4ZABURZENIA GOSPODARKI WODNO-ELEKTROLITOWEJLucyna Ostrowska, Karolina Orywal, Ewa Stefańska
4.1. Definicja i przyczyny zaburzeń wodno-elektrolitowych
Woda stanowi około 60% masy ciała człowieka, jednak jej objętość zmienia się w różnych okresach życia. Zależy też od płci: w ciele mężczyzny procentowa zawartość wody jest większa niż w ciele kobiety. W podeszłym wieku woda stanowi już tylko 50% masy ciała, co ma związek ze zmniejszeniem się beztłuszczowej masy ciała. Woda znajduje się głównie wewnątrz komórek i tkanek, jest także we krwi, w płynach tkankowych, w soku żołądkowym, we łzach i w każdym innym miejscu ludzkiego ciała. Najmniejsza ilość wody zawarta jest w tkance kostnej zębów i szkieletu, najwięcej zaś zawierają jej limfa, sok żołądkowy, pot i ślina, a z narządów - płuca, serce i nerki. W ustroju jest rozpuszczalnikiem dla wielu substancji chemicznych, które w ten sposób są rozprowadzane w postaci roztworów. Jest też materiałem budulcowym, gdyż stanowi strukturalną część wszystkich komórek i tkanek. Umożliwia formowanie kęsów pokarmowych w jamie ustnej, warunkuje również prawidłowy przebieg procesów trawienia i przesuwanie treści pokarmowej oraz pomaga w usuwaniu produktów przemiany materii, ponieważ wydalane są one głównie z moczem i potem. Zawarta w mazi stawowej, zmniejsza tarcie powierzchni stawowych w czasie ruchu. Zapewnia również ochronę narządów, m.in. mózgu, rdzenia kręgowego czy gałki ocznej. Woda jest czynnikiem regulującym temperaturę ciała człowieka przez parowanie i przenoszenie ciepła po całym organizmie. Wydala się z ustroju wraz z moczem, przez skórę, przewód pokarmowy i płuca. Najważniejsza wymiana wody zachodzi w nerkach, które filtrują około 140 l osocza na dobę. Istotne znaczenie ma tu hormon antydiuretyczny, który powoduje wzrost zwrotnego wchłaniania wody. Ilość wody wydalonej przez płuca, skórę, przewód pokarmowy (w tym ze stolcem) oraz z moczem jest zależna od ilości wody wprowadzonej podczas picia i wraz z pożywieniem. Są jednak sytuacje, kiedy mechanizmy regulujące równowagę wodną zawodzą. Może się to zdarzyć w niektórych schorzeniach, np. w mocznicy czy niedoczynności nadnerczy.
Woda w organizmie występuje razem z elektrolitami. Jej niedobór lub nadmiar powoduje zaburzenia gospodarki wodno-elektrolitowej. Związane jest to ze zmianami objętości przestrzeni wodnych poza- i wewnątrzkomórkowych oraz ciśnienia osmotycznego. Dla zachowania homeostazy wodno-elektrolitowej organizmu wydalanie wody i elektrolitów musi być zrównoważone poprzez odpowiednią ich podaż. W przeciwnym wypadku dochodzi do zmian składu płynu pozakomórkowego, co wywoła zmianę jego objętości i osmolarności. To z kolei będzie miało wpływ na objętość płynu wewnątrzkomórkowego i ciśnienie osmotyczne w komórce.
Równowaga wodna w ustroju w głównej mierze jest zależna od ilości i wzajemnego stosunku sodu i potasu, ale ważne jest też stężenie różnych elektrolitów (Ca2+, Mg2+, Cl-, fosforanów i innych anionów). Ponieważ sód jest najważniejszym kationem występującym w płynie pozakomórkowym, zmiany jego stężenia decydują o zaburzeniach gospodarki wodno-elektrolitowej. Regulacja stężenia sodu w ustroju odbywa się dzięki układowi renina-angiotensyna-aldosteron (RAA) oraz hormonowi antydiuretycznemu. Gdy zmniejsza się jego stężenie w osoczu, RAA powoduje zwiększanie reabsorpcji nerkowej sodu. Natomiast gdy stężenie sodu w osoczu lub objętość osocza ulega zwiększeniu, reabsorpcja sodu maleje. Przy niedostatecznej podaży płynów może się okazać niemożliwe usunięcie nadmiernej ilości sodu dostarczonego wraz z dietą.
Niedobory sodu występują stosunkowo rzadko. Wynikają zarówno z niedostatecznej podaży z dietą, jak i jego zwiększonej utraty z organizmu z powodu intensywnego pocenia się, wymiotów, biegunek czy stosowania leków moczopędnych. Hiponatremia to zmniejszenie stężenia sodu w surowicy poniżej 135 mmol/l. W większości przypadków hiponatremia jest pierwotnie zaburzeniem gospodarki wodnej (jako następstwo nadmiaru wody ustrojowej w stosunku do ustrojowych zapasów sodu). Obniżenie stężenia sodu w osoczu powoduje przemieszczenie części wody z przestrzeni pozakomórkowej do komórek (dlatego występują obrzęki).
Na późniejszym etapie dochodzi do przejścia potasu z komórek do przestrzeni pozakomórkowej. Może to spowodować uczucie osłabienia, ból głowy, zaburzenia orientacji, utraty łaknienia, nudności i wymiotów. Ze względu na stężenie Na+ wyróżnia się hiponatremię łagodną (130-134 mmol/l), umiarkowaną (125-129 mmol/l) oraz ciężką (< 125 mmol/l). W zależności od nasilenia objawy hiponatremii dzieli się na: umiarkowanie ciężkie (nudności, ale bez wymiotów, splątanie, bóle głowy) i ciężkie (wymioty, nadmierna senność, drgawki, śpiączka).
Z kolei hipernatremia to zwiększenie stężenia sodu w surowicy powyżej 145 mmol/l. Prowadzi ona do przesunięcia wody z komórek do przestrzeni pozakomórkowej. Często jest to związane również z większym poborem wody z powodu nasilającego się pragnienia. Dochodzi do retencji wody w organizmie (zwłaszcza przy zmniejszonej wydolności nerek) i tworzą się obrzęki. Przyczyny tego stanu mogą być różne: od uszkodzenia ośrodka regulacji pragnienia w ośrodkowym układzie nerwowym, poprzez utratę czystej wody w trakcie gorączki lub przy stanach wzmożonego katabolizmu w nadczynności tarczycy czy w sepsie, po utratę hipotonicznych płynów (przez skórę w trakcie nadmiernych potów lub przez przewód pokarmowy wskutek wymiotów i/lub biegunek); przyczyną może być ponadto moczówka prosta czy diureza osmotyczna wywołana hiperglikemią, mannitolem lub mocznikiem czy zbyt duża podaż sodu (np. niemowlęta karmione pokarmami nadmiernie solonymi, kiedy dochodzi do zatrucia solnego). Objawy zależą od nasilenia hipernatremii, szybkości zwiększania się stężenia sodu i współwystępujących zaburzeń wolemii (np. przy hipowolemii może dochodzić do obniżenia ciśnienia tętniczego i skąpomoczu). W hipernatremii ostrej z izowolemią mogą wystąpić: napięcie mięśni szkieletowych, omamy, zaburzenia orientacji i wysoka gorączka. Zwykle przy hipernatremii obserwuje się nerwowość, przyspieszone oddychanie, gorączkę i konwulsje. Konsekwencją niewyrównania zaburzeń elektrolitowych może być śmierć.
Potas występuje w ustroju człowieka jako główny kation wewnątrzkomórkowy. Uczestniczy wraz z sodem i chlorem w regulacji gospodarki wodnej, wpływając na objętość komórek i ciśnienie osmotyczne. Podstawowym mechanizmem regulacji stężenia tego pierwiastka w organizmie jest jego wydalanie wraz z moczem. Dostarczony z pożywieniem wchłania się w górnym odcinku jelita cienkiego średnio w 85-90%. Przy większym spożyciu z żywnością jego nadmiar może być wydalony wraz z moczem, natomiast przy niskiej podaży potasu ilość wydalana z moczem nie maleje, co może być przyczyną jego niedoboru. Niedobór potasu w ustroju może wystąpić wskutek nadmiernego pocenia się (zwiększona aktywność ruchowa, niekorzystne warunki klimatyczne - wysoka temperatura, niska wilgotność). Hipokaliemia to zmniejszenie stężenia potasu w surowicy poniżej 3,5 mmol/l. Może się przyczynić do niższej osmolalności płynu wewnątrzkomórkowego, co prowadzi do jego przechodzenia do przestrzeni pozakomórkowej i w konsekwencji do zwiększenia ilości płynu zewnątrzkomórkowego. Hipokaliemia objawia się zaburzeniami rytmu serca, osłabieniem siły mięśniowej, upośledzeniem funkcji nerek, zaparciami, a przy stanie przewlekłym może powodować wzrost ciśnienia tętniczego.
Przy sprawnym funkcjonowaniu nerek większe dostarczenie potasu do ustroju nie powinno stanowić zagrożenia, gdyż powinien być on wydalony wraz z moczem. Poza tym u osób zdrowych przy dużej podaży potasu z pokarmem dochodzi do szybkiego przesuwania K+ z przestrzeni zewnątrzkomórkowej do komórek, gdzie proces ten nasilają insulina i aminy katecholowe, pobudzając receptory ?-adrenergiczne.
Natomiast najczęstszą przyczyną hiperkaliemii (zwiększenia stężenia potasu w surowicy powyżej 5,5 mmol/l) jest nerkowe upośledzenie wydalania potasu (ostra lub przewlekła niewydolność nerek, hiperkaliemia mocznicowa, nefropatia cukrzycowa, niedobór aldosteronu lub glikokortykosteroidów, hiperkaliemie polekowe, np. częste skojarzenie inhibitorów konwertazy angiotensyny [angiotensin-converting-enzyme inhibitors, ACEI] i spironolaktonu, blokery receptora angiotensynowego lub mineralokortykosteroidowego, inhibitory reniny, niesteroidowe leki przeciwzapalne i inne). Poza tym przyczyną hiperkaliemii może być upośledzenie dokomórkowego transportu potasu (np. niedobór insuliny, niedobór aldosteronu, kwasica nieoddechowa, neuropatia wegetatywna) czy nadmierne uwalnianie potasu z komórek (przy rabdomiolizie, hipotermii, hiperglikemii insulinoopornej, kwasicy nieoddechowej, sepsie, rozpadzie nowotworu). Szczególną uwagę należy zwrócić na chorych z cukrzycą, z upośledzoną sekrecją insuliny lub z hipoaldosteronizmem hiporeninowym, u których trzeba ograniczyć podaż potasu w diecie ze względu na możliwość wystąpienia hiperkaliemii poposiłkowej. W zależności od stężenia K+ można wyróżnić hiperkaliemię łagodną (5,6-6,5 mmol/l), umiarkowaną (6,6-7,5 mmol/l) oraz ciężką (> 7,5 mmol/l).
Objawy o różnym nasileniu dotyczą głównie układu mięśniowego oraz nerwowego i są to: zwolnienie rytmu serca, apatia, osłabienie siły mięśniowej, mrowienie ust i kończyn. Przy stężeniu K+ powyżej 7,0 mmol/l dochodzi do znacznego osłabienia lub porażenia mięśni szkieletowych, zaburzenia rytmu serca (asystolia, migotanie komór) i splątania.
Wśród zaburzeń gospodarki wodnej wyróżnia się stany przewodnienia i odwodnienia, które mogą przebiegać z izotonią, hipotonią lub hipertonią płynów ustrojowych.
Przyczyną odwodnienia izotonicznego mogą być: utrata krwi, utrata izotonicznych płynów przez przewód pokarmowy, nerki lub skórę (np. u oparzonych) czy unieruchomienie dużej objętości płynów ustrojowych w przestrzeni trzewnej. Zwykle w wywiadzie ustala się obecność zlewnych potów, biegunkę, wymioty, utratę krwi bądź utratę płynów przez przetoki. Następstwem jest hipowolemia, która może prowadzić do wstrząsu hipowolemicznego. Główne objawy u pacjenta to: obniżenie ciśnienia tętniczego, tachykardia, skąpomocz, suchość błon śluzowych, suchość oraz zmniejszenie elastyczności skóry, a także objawy niedokrwienia ośrodkowego układu nerwowego.
Przyczyną odwodnienia hipertonicznego mogą być: niedostateczny pobór wody, hiperwentylacja (utrata wody przez płuca), utrata płynów hipotonicznych przez skórę, przewód pokarmowy lub nerki (np. w przypadku moczówki prostej), diureza osmotyczna towarzysząca cukrzycy (glukozuria). Utrata wody jest przyczyną zagęszczenia osocza i hipernatremii (wzrasta stężenie jonów sodowych w osoczu i jego osmolalność, co prowadzi do zmniejszenia objętości płynu poza- i wewnątrzkomórkowego). Pacjent zgłasza uczucie silnego pragnienia, suchość w ustach i suchość skóry. Do objawów należą również tachykardia, skąpomocz, zaburzenia psychiczne (omamy, splątanie) i hipertermia.
Odwodnienie hipotoniczne to niedobór wody w ustroju przebiegający wraz z hipotonią płynów ustrojowych. Przyczyną staje się utrata płynów izotonicznych przez nerki lub przewód pokarmowy, częściowo wyrównana przez płyny bezelektrolitowe (np. herbata). Ustrój traci wtedy więcej soli niż wody. Wraz ze spadkiem stężenia jonów sodu w osoczu obniża się jego osmolalność, a woda z przestrzeni pozakomórkowej przepływa do wnętrza komórki. Konsekwencją tego są hipowolemia i wzrost ciśnienia wewnątrzczaszkowego, mogą wystąpić objawy zespołu niedoboru sodu. Odwrotnym stanem zaburzeń wodno-elektrolitowych jest przewodnienie.
Przewodnienie izotoniczne to podwyższenie zawartości sodu w ustroju, czego konsekwencją jest zwiększenie przestrzeni wodnej pozakomórkowej. Objawem tego stają się obrzęki. W zatrzymaniu sodu i wody w ustroju uczestniczą również czynniki hormonalne (aktywacja układu RAA). Natomiast najczęstszą przyczyną przewodnienia hipertonicznego jest nadmierna podaż hipertonicznych lub izotonicznych roztworów NaCl pacjentom z upośledzoną czynnością wydalniczą nerek (np. rozbitkowie statków pijący słoną wodę). Przewodnienie hipertoniczne przejawia się wzrostem osmolalności i objętości płynu pozakomórkowego i zmniejszeniem objętości płynu wewnątrzkomórkowego. Z kolei przewodnienie hipotoniczne (zatrucie wodne) to nadmiar wody w ustroju wraz z hiponatremią. Najczęstszą przyczyną jest upośledzone wydalanie wody przez nerki w następstwie niewydolności nerek lub zwiększonego wydzielania wazopresyny oraz podaż płynów bezelektrolitowych. Ten rodzaj przewodnienia może też wystąpić przy dużej podaży wody niezawierającej elektrolitów, gdy obniża się stężenie jonów sodu w osoczu. Wzrasta wtedy przestrzeń wodna pozakomórkowa.
4.2. Podstawy diagnostyki zaburzeń wodno-elektrolitowych
Diagnostyka laboratoryjna zaburzeń wodno-elektrolitowych powinna być poprzedzona zebraniem dokładnego wywiadu i badaniem przedmiotowym. Zaburzenia gospodarki wodno-elektrolitowej mogą przebiegać w postaci odwodnienia, gdy objętość płynu pozakomórkowego jest zmniejszona, lub w postaci przewodnienia, związanego ze zwiększoną objętością przestrzeni wodnej pozakomórkowej. Ze względu na zmiany stężenia sodu w surowicy krwi oraz wartości osmolalności, zarówno przewodnienia, jak i odwodnienia dzielimy na izotoniczne, hipotoniczne i hipertoniczne. W celu precyzyjnego rozpoznania zaburzeń gospodarki wodno-elektrolitowej niezbędne jest wykonanie wymienionych dalej badań laboratoryjnych.
4.2.1. Ocena składu elektrolitowego osocza krwi
Do najczęściej oznaczanych jonów w surowicy krwi należą kation sodowy (Na+) i potasowy (K+) oraz aniony: chlorkowy (Cl-) i wodorowęglanowy (HCO3-). Wartości referencyjne stężeń wymienionych parametrów w surowicy oraz w moczu przedstawiono w tabeli 4.1.
Tabela 4.1.
Wartości referencyjne elektrolitów w surowicy krwi i w moczu
Parametr
Wartość referencyjna
Surowica krwi
Na+
135-145 mmol/l
K+
3,8-5,5 mmol/l
Cl-
95-105 mmol/l
HCO3-
21-27 mmol/l
Mocz
Na+
120-260 mmol/24 h
K+
25-125 mmol/24 h
Cl-
10-250 mmol/24 h
Oznaczenia stężeń sodu, potasu oraz chlorków są powszechnie dostępne, natomiast stężenie wodorowęglanów jest parametrem wyliczanym, dlatego w celu określenia ich stężenia należy wykonać badanie równowagi kwasowo-zasadowej, opisane w podrozdziale 5.2.
Oznaczanie wydalania elektrolitów wraz z moczem stosowane jest w diagnostyce różnicowej ich utraty drogą nerkową i pozanerkową.
- Stężenie sodu w surowicy krwi
Sód jest głównym kationem płynu pozakomórkowego, a wartość referencyjna jego stężenia w surowicy krwi (natremii) wynosi 135-145 mmol/l.
Zmniejszenie stężenia sodu poniżej 135 mmol/l określa się jako hiponatremię. Jest to najczęściej spotykane w praktyce klinicznej zaburzenie elektrolitowe. Ze względu na stopień niedoboru sodu hiponatremię dzielimy na:
- łagodną - przy stężeniu sodu w surowicy krwi w granicach 130-135 mmol/l;
- umiarkowaną - gdy stężenie sodu mieści się w przedziale 125-129 mmol/l;
- ciężką - przy stężeniu sodu poniżej 125 mmol/l.
Hiponatremia może przebiegać ze zmniejszoną objętością płynu pozakomórkowego (hipowolemiczna), co jest spowodowane jednoczesną utratą sodu i wody z ustroju. Hiponatremia z prawidłową objętością przestrzeni wodnej pozakomórkowej (normowolemiczna) wynika z zaburzenia wydalania wody bez elektrolitów, natomiast do hiponatremii hiperwolemicznej (ze zwiększoną objętością płynu pozakomórkowego) prowadzi nadmierna podaż płynów hipotonicznych.
Zwiększenie stężenia sodu w surowicy krwi powyżej 145 mmol/l oznacza hipernatremię. Hipernatremia hipowolemiczna jest spowodowana większą utratą wody niż sodu, co jest przyczyną odwodnienia hipertonicznego. Hipernatremia normowolemiczna (bez przewodnienia) występuje w moczówce prostej oraz może być wynikiem defektu zagęszczania moczu. Natomiast do hipernatremii hiperwolemicznej dochodzi w wyniku zwiększenia zarówno stężenia sodu, jak i zawartości wody, co skutkuje wystąpieniem przewodnienia.
- Stężenie potasu w surowicy krwi
Wartość referencyjna stężenia potasu w surowicy krwi (kaliemii) wynosi 3,8-5,5 mmol/l.
Potas jest głównym kationem przestrzeni wewnątrzkomórkowej, a w płynie zewnątrzkomórkowym znajduje się tylko około 2% jego zapasu ustrojowego. Dlatego nawet niewielkie odchylenie w stężeniu potasu w surowicy może być wynikiem znacznych zmian w ogólnoustrojowej puli potasu.
Hipokaliemia jest stanem, w którym dochodzi do zmniejszenia stężenia potasu poniżej 3,8 mmol/l. Może ona wynikać z niedostatecznej podaży potasu w diecie bądź jego nadmiernej utraty przez przewód pokarmowy (wymioty, biegunki), nerki (diuretyki, podwyższone stężenie aldosteronu) lub skórę. Niedobór potasu w surowicy krwi może także być wynikiem transmineralizacji, czyli przemieszczenia jonów potasowych z przestrzeni zewnątrz- do wewnątrzkomórkowej np. pod wpływem insuliny czy hormonów tarczycy. W ustaleniu przyczyn hipokalemii uwzględnia się oznaczanie wydalania potasu z moczem. Wydalanie potasu w stężeniu poniżej 15 mmol/24 h przemawia za niedostatecznym dostarczaniem pierwiastka w diecie, transmineralizacją lub utratą tego jonu przez przewód pokarmowy. Z kolei prawidłowe lub zwiększone wydalanie potasu z moczem świadczy o jego utracie drogą nerkową.
Zwiększenie stężenia potasu w surowicy krwi powyżej 5,5 mmol/l oznacza hiperkaliemię. Może ona wynikać z nadmiernej podaży potasu w diecie lub jego zmniejszonego wydalania przez nerki (przewlekła choroba nerek, choroba Addisona). Ze względu na wewnątrzkomórkowe umiejscowienie potasu w organizmie jego zwiększone stężenie może być również wynikiem uwalniania potasu z komórek do płynu zewnątrzkomórkowego np. w przypadku rabdomiolizy czy kwasicy.
- Stężenie chlorków w surowicy krwi
Wartość referencyjna stężenia chlorków w surowicy krwi (chloremii) wynosi 95-105 mmol/l. Jon chlorkowy jest głównym anionem przestrzeni wodnej pozakomórkowej, a jego metabolizm pozostaje ściśle związany z jonem sodowym.
Zmniejszenie stężenia Cl- poniżej 95 mmol/l oznacza hipochloremię. Stan ten wynika najczęściej z utraty jonów chlorkowych przez przewód pokarmowy (wymioty), nerki lub skórę. Natomiast hiperchloremia (zwiększenie stężenia Cl- w surowicy powyżej 105 mmol/l) może występować w przebiegu kwasicy metabolicznej, gdy w celu zachowania elektroobojętności płynów ustrojowych utracie wodorowęglanów przez nerki czy przewód pokarmowy towarzyszy kompensacyjne zwiększenie stężenia chlorków.
4.2.2. Luka anionowa
Oznaczone wartości stężenia elektrolitów w surowicy krwi są czynnikami niezbędnymi do wyliczenia luki anionowej (LA) według wzoru:
LA = [Na+, mmol/l] - ([Cl-, mmol/l + HCO3-, mmol/l]).
Wartość prawidłowa luki anionowej wynosi 8-12 mmol/l, a jej podwyższenie świadczy o obecności w ustroju anionów nieoznaczalnych, np. kwasów ketonowych, mleczanu, kwasu octowego czy mrówczanu. Luka anionowa jest parametrem użytecznym w diagnostyce kwasic metabolicznych, opisanych w podrozdziale 5.2.
4.2.3. Osmolalność surowicy i moczu
Kolejnym badaniem laboratoryjnym stosowanym w diagnostyce zaburzeń gospodarki wodno-elektrolitowej jest oznaczenie osmolalności surowicy oraz moczu. Osmolalność to liczba moli substancji osmotycznie czynnych zawartych w 1 kg wody. Związki osmotycznie czynne redukują liczbę cząsteczek wolnej wody, wpływając na jej przemieszczanie między przestrzeniami płynowymi w ustroju. Wartość referencyjna osmolalności surowicy wynosi 275-295 mOsm/kg H2O, natomiast osmolalność moczu zależy od stopnia nawodnienia organizmu i powinna się mieścić w przedziale 50-1200 mOsm/kg H2O.
Osmolalność całkowitą surowicy można zmierzyć osmometrem lub wyliczyć ze wzoru uwzględniającego stężenia głównych związków czynnych osmotycznie:
osmolalność = 2 × [Na+, mmol/l] + [glukoza, mmol/l] + [mocznik, mmol/l].
Podwyższona osmolalność surowicy krwi związana jest najczęściej z hipernatremią, stanami przebiegającymi z podwyższonym stężeniem glukozy (cukrzyca, cukrzycowa kwasica ketonowa), mocznika (ostre uszkodzenie nerek, przewlekła choroba nerek), a także z obecnością etanolu. Z kolei najczęstszą przyczyną obniżonej osmolalności jest hiponatremia.
Sód i glukoza są "efektywnymi osmolami", które nie przenikają swobodnie przez błony komórkowe, wpływając tym samym na gradient osmotyczny i przemieszczanie się wody między płynem poza- i wewnątrzkomórkowym. Właściwości tych nie ma mocznik, dlatego jego pominięcie we wzorze na osmolalność pozwala na obliczenie osmolalności efektywnej:
osmolalność efektywna = 2 × [Na+, mmol/l] + [glukoza, mmol/l].
Różnica między wartością osmolalności całkowitej zmierzonej i obliczonej stanowi lukę osmolalną, która w warunkach prawidłowych nie powinna przekraczać 10 mOsm/kg H2O. Podwyższona luka osmolalna wskazuje na obecność innych, zwykle egzogennych, związków osmotycznie czynnych, np. etanolu, metanolu, mannitolu.
4.2.4. Stężenie białka w surowicy krwi
Wartość referencyjna stężenia białka całkowitego w surowicy krwi wynosi 6,0-8,0 g/dl.
Hipoproteinemia, czyli zmniejszone stężenie białka w surowicy krwi poniżej 6,0 g/dl, świadczy o przewodnieniu, niedoborze białka w diecie bądź jego utracie drogą nerkową (kłębuszkowe zapalenie nerek, cukrzyca) lub jelitową (stany zapalne, nowotwory złośliwe). Występuje także przy oparzeniach, krwotokach, obrzękach, zapaleniu płuc, w uszkodzeniu miąższu wątroby, zaburzeniach wchłaniania czy chorobie nowotworowej.
Hiperproteinemia (zwiększenie stężenia białka powyżej 8,0 g/dl) występuje w odwodnieniu, przewlekłych stanach zapalnych, przewlekłych chorobach wątroby (marskość, wirusowe zapalenie wątroby) oraz w nowotworach przebiegających ze zwiększoną produkcją gammaglobulin (szpiczak mnogi).
4.2.5. Morfologia krwi obwodowej
W diagnostyce zaburzeń wodno-elektrolitowych należy również ocenić parametry morfologii krwi obwodowej (liczby krwinek czerwonych, stężenia hemoglobiny, hematokrytu, średniej objętości erytrocytów, średniego stężenia hemoglobiny w krwinkach czerwonych), które zostały opisane w podrozdziale 6.2.
4.2.6. Badanie ogólne moczu
Analiza moczu jest najstarszym, ale wciąż powszechnie stosowanym testem diagnostycznym. Badanie ogólne moczu z podaniem właściwości referencyjnych oznaczanych parametrów zostało opisane w podrozdziale 13.1.2. Sposobem wyrażenia stopnia zagęszczenia moczu, oprócz oznaczenia osmolalności, jest ocena ciężaru właściwego moczu. Wartość prawidłowa tego parametru wynosi 1,002-1,035 g/l. Ciężar właściwy moczu zależy od ilości substancji obecnych w próbce, dlatego im większa gęstość moczu, tym wyższa wartość jego ciężaru właściwego.
Ocena wyników wskazanych badań laboratoryjnych pozwala na określenie typu przewodnienia i odwodnienia (tab. 4.2 i 4.3).
Przewodnienie izotoniczne, charakteryzujące się uogólnionymi obrzękami, występuje przy niewydolności serca, marskości wątroby, u chorych z upośledzoną czynnością nerek lub zespołem nerczycowym. Do przyczyn przewodnienia hipotonicznego, określanego jako zatrucie wodne, należy upośledzone wydalanie wolnej wody przez nerki, w uszkodzeniach nerek czy zespole niewłaściwego uwalniania wazopresyny (syndrome of inappropriate antidiuretic hormone hypersecretion, SIADH). Przewodnienie hipertoniczne może wynikać z nadmiernej podaży NaCl u pacjentów z upośledzoną czynnością nerek, a także u rozbitków pijących wodę morską.
Tabela 4.2.
Badania laboratoryjne w diagnostyce przewodnień
Parametr
Przewodnienie
izotoniczne
hipotoniczne
hipertoniczne
Na
N
?
?
Osmolalność
N
?
?
Białko
?
?
?
HCT
?
?/N
?
Hb
?
?
?
RBC
?
?
?
MCV
N
?
?
MCHC
N
?
?
Hb - hemoglobina; HCT - hematokryt; MCHC (mean corpuscular hemoglobin concentration) - średnie stężenie hemoglobiny w erytrocytach; MCV (mean corpuscular volume) - średnia objętość erytrocytów; Na - sód; RBC (red blood cells) - liczba erytrocytów.
Odwodnienie izotoniczne występuje podczas krwotoku, wymiotów, biegunki, w wyniku oparzeń oraz w przypadku wodobrzusza. Przyczynami odwodnienia hipotonicznego mogą być leczenie diuretykami i hipoaldosteronizm, w przebiegu których dochodzi do utraty sodu wraz z moczem, jak również podawanie płynów bezelektrolitowych osobom z odwodnieniem izotonicznym. Do przyczyn odwodnienia hipertonicznego zalicza się także niedostateczną podaż wody u osób nieprzytomnych, z zaburzeniami połykania, gorączkujących czy chorych z moczówką prostą.
Tabela 4.3.
Badania laboratoryjne w diagnostyce odwodnień
Parametr
Odwodnienie
izotoniczne
hipotoniczne
hipertoniczne
Na
N
?
?
Osmolalność
N
?
?
Białko
?
?
?
HCT
?
?
?/N
Hb
?
?
?
RBC
?
?
?
MCV
N
?
?
MCHC
N
?
?
Hb - hemoglobina; HCT - hematokryt; MCHC (mean corpuscular hemoglobin concentration) - średnie stężenie hemoglobiny w erytrocytach; MCV (mean corpuscular volume) - średnia objętość erytrocytów; Na - sód; RBC (red blood cells) - liczba erytrocytów.
4.3. Podstawowe zalecenia żywieniowe, bilans wodny
4.3.1. Bilans wodny, rodzaje wód
Zawartość wody w organizmie człowieka powinna być utrzymywana na stałym poziomie (bilans zerowy, z wyjątkiem dodatniego bilansu występującego u kobiet ciężarnych i w okresie wzrostu człowieka). Właściwy bilans wodny w organizmie uzyskuje się, gdy straty wody rekompensowane są przez jej spożycie. Utrzymanie zerowego bilansu wodnego zapewniają odpowiednie mechanizmy homeostatyczne, m.in. regulacja hormonalna i mechanizmy nerwowe (w tym pobudzanie ośrodka pragnienia).
Woda dostarczana organizmowi pochodzi z dwóch źródeł:
- całodziennej diety (napoje i pożywienie);
- wody oksydacyjnej powstałej w procesach przemiany materii - około 300 ml wody syntetyzowane jest w organizmie każdego dnia jako rezultat utleniania tłuszczów, węglowodanów i białek; przyjmuje się, że z 1 g tłuszczu powstaje 1,07 ml wody, z 1 g węglowodanów - 0,60 ml wody, a z 1 g białka - 0,41 ml wody.
Straty wody natomiast następują głównie przez nerki, a także wraz z potem i przez drogi oddechowe. Bilans wodny dorosłego człowieka zaprezentowano w tabeli 4.4.
Tabela 4.4.
Bilans wodny dorosłego człowieka
Podaż wody
Ilość [ml/24 h]
Wydalanie wody
Ilość [ml/24 h]
Woda dostarczana z wypijanymi płynami
Woda zawarta w produktach żywnościowych
Woda metaboliczna
1200
1000
300
Mocz
Kał
Przez skórę
Przez płuca
1500
100
500
400
Ogółem
2500
Ogółem
2500
Źródłem wody w diecie są wypijane płyny (60-80% ogólnej podaży) oraz spożywane produkty (20-25%). Wszystkie dostępne produkty spożywcze (z wyjątkiem cukru i smalcu zawierających śladowe ilości wody, odpowiednio 0,2% i 0,5%) zawierają określone ilości wody (tab. 4.5).
Tabela 4.5.
Zawartość wody w wybranych produktach spożywczych
Rodzaj produktu
Średnia zawartość wody [%]
Woda pitna
100
Warzywa
70-95
Owoce
74-90
Mięso i wyroby wędliniarskie
60-78
Ryby świeże
65-80
Ryby wędzone
60-75
Sery twarogowe
49-79
Sery żółte, podpuszczkowe
37-52
Pieczywo
31-39
Kasze, ryż
13-17
Nasiona strączkowe suche
8-12
Źródło: H. Kunachowicz, B. Przygoda, I. Nadolna, K. Iwanow, Tabele składu i wartości odżywczej żywności. PZWL Wydawnictwo Lekarskie, Warszawa 2020.
Nieobojętny jest też wybór wód spośród przydatnych do picia. Wśród współcześnie dostępnych wód są: naturalne wody mineralne, źródlane, stołowe i lecznicze. W zależności od otaczającego materiału skalnego naturalne wody mineralne odznaczają się bardzo różnorodną zawartością składników mineralnych. Wody mineralne wysokozmineralizowane zawierają powyżej 1500 mg/l składników mineralnych (m.in. Anka, Buskowianka, Muszynianka, Galicjanka, Krynica Minerale, Piwniczanka). Wody średniozmineralizowane zawierają 500-1500 mg/l składników mineralnych (m.in. Augustowianka, Celestynka, Cisowianka, Jurajska, Kinga Pienińska, Nałęczowianka). Wody niskozmineralizowane zawierają 50-500 mg/l składników mineralnych (m.in. Aqua Żywiec, Bystrzanka, Dobrawa, Dar Natury, Kropla Beskidu, Primavera). Wody te ze względu na zawartość składników mineralnych mogą uzupełniać niedobory określonych makro- i mikroelementów, wywierając w ten sposób efekt profilaktyczny lub leczniczy. Wody mineralne średnio- i niskozmineralizowane są przeznaczone do picia na co dzień, ponadto niskozmineralizowane mogą być wykorzystywane do przygotowywania innych napojów.
Wody źródlane zazwyczaj są niskozmineralizowane, stanowią alternatywę dla wody wodociągowej i mogą być wykorzystywane do picia w stanie surowym, jak również do przygotowywania napojów i pokarmów (m.in. Nestlé Aquarel, Żywiec Zdrój).
Wody stołowe powstają przez dodanie do wody źródlanej wybranych soli mineralnych, najczęściej Mg i Ca lub naturalnej wody mineralnej zawierającej te składniki w znaczącym stężeniu (m.in. Sądecka Woda Życia, Ostromecka Magnezowa, Zamościanka).
Wody lecznicze natomiast są wykorzystywane w warunkach domowych jako składowa terapii zalecanej przez lekarza lub jako kontynuacja leczenia sanatoryjnego. Wody te ze względu na bardzo dużą zawartość składników mineralnych nie powinny być stosowane jako napoje gaszące pragnienie. Ponadto mogą zawierać pierwiastki rzadkie, gazy, nadające im określony efekt terapeutyczny. Przykładami wód leczniczych są wody: Zuber, Jan, Słotwinka, Józef, Franciszek, Henryk, Mieszko.
Zapotrzebowanie na wodę wykazuje dużą zmienność w zależności od wieku, warunków klimatycznych (temperatury otoczenia i wilgotności powietrza), aktywności fizycznej, ogólnego stanu zdrowia, wydolności układu krążenia, czynności nerek, chorób współistniejących i zażywanych leków (głównie moczopędnych, przeczyszczających).
Normy spożycia wody dla populacji polskiej zostały ustalone na poziomie wystarczającego spożycia (adequate intake, AI) (tab. 4.6).
Tabela 4.6.
Normy na wodę ustalone na poziomie wystarczającego spożycia - adequate intake (AI)
Grupa
Wiek [lata]
Norma spożycia wody [ml/24 h]
Niemowlęta
0-6 miesięcy
700-1000
7-11 miesięcy
800-1000
Dzieci
1-3
1250
4-6
1600
7-9
1750
Chłopcy
10-12
2100
13-15
2350
16-18
2500
Dziewczęta
10-12
1900
13-15
1950
16-18
2000
Mężczyźni
19-75
2500
> 75
2500
Kobiety
19-75
2000
> 75
2000
Ciąża
-
2300
Laktacja
-
2700
Źródło: M. Jarosz, E. Rychlik, K. Stoś, J. Charzewska (red.), Normy żywienia dla populacji Polski i ich zastosowanie. Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego - Państwowy Zakład Higieny, Warszawa 2020.
Zwiększone zapotrzebowanie na wodę odnotowuje się w przypadku przebywania w otoczeniu o podwyższonej temperaturze i niskiej wilgotności powietrza. Suche powietrze zwiększa utratę wody przez drogi oddechowe. Niekorzystne jest również powietrze wilgotne, nasilające produkcję potu, ze względu na jego utrudnione odparowanie z powierzchni skóry przy wyższej wilgotności powietrza. Zwiększona podaż płynów może też być konieczna przy przebywaniu w niskiej temperaturze, straty wody mogą być wtedy większe na skutek wyższego wydatku energetycznego i noszenia grubej odzieży. Ubranie stanowi barierę między powierzchnią skóry a otoczeniem, która oddziałuje zarówno na wymianę ciepła przez konwekcję i promieniowanie, jak i na wymianę ciepła przez odparowywanie wody z powierzchni skóry. Podejmowanie aktywności fizycznej także wymaga większego spożycia płynów z uwagi na straty wody wraz z potem i wydychanym powietrzem z płuc. Zwiększenie wartości energetycznej diety pociąga za sobą większą podaż płynów (większa ilość składników odżywczych poddanych przemianom metabolicznym).
Nadmiar spożywanej wody również jest niewskazany. Nadmierne spożycie płynów o niskiej zawartości elektrolitów (woda demineralizowana, destylowana) powoduje zaburzenia gospodarki wodno-elektrolitowej, przyczyniając się do występowania obrzęków i uszkodzenia komórek. Pojawiające się wówczas dolegliwości to m.in.: osłabienie, nudności, wymioty, utrata apetytu, obniżenie ciśnienia tętniczego krwi, niski hematokryt, drgawki, a w ciężkich przypadkach nawet śpiączka. Z kolei nadmierne spożycie płynów o dużej zawartości elektrolitów (wody lecznicze, wysokozmineralizowane) może się przyczynić do odwodnienia organizmu poprzez odpływ wody z krwiobiegu do układu pokarmowego, aby wyrównać stężenie osmotyczne. Niekorzystne skutki nadmiernego spożycia płynów występują jednak rzadko z uwagi na zdolność organizmu do usuwania nadmiaru wody i zapewnienia utrzymania bilansu wodnego. Niebezpieczne jest jednorazowe spożycie dużych ilości płynów w krótkim czasie, przekraczające maksymalną szybkość wydalania wody przez nerki wynoszącą 0,7-1,0 l/h.
Niedostateczna ilość wody dostarczanej zarówno z płynami, jak i pokarmem doprowadza do szybkiego odwodnienia organizmu. Na niedobór płynów wrażliwe są zwłaszcza niemowlęta. Stan nawodnienia niemowlęcia różni się od stanu nawodnienia człowieka dorosłego. U niemowląt zaburzenia gospodarki wodnej pojawiające się w momencie odwodnienia (w wyniku biegunek infekcyjnych lub związanych z zaburzeniami trawienia/wchłaniania czy wymiotów) mogą bardzo szybko prowadzić do powikłań. Nawet niewielkie stany infekcyjne, zakażenia dróg moczowych połączone z niechęcią do picia i wysoka temperatura przyczyniają się do zaburzeń gospodarki wodnej. U dzieci w wieku szkolnym niedostateczna podaż wody może wpływać na zaburzenia koncentracji uwagi i powodować bóle głowy. Jeżeli towarzyszy jej niewystarczające spożycie witamin z grupy B i wielonienasyconych kwasów tłuszczowych, ten stan może doprowadzić do pogorszenia funkcji poznawczych dziecka. Nieobojętny jest również rodzaj płynów spożywanych przez dzieci. Uwagę należy zwrócić m.in. na udział soków w żywieniu najmłodszych. Produkty te nie służą zaspokajaniu pragnienia i nie mogą zastępować wody. Ponadto zawartość węglowodanów, głównie sacharozy, w sokach może wynosić nawet 9 g/100 ml (36 kcal/100 ml) i więcej, podczas gdy laktoza zawarta w mleku matki występuje w ilości 7 g/100 ml.
Według zaleceń ekspertów dotyczących spożycia wody dla niemowląt i dzieci do 3. roku życia najlepsza jest woda źródlana lub naturalna woda mineralna (wody niskozmineralizowane, niskosodowe, niskosiarczanowe). Naturalne wody mineralne i wody źródlane (niskosodowe, niskozmineralizowane i średniozmineralizowane), czyste pod względem bakteriologicznym i chemicznym, są bezpieczne dla dzieci starszych i kobiet w okresie ciąży i laktacji. Wprowadzenie do jadłospisu wody jako zamiennika napojów słodzonych cukrem, jak również soków czy słodkich napojów mlecznych jest skuteczną metodą zarówno w zapobieganiu nadwadze i otyłości, jak i w redukcji masy ciała. Woda pitna w porównaniu z innymi płynami nie zawiera żadnych dodatkowych makroelementów, w związku z tym nie przyczynia się do wydzielania insuliny, która hamuje rozpad tkanki tłuszczowej i utlenianie tłuszczu, co może być pomocne w redukcji masy ciała.
4.3.2. Postępowanie przy odwodnieniu/przewodnieniu
- Przy odwodnieniu izotonicznym postępowaniem z wyboru jest podawanie utraconego płynu w objętości równoważącej straty.
- W przypadku odwodnienia hipertonicznego podawane są płyny niezawierające osmolitów (czysta woda, niesłodzona herbata), a kiedy niemożliwe jest nawadnianie drogą doustną, dożylnie podawane są płyny hipotoniczne.
- W przypadku odwodnienia hipotonicznego postępowanie polega na przetaczaniu dożylnie roztworu NaCl, a w przypadku przewlekłego odwodnienia - NaCl i KCl.
- W stanie przewodnienia izotonicznego postępowanie polega na ograniczeniu podaży sodu i wody w pożywieniu oraz stosowaniu leków moczopędnych, immunosupresyjnych, akwaretyków blokujących receptor wazopresynowy.
- Przy przewodnieniu hipertonicznym stosuje się dietę bezsolną (ryżową), leki moczopędne, 5-procentowy roztwór glukozy.
- Przy przewodnieniu hipotonicznym postępowanie powinno być przeprowadzone jak w przypadku hiponatremii z hiperwolemią, z zachowaniem ostrożności w szybkości wyrównywania hiponatremii. Leczenie polega na wolnym zwiększaniu stężenia sodu do 130 mmol/l. Po osiągnięciu wartości docelowej należy dążyć do dalszej normalizacji natremii przez ograniczenie podaży wody i stosowanie diety z normalną zawartością sodu i białka.
- W przypadku hipernatremii postępowanie polega na podawaniu płynów pozbawionych efektywnych osmolitów. Rodzaj przetaczanych płynów zależy od stanu nawodnienia pacjenta: w hipowolemii stosuje się 0,9-procentowy roztwór NaCl do chwili uzyskania prawidłowego ciśnienia tętniczego, następnie mieszaninę 0,45-procentowego roztworu NaCl i 5-procentowego roztworu glukozy w stosunku 1 : 1. W izowolemii i hiperwolemii stosuje się 5-procentowy roztwór glukozy.
- U chorych przytomnych z łagodną hipernatremią niedobór wody można uzupełniać doustnie. Przy hipokaliemii sposób uzupełniania potasu zależy od stopnia jej ciężkości i występowania objawów. Przy hiperkaliemii prowadzone jest leczenie usuwające nadmiar potasu z organizmu, w przypadku hiperkaliemii przewlekłej należy również zwrócić uwagę na ograniczenie podaży potasu (owoce, soki owocowe, produkty pochodzenia roślinnego).
Piśmiennictwo
1. Ball S.G., Iqbal Z.: Diagnosis and treatment of hyponatraemia. Best Pract. Res. Clin. Endocrinol. Metabol. 2016; 30(2): 161-173.
2. Bień B., Jarosz A., de Latour T. i wsp.: Stanowisko Grupy Ekspertów w sprawie zaleceń dotyczących spożycia wody i innych napojów przez osoby w wieku podeszłym. Acta Balneol. 2014; 2(136): 118-127.
3. Brocker Ch., Thompson D.C., Vasiliou V.: The role of hyperosmotic stress in inflammation and disease. Biomolecular Conc. 2012; 3(4): 345-364.
4. Brunzel N.A: Diagnostyka laboratoryjna moczu i innych płynów ustrojowych. Edra Urban & Partner, Wrocław 2016.
5. Büyükkaragöz B., Bakkalo?lu S.A.: Serum osmolality and hyperosmolar states. Pediatr. Nephrol. 2023, 38(4): 1013-1025.
6. Franek E., Kokot F.: Zaburzenia gospodarki wodnej. W: P. Gajewski (red.), Interna Szczeklika 2022. Medycyna Praktyczna, Kraków 2022.
7. Heavens K.R., Kenefick R.W., Caruso E.M. i wsp.: Validation of equations used to predict plasma osmolality in a healthy adult cohort. Am. J. Clin. Nutr. 2014; 100(5): 1252-1256.
8. Jarosz M., Rychlik E., Stoś K., Charzewska J. (red.): Normy żywienia dla populacji Polski i ich zastosowanie. Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego - Państwowy Zakład Higieny, Warszawa 2020.
9. Jarosz M., Rychlik E.: Płyny. W: M. Jarosz (red.), Dietetyka. Żywność, żywienie w prewencji i leczeniu. Instytut Żywności i Żywienia, Warszawa 2017.
10. Książyk J., Szlagatys-Sidorkiewicz A., Toporowska-Kowalska E. i wsp.: Woda i napoje w żywieniu dzieci. Zalecenia Polskiego Towarzystwa Żywienia Klinicznego Dzieci. Standardy Med. 2021; 18: 529-533.
11. Kunachowicz H., Przygoda B., Nadolna I., Iwanow K.: Tabele składu i wartości odżywczej żywności. PZWL Wydawnictwo Lekarskie, Warszawa 2020.
12. Malisova O., Athanasatou A., Pepa A. i wsp.: Water intake and hydration indices in healthy European adults: The European Hydration Research Study (EHRS). Nutrients 2016; 8(4): 204.
13. Salomon A., Regulska-Ilow B.: Polskie butelkowane wody mineralne i lecznicze - charakterystyka i zastosowanie. Bromatol. Chemia Toksykol. 2013; 46(1): 53-65.
14. Solnica B., Kieć-Wilk B.: Diagnostyka laboratoryjna zaburzeń gospodarki wodno-elektrolitowej i równowagi kwasowo-zasadowej. W: A. Dembińska-Kieć, J.W. Naskalski, B. Solnica (red.), Diagnostyka laboratoryjna z elementami biochemii klinicznej. Edra Urban & Partner, Wrocław 2022.
15. Szutowicz A.: Gospodarka wodno-elektrolitowa. W: A. Szutowicz, A. Raszeja-Specht (red.), Diagnostyka laboratoryjna. Gdański Uniwersytet Medyczny, Gdańsk 2009.
16. Wiśniewska K., Kurowska E., Okręglicka K.: Wpływ spożycia wody na masę ciała. Wiadomości Lek. 2014; 65(2): 119-123.
17. Yamada S., Inaba M.: Potassium metabolism and management in patients with CKD. Nutrients 2021; 13(6): 1751.
