых людей, обезвоживание может происходить без жажды. Вот почему важно пить больше воды во время болезни или в жаркую погоду.

По мере прогрессирования состояния до умеренного обезвоживания симптомы включают:

• сухость во рту
• летаргию
• слабость в мышцах
• головная боль
• головокружение

сильное обезвоживание (потеря 10-15 процентов воды в организме) может характеризоваться крайними версиями вышеперечисленных симптомов, а также:

• отсутствие потоотделения
• запавшие глаза
• сморщенная и сухая кожа
• низкое кровяное давление
• учащенное сердцебиение
• лихорадка
• делирий
• потеря сознания

Симптомы у детей

• у младенцев — впалый родничок (мягкое пятно на макушке)
• сухой язык и рот
• раздражительный
• без слез
• запавшие щеки и / или глаза
• без мокроты подгузник на 3 и более часов

Основные причины обезвоживания — недостаток воды, потеря слишком много воды или их комбинация.

Иногда невозможно потреблять достаточное количество жидкости, потому что мы слишком заняты, не имеем возможности или сил, чтобы пить, или находимся в районе, где нет питьевой воды (например, во время пеших прогулок или кемпинга). Дополнительные причины обезвоживания включают:

Диарея — наиболее частая причина обезвоживания и связанных с ним смертей. Толстый кишечник поглощает воду из пищевых продуктов, и диарея препятствует этому. Организм выделяет слишком много воды, что приводит к обезвоживанию.

Рвота — приводит к потере жидкости и затрудняет восполнение воды питьем.

Потоотделение — охлаждающий механизм тела выделяет значительное количество воды. Жаркая и влажная погода и высокие физические нагрузки могут еще больше увеличить потерю жидкости из-за потоотделения. Точно так же жар может вызвать усиление потоотделения и обезвоживание пациента, особенно если есть диарея и рвота.

Диабет — высокий уровень сахара в крови вызывает учащенное мочеиспускание и потерю жидкости.Советы по переносу летней жары для людей с диабетом.

Частое мочеиспускание — обычно вызвано неконтролируемым диабетом, но также может быть вызвано алкоголем и лекарствами, такими как диуретики, антигистаминные препараты, лекарства от кровяного давления и нейролептики.

Ожоги — кровеносные сосуды могут быть повреждены, что приведет к утечке жидкости в окружающие ткани.

Хотя обезвоживание может случиться с каждым, некоторые люди подвергаются большему риску. К группе наибольшего риска относятся:


Пожилые люди обычно страдают обезвоживанием.

• Люди на больших высотах.
• Спортсмены, особенно участвующие в соревнованиях на выносливость, таких как марафоны, триатлоны и велотурниры. Как объясняется в этой статье, обезвоживание может подорвать спортивные результаты.
• Люди с хроническими заболеваниями, такими как диабет, заболевание почек, муковисцидоз, алкоголизм и заболевания надпочечников.
• Младенцы и дети — чаще всего из-за диареи и рвоты.

Обезвоживание у пожилых людей также распространено; иногда это происходит из-за того, что они пьют меньше воды, и им не нужно так часто вставать в туалет.Также есть изменения в мозге, что означает, что жажда возникает не всегда.

Если не проверить обезвоживание, это может привести к серьезным осложнениям; они могут включать:

Низкий объем крови — меньшее количество крови приводит к падению артериального давления и уменьшению количества кислорода, попадающего в ткани; это может быть опасно для жизни.

Изъятия — из-за дисбаланса электролитов.

Проблемы с почками — включая камни в почках, инфекции мочевыводящих путей и, в конечном итоге, почечную недостаточность.

Тепловая травма — от легких судорог до теплового истощения или даже теплового удара.

Врач будет использовать как физическое, так и психическое обследование, чтобы диагностировать обезвоживание. Пациент с такими симптомами, как дезориентация, низкое кровяное давление, учащенное сердцебиение, лихорадка, отсутствие потоотделения и неэластичная кожа, обычно считается обезвоженным.

Анализы крови часто используются для проверки функции почек и уровня натрия, калия и других электролитов. Электролиты — это химические вещества, которые регулируют гидратацию в организме и имеют решающее значение для работы нервов и мышц.Анализ мочи предоставит очень полезную информацию, которая поможет диагностировать обезвоживание. У обезвоженного человека моча будет более темного цвета и более концентрированной — она ​​будет содержать определенный уровень соединений, называемых кетонами.

Чтобы диагностировать обезвоживание у младенцев, врачи обычно проверяют наличие впалых мягких мест на черепе. Они также могут следить за потерей потоотделения и определенными характеристиками мышечного тонуса.

Обезвоживание необходимо лечить путем пополнения уровня жидкости в организме. Это можно сделать, употребляя прозрачные жидкости, такие как вода, прозрачные бульоны, замороженная вода или ледяной лед, или спортивные напитки (например, Gatorade).Однако некоторым пациентам с обезвоживанием потребуется внутривенное введение жидкости для регидратации. Людям, страдающим обезвоживанием, следует избегать напитков, содержащих кофеин, таких как кофе, чай и газированные напитки.

Основные состояния, вызывающие обезвоживание, также следует лечить соответствующими лекарствами. Сюда могут входить лекарства, которые можно купить без рецепта или в Интернете, такие как лекарства от диареи, противорвотные (останавливающие рвоту) и жаропонижающие лекарства.

Профилактика — это действительно самое важное лечение обезвоживания.Потребление большого количества жидкости и продуктов с высоким содержанием воды (например, фруктов и овощей) должно быть достаточным для большинства людей, чтобы предотвратить обезвоживание.

Людям следует с осторожностью относиться к занятиям во время сильной жары или самого жаркого времени дня, а всем, кто занимается спортом, следует уделять первоочередное внимание пополнению запасов жидкости.

Поскольку пожилые и очень молодые люди наиболее подвержены риску обезвоживания, им следует уделять особое внимание, чтобы убедиться, что они получают достаточно жидкости.