Στοιχεία φυσιολογίας και ισοζυγίου ύδατος και νατρίου (20/06/2001)

Posted on Μαρ 13, 2013 | 0 comments

ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΙΣΟΖΥΓΙΟΥ ΥΔΑΤΟΣ ΚΑΙ ΝΑΤΡΙΟΥ

Μαυροματίδης Κώστας

Δ/ντής Νεφρολογικού Τμήματος Κομοτηνής

 

1. ΓΕΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ

Η ζωή μας εξαρτάται σε σημαντικό βαθμό από το ύδωρ, γεγονός που φαίνεται από το ότι ο άνθρωπος αδυνατεί να ζήσει χωρίς αυτό παραπάνω από μερικές ημέρες, ενώ ανέχεται τη στέρηση της τροφής για τουλάχιστον ένα μήνα. Για το λόγο αυτό το σώμα μας καλύπτεται από το δέρμα, που δρα σαν περίβλημα γύρω από τα υγρά του οργανισμού, με αποτέλεσμα να περιορίζει την εξάτμισή τους.

Η περιεκτικότητα του ανθρώπινου οργανισμού σε ύδωρ εξαρτάται από : α) Την ηλικία (περιορίζεται με την πρόοδό της, λόγω προοδευτικής αύξησης του λίπους και μείωσης της μυϊκής μάζας και β) το φύλο. Κατά την γέννηση, οπότε και η περιεκτικότητα του οργανισμού σε λίπος είναι πολύ μικρή, το ύδωρ αποτελεί το 80% του σωματικού βάρους και στα δύο φύλα. Όσο αυξάνεται η ηλικία και μάλιστα μετά από το 15ο έτος και σε όλες τις επόμενες δεκαετίες, η περιεκτικότητα του οργανισμού σε ύδωρ είναι διαφορετική ανάμεσα στα δύο φύλα (Πίνακας 1). Ειδικότερα οι άνδρες έχουν μεγαλύτερη ποσότητα ύδατος από αυτή των γυναικών, λόγω της μικρότερης περιεκτικότητας του σώματός τους σε λίπος (Διάγραμμα 1). Για τον ίδιο λόγο, τα παχύσαρκα άτομα έχουν λιγότερο ύδωρ από τα λιπόσαρκα. Ακριβέστερα το ύδωρ στους άνδρες καλύπτει το 60% του σωματικού τους βάρους, ενώ στις γυναίκες το 50%.

 

Πίνακας 1 : Σχέση ολικού ύδατος οργανισμού (% Σ.Β.), σωματικής διάπλασης και φύλου

Διάγραμμα 1 : Σχέση σωματικού λίπους του οργανισμού και περιεκτικότητάς του σε ύδωρ

Τα υγρά του οργανισμού κατανέμονται σε δύο κύρια διαμερίσματα, το εξωκυττάριο (ΕΞΥ) που αποτελεί το 1/3 της ποσότητάς τους (20%) και το ενδοκυττάριο, που καλύπτει τα υπόλοιπα 2/3 (40%). Το εξωκυττάριο αποτελείται περίπου κατά το 1/3 από το ενδαγγειακό (πλάσμα) (4.5% του Σ.Β.) και κατά τα 2/3 από το διάμεσο ή μεσοκυττάριο υγρό (15.5% του Σ.Β.) (Διάγραμμα 2). Έτσι σε άτομο με αιματοκρίτη (Hct) 45%, το αίμα αποτελείται κατά 2/3×45% από έμμορφα στοιχεία και κατά το υπόλοιπο από πλάσμα (1/3×55%). Ωστόσο πρέπει να τονιστεί ότι παρά τον μικρό όγκο του πλάσματος, σε σχέση με τη συνολική ποσότητα υγρών του οργανισμού, αυτό αποτελεί ένα σημαντικότατο υγρό, γύρω από όλα τα κύτταρα (Πίνακας 2). Όσον αφορά στα υγρά που συσσωρεύονται σε διάφορες παθολογικές καταστάσεις στην περιτοναϊκή κοιλότητα (ασκίτης) ή στα ημιθωράκια (πλευριτικές συλλογές), αποτελούν συστατικά του διαμέσου χώρου.

Διάγραμμα 2 : Κατανομή (% Σ.Β.) του ύδατος στα διάφορα διαμερίσματα του οργανισμού (όπου ΕΔΥ=Ενδοκυττάριο υγρό)

Ο εξωκυττάριος όγκος υγρών αποτελεί το μέσο με το οποίο μεταφέρονται οι θρεπτικές ουσίες και τα προϊόντα του μεταβολισμού, ενώ ο ενδοκυττάριος παρέχει την αρχιτεκτονική δομή των κυττάρων και βοηθά στη λειτουργία τους. Βέβαια το ενδοκυττάριο ύδωρ δεν είναι ομοιόμορφα κατανεμημένο σε όλα τα κύτταρα του οργανισμού. Η μεγαλύτερη συγκέντρωσή του βρίσκεται σε αυτά που έχουν έντονο μεταβολισμό (μυϊκά, ηπατικά, νεφρικά) και η μικρότερη στα σχετικώς αδρανή κύτταρα, όπως είναι τα οστεοκύτταρα.

Πίνακας 2 : Κατανομή του ύδατος στον οργανισμό φυσιολογικού άνδρα, σωματικού βάρους 70 Kg

2. Σύνθεση υγρών οργανισμού

Η πυκνότητες των διαφόρων ηλεκτρολυτών που υπάρχουν σε κάθε διαμέρισμα του οργανισμού φαίνονται στον πίνακα 3.

Πίνακας Α3 : Σύνθεση των υγρών του οργανισμού σε mEq/L
(όπου ΕΞΥ=εξωκυττάριο υγρό, ΕΔΥ=ενδοκυττάριο υγρό,
ΔΥ=διάμεσο υγρό). Οι μονάδες αναφέρονται σε mEq/L,
ενώ με έντονη γραφή είναι τα σημαντικότερα ιόντα κάθε χώρου

Είναι ολοφάνερο ότι οι κυριότεροι εξωκυττάριοι ηλεκτρολύτες είναι το νάτριο και το χλώριο και οι κυριότεροι ενδοκυττάριοι το κάλιο και τα φωσφορικά ιόντα. Υπάρχουν ωστόσο και διαφορές μεταξύ ορού και υγρών διαμέσου χώρου, που αποτελούν από κοινού τον εξωκυττάριο χώρο (η σημαντικότερη είναι η μεγάλη πυκνότητα των πρωτεϊνών στον ορό έναντι του διαμέσου χώρου).

Οι πυκνότητες των κατιόντων και ανιόντων που βρίσκονται σε κάθε διαμέρισμα του οργανισμού είναι πάντοτε ίσες. Δηλαδή κάθε λίτρο ορού που περιέχει περίπου 153 mEq κατιόντων (νάτριο, κάλιο, ασβέστιο, μαγνήσιο) και 153 mEq ανιόντων (χλώριο, διττανθρακικά, θειικά, φωσφορικά και ανιόντα πρωτεϊνών και οργανικών οξέων) (Πίνακας 3, Διάγραμμα 3). Η ισορροπία αυτή διατηρείται άσχετα αν το άθροισμα των κατιόντων είναι μεγαλύτερο ή μικρότερο από 153 mEq/L.

Διάγραμμα 3 : Θετικά και αρνητικά ιόντα κάθε χώρου (ηλεκτρική ουδετερότητα)

3. Ισοζύγιο ύδατος

3.1. Υποχρεωτικές απώλειες – ισοζύγιο ύδατος

Σημαντικό ποσοστό του ύδατος που αποβάλλεται καθημερινά αποτελούν οι υποχρεωτικές απώλειες δια των ούρων, των κοπράνων και της αναπνοής (του δέρματος και των αεροφόρων οδών). Οι δερματικές και πνευμονικές απώλειες υγρών δεν προκαλούν συνήθως αρνητικό ισοζύγιο ύδατος, όταν βέβαια το αίσθημα της δίψας λειτουργεί φυσιολογικά. Η χαμηλή εξ άλλου περιεκτικότητα του ιδρώτα σε νάτριο δεν οδηγεί σε υποογκαιμία, εκτός από την περίπτωση της κυστικής ίνωσης του πνεύμονα, όπου σ’ αυτόν υπάρχει αυξημένη συγκέντρωση νατρίου. Φυσιολογικά οι εκκρίσεις από το στομάχι, τη χολή και το πάγκρεας φθάνουν στα 3-6 lit/ημέρα, από τα οποία όμως τελικά αποβάλλονται υποχρεωτικά διαμέσου των κοπράνων μόνο 100-200 ml/ημέρα, αν και γενικά ποικίλλουν και φυσικά αυξάνονται σε διαρροϊκές κενώσεις (Διάγραμμα 4). Όσον αφορά στις νεφρικές απώλειες χρειάζονται υποχρεωτικά τουλάχιστον 500 ml ούρων καθημερινά σε κάθε ενήλικα, για να αποβληθούν τα άχρηστα προϊόντα του μεταβολισμού, γεγονός που δίδεται από την εξίσωση 2 :

Ελάχιστη ποσότητα ούρων=Ημερήσιο φορτίο οσμωλίων/Μέγιστη συμπύκνωση (Ω.Π.) ούρων, οπότε (2)
Ελάχιστη ποσότητα ούρων=600/1200=0,5 L=500 ml
(όπου 600 mOsmol/ημέρα είναι το ημερήσιο φορτίο ωσμωλίων που πρέπει να αποβληθεί και 1200 mOsmol/Lείναι η μέγιστη συμπύκνωση των ούρων).

Οι υποχρεωτικές απώλειες δια των ούρων σχετίζονται άμεσα με την ποσότητα των άχρηστων και διαλυμένων ουσιών σ’ αυτά. Αν ένα άτομο έχει να αποβάλλει 800 mOsmol/ημέρα (από τα οποία τα περισσότερα είναι μόρια ουρίας και άλατα νατρίου και καλίου) και η μέγιστη ωσμωτική πίεση των ούρων είναι 1200 mOsmol/L, χρειάζονται τουλάχιστον : 800 mOsmol/ημέρα/1200 mOsmol/L=0,67 L=670 ml ούρων την ημέρα.

Σε νεφρική ανεπάρκεια σημαντικού βαθμού (GFR<25 ml/nin), οι νεφροί αδυνατούν να διατηρήσουν το ισοζύγιο του νατρίου, όταν ο ασθενής βρίσκεται σε δίαιτα στέρησης χλωριούχου νατρίου, καθώς αυτοί αποβάλλουν υποχρεωτικά καθημερινά 10-40 mEq νατρίου, σε αντίθεση με τα φυσιολογικά άτομα, όπου η ποσότητα αυτή μπορεί να ελαττωθεί μέχρι τα 5 mEq/ημέρα. Γενικά μπορεί να λεχθεί ότι σε κάθε φυσιολογικό άτομο είναι απαραίτητη καθημερινά η απομάκρυνση περίπου 10 mOsmol/Kg.Σ.Β. άχρηστων ωσμωλίων και όταν μπορεί να επιτευχθεί η μέγιστη συμπύκνωση των ούρων είναι υποχρεωτική η απώλεια τουλάχιστον 8 ml ούρων/Kg.Σ.Β./ημέρα. Φυσικά για να αποβληθεί η ποσότητα αυτή νατρίου χρειάζεται και η ανάλογη ποσότητα ύδατος, με αποτέλεσμα την υποχρεωτική αποβολή του τελευταίου.

Σε αντίθεση με τις παραπάνω απώλειες υπάρχουν και αυτές που οφείλονται στις εφιδρώσεως, που είναι υπότονα υγρά (περιέχουν 30-65 mEq νατρίου/L), αποτελούν το έκκριμα των ιδρωτοποιών αδένων και συμβάλλουν στη θερμορύθμιση. Φυσιολογικά ένα άτομο στους 37οC χάνει με την άδηλο αναπνοή (δέρμα και πνεύμονες) 0,4-0,5 ml ύδατος/Kg.Σ.Β./ώρα (650-850 ml/24 ώρες σε άνδρα σωματικού βάρους 70 Kg) ή 12 ml ύδατος/Kg.Σ.Β., ενώ επί παρουσίας πυρετού χάνονται ανά ημέρα κατά 15% περισσότερα υγρά για κάθε οC αύξησης της θερμοκρασίας πάνω από τους 37 οC. Τα παχύσαρκα άτομα εμφανίζουν πολύ μεγάλη απώλεια υγρών δια του δέρματος, που υπολογίζεται ότι μπορεί να φθάσει μέχρι και τα 3000 ml/ημέρα. Ένα άτομο που εργάζεται ή ασκείται σε θερμό και ξηρό κλίμα μπορεί να χάσει ακόμη και 1500-3000 ml ιδρώτα/ώρα, και ένας ασθενής ο οποίος υποβάλλεται σε χειρουργική επέμβαση μπορεί να έχει απώλειες ύδατος δια της αναπνοής αυξημένες κατά 15%. Πρέπει να υπογραμμιστεί ότι η δηλητηρίαση με σαλικυλικά, η θυρεοτοξίκωση και άλλοι παράγοντες αυξάνουν το μεταβολισμό και τις απώλειες ύδατος δια του ιδρώτα. Τέλος σε υπεραερισμό και σε συνθήκες αυξημένης θερμοκρασίας και μειωμένης υγρασίας του περιβάλλοντος αυξάνονται επίσης οι απώλειες υγρών.

Στην εκτίμηση της κατάστασης του ισοζύγιου του ύδατος ενηλίκων ατόμων μπορούν να βοηθήσουν : α) Η διαπίστωση γρήγορης μεταβολής του σωματικού βάρους και β) ο όγκος των ούρων, ο οποίος φυσιολογικά πρέπει να είναι >1000 ml/ημέρα.

Σε φυσιολογικά και σταθεροποιημένα άτομα, η ποσότητα ύδατος που πρέπει να προστίθεται στον οργανισμό είναι απαραίτητο να είναι ίση με την αποβαλλόμενη (υπολογιζόμενης αυτής που παράγεται ενδογενώς). Αυτό πετυχαίνεται : α) Δια της εξωγενούς πρόσληψης νερού στη φυσική του μορφή, β) δια των προσλαμβανόμενων τροφών (το κρέας περιέχει κατά 70% ύδωρ, ενώ τα φρούτα και τα λαχανικά κατά 95-100%) και γ) από το ύδωρ που παράγεται κατά την οξείδωση των υδατανθράκων, των πρωτεϊνών και των λιπών, όπου από την οξείδωση ενός gr των δύο πρώτων παράγονται 0,5 ml ύδατος, ενώ από ένα gr λίπους παράγεται 1 ml ύδατος. Οι πηγές 2 και 3 αποδίδουν περίπου 1200 ml ύδατος την ημέρα, ενώ οι υποχρεωτικές απώλειες (δέρμα, γαστρεντερικές εκκρίσεις, ούρα) είναι περίπου 1600 ml/ημέρα, οπότε περίπου 400 ml ύδατος πρέπει να λαμβάνονται επιπλέον για να διατηρηθεί η υδρική ισορροπία. Υπό φυσιολογικές βέβαια συνθήκες προσλαμβάνονται καθημερινά 25-30 ml/Kg.Σ.Β. ύδατος, ενώ η ελάχιστη ποσότητα ύδατος που χρειάζεται είναι αυτή που είναι απαραίτητη για να καλύψει τις υποχρεωτικές απώλειες υγρών.

Σε υγιή άτομα το εύρος της ποσότητας των προσλαμβανόμενων υγρών είναι πολύ μεγάλο (από 500 έως και 25000 ml), ενώ σε διάφορες παθολογικές καταστάσεις, όπως σε υπερκαταβολικούς ασθενείς, το εύρος αυτό είναι μικρότερο, λόγω του αυξημένου φορτίου διαλυτών ουσιών και της υπερβολικής απώλειας υγρών. Βέβαια το εύρος αυτό περιορίζεται επί μειώσεως της νεφρικής λειτουργίας ή της καρδιακής παροχής και σε διαταραχές της ορμονικής ισορροπίας λόγω stress. Σε τέτοιους ασθενείς το οσμωτικό φορτίο φθάνει τα 1000 mOsmol/ημέρα και η συμπυκνωτική ικανότητα των νεφρών μειώνεται στα 800 mOsmol/L, οπότε η ελάχιστη ποσότητα ούρων που είναι απαραίτητη για να αποβληθεί το φορτίο αυτό ισούται με : 1000 mOsmol/ημέρα/800 mOsmol=1,25 L/ημέρα.

3.2. Ρύθμιση του ισοζυγίου των υγρών του οργανισμού

Είναι ευτύχημα το γεγονός ότι σε φυσιολογικά άτομα η ωσμωτικότητα των υγρών του οργανισμού φυσιολογικών ατόμων διατηρείται σταθερή παρά το μεγάλο εύρος προσλαμβανόμενων υγρών, με την προϋπόθεση ότι υπάρχει : α) Φυσιολογική νεφρική λειτουργία, β) ικανοποιητική παροχή αίματος στους νεφρούς και γ) φυσιολογική ορμονική δραστηριότητα. Έτσι σε τέτοιες περιπτώσεις η καλή ρύθμιση του ισοζυγίου του ύδατος διατηρεί την ωσμωτικότητα μεταξύ 285-300 mOsmol/L.

Οι κύριοι ρυθμιστές του ισοζυγίου του ύδατος, από το οποίο εξαρτάται η ωσμωτική πίεση (Ω.Π.) των υγρών του οργανισμού είναι : Το αίσθημα της δίψας, β) η αντιδιουρητική ορμόνη και γ) οι νεφροί. Όλοι μαζί οι παράγοντες αυτοί αποτελούν τον ωσμωστάτη, που ευθύνεται για τη διατήρηση της Ω.Π. του ορού γύρω στα 285 mOsmol/L. Η κακή λειτουργία του ωσμωστάτη μπορεί να προκύψει από βλάβη σε ένα από τα τρία αυτά στοιχεία (εγκεφαλική ή νεφρική βλάβη) ή στις περιπτώσεις όπου ο οργανισμός δεν ενδιαφέρεται για αποκατάσταση της Ω.Π., αλλά για την εξασφάλιση σημαντικότερης διαταραχής, όπως είναι η αποκατάσταση του δραστικού όγκου κυκλοφορίας (ΔΟΚ). Έτσι κάθε φορά που απειλείται η άρδευση των ιστών, η αντιδιουρητική ορμόνη (ADH) αυξάνεται, με στόχο την κατακράτηση νερού και την αύξηση του όγκου του ορού.

3.2.1. Αισθητήρια υποογκαιμίας και οι επιδράσεις τους

Μεταβολές του ΔΟΚ που ξεπερνούν τα ανώτερα φυσιολογικά όρια γίνονται αντιληπτές από τασεοϋποδοχείς που βρίσκονται στο κυκλοφορικό σύστημα (τόσο στους χώρους υψηλών, όσο και στους χώρους χαμηλών πιέσεων). Οι υποδοχείς των χώρων χαμηλών πιέσεων εντοπίζονται κυρίως στον αριστερό κόλπο και στις μεγάλες θωρακικές φλέβες, ενώ οι υποδοχείς των χώρων υψηλών πιέσεων βρίσκονται στον φλεβόκομβο, στον καρωτιδικό κόλπο και στην παρασπειραματική συσκευή. Οι δύο αυτές ομάδες τασεοϋποδοχέων διεγείρονται από μεταβολές της πιέσεως και της τάσεως που ασκούνται στα τοιχώματα του αγγειακού δικτύου και οι οποίες μεταβάλλονται όταν μεταβάλλεται ο ΔΟΚ. Η ενεργοποίηση των εξωνεφρικών υποδοχέων από σχετικά μικρή μείωση του ΔΟΚ, διεγείρει το συμπαθητικό νευρικό σύστημα και αυξάνει τη δραστηριότητα των κατεχολαμινών στον ορό. Οι τελευταίες αυξάνουν την ΑΠ διαμέσου αύξησης των αντιστάσεων των αρτηριολίων και του καρδιακού ρυθμού, ενώ ταυτόχρονα μειώνουν τη χωρητικότητα των φλεβών. Η αύξηση των αντιστάσεων στα αρτηριόλια μειώνει την υδροστατική πίεση στα τριχοειδή, με αποτέλεσμα να μεταφέρεται ύδωρ από το διάμεσο χώρο στον αγγειακό, ενώ στους νεφρούς προκαλεί μείωση της σπειραματικής διήθησης. Ακόμη η διέγερση του συμπαθητικού, το οποίο νευρώνει και τα κύτταρα των εγγύς νεφρικών σωληναρίων, προκαλεί αύξηση της επαναρρόφησης του νατρίου σ’ αυτά.

Ένας άλλος μηχανισμός που ενεργοποιείται από εξωνεφρικούς τασεοϋποδοχείς είναι και η απελευθέρωση της ADH. Όταν ο όγκος του αίματος μειώνεται τουλάχιστον κατά 8-10%, προσαγωγά ερεθίσματα που φέρονται με την IX και X εγκεφαλική συζυγία, προκαλούν απελευθέρωση ADH από τη νευροϋπόφυση. Η ADH αυξάνει την κατακράτηση ύδατος και επιτείνει την αγγειοσυσπαστική δράση των κατεχολαμινών, με αποτέλεσμα την επίταση της νεφρικής υποδιήθησης.

Παράλληλα με αυτούς τους εξωνεφρικούς τασεοϋποδοχείς, η παρασπειραματική συσκευή αποτελεί ένα άλλο σύστημα ενδονεφρικών τασεοϋποδοχέων. Η διέγερση του συμπαθητικού νευρικού συστήματος, η μείωση της πίεσης του προσαγωγού αρτηριδίου και η μείωση της ποσότητας του νατρίου που φθάνει στα άπω σωληνάρια, διεγείρουν την απελευθέρωση ρενίνης από την παρασπειραματική συσκευή. Η ρενίνη αποτελεί μία όξινη πρωτεϊνάση, με Μ.Β.=40000 που μοιάζει πολύ με την πεψίνη και σχηματίζεται μετά από δράση της καθεψίνης β στην προ-ρενίνη. Η ρενίνη επιταχύνει στο πλάσμα το σχηματισμό της αγγειοτασίνης-ΙΙ (AG-II), σύμφωνα με την παρακάτω σειρά αντιδράσεων (Διάγραμμα 4)

Αγγειοτασινογόνο
|― ρενίνη
AG-I
|― ένζυμο μετατροπής πνεύμονα
AG-II
|― αγγειοτασινάση κυκλοφορίας
AG-III

Διάγραμμα 4 : : Η αλληλουχία των αντιδράσεων σχηματισμού της AG-II και AG-III

Το κλασσικό ή κυκλοφορούν σύστημα της ρενίνης-αγγειοτασίνης-αλδοστερόνης (ΡΑΑ) αποτελείται από το υπόστρωμα (αγγειοτασινογόνο), το οποίο παράγεται στο ήπαρ, πάνω στο οποίο δρα η ρενίνη (η οποία παράγεται στους νεφρούς) και σχηματίζει την AG-I, από την οποία μετά από τη δράση του ενζύμου μετατροπής, που υπάρχει σε μεγάλη πυκνότητα στα ενδοθηλιακά κύτταρα της πνευμονικής κυκλοφορίας, παράγεται η AG-II. Τέλος μετά τη δράση της αγγειοτασινάση, η AG-II μετατρέπεται σε AG-III.

Το οκταπεπτίδιο AG-II ασκεί τρεις κύριες επιδράσεις που στοχεύουν στη αποκατάσταση του όγκου : α) Προκαλεί αγγειοσύσπαση (είναι ισχυρότερη από τη νορεπινεφρίνη), β) αποτελεί τον κύριο διεγέρτη έκκρισης ALD και συνεπώς αποτελεί τον βασικότερο ρυθμιστή της κατακράτησης νατρίου στους νεφρούς και γ) διεγείρει το αίσθημα της δίψας, αφού η AG-II που σχηματίζεται στο κεντρικό νευρικό σύστημα (ΚΝΣ) αποτελεί ισχυρό διεγέρτη παραγωγής της. Συνοπτικά οι επιδράσεις της AG-II φαίνονται στον πίνακα 5. Το επταπεπτίδιο AG-III είναι επίσης ισχυρή αγγειοσυσπαστική ουσία, η οποία διεγείρει τη δίψα, ενώ δεν αποτελεί ισχυρό διεγέρτη έκκρισης ALD.

Πίνακας 5 : Επιδράσεις της AG-II

Στο σακχαρώδη διαβήτη (τύπου Ι και ΙΙ) παρατηρείται μεγάλη αύξηση της προ-ρενίνης στον ορό, όχι λόγω αυξημένης σύνθεσης, αλλά λόγω αδυναμίας του διαβητικού νεφρού να μετατρέψει την προ-ρενίνη σε ρενίνη, γεγονός που αποτελεί και το αίτιο του υπορενιναιμικού υποαλδοστερονισμού που διαπιστώνεται στην κατάσταση αυτή.

3.2.2. Νεφρική απάντηση στις μεταβολές του ΔΟΚ

Οι νεφροί απαντούν στις μικρές μεταβολές του ΔΟΚ με αύξηση του ρυθμού επαναρρόφησης του νατρίου στα εγγύς σωληνάρια, χωρίς να μεταβάλλουν τη GFR ή τους μηχανισμούς ωσμωρύθμισης. Αυτοί σε φυσιολογικές καταστάσεις επαναρροφούν στα εγγύς σωληνάρια περίπου το 70% του νατρίου που διηθείται. Όταν υπάρχει ευογκαιμία, το κλάσμα αυτό παραμένει σταθερό σε μεγάλο εύρος μεταβολών της GFR (σπειραματοσωληναριακή ισορροπία). Η τελευταία αποτελεί το φαινόμενο κατά το οποίο οι μεταβολές της GFR συνοδεύονται από παράλληλη μεταβολή στη μεταφορά του νατρίου. Έτσι οι νεφροί στη μέτρια μείωση του νατρίου του εξωκυττάριου χώρου, απαντούν με αύξηση του ρυθμού της επαναρρόφησής του χωρίς να μεταβάλλουν την GFR. Η σπειραματοσωληναριακή ισορροπία υπερδραστηριοποιείται, με αποτέλεσμα να επαναρροφάται στα εγγύς σωληνάρια όσο γίνεται μεγαλύτερο κλάσμα από αυτό που διηθείται. Οι μεταβολές αυτές οφείλονται τόσο σε άμεση διέγερση των νεύρων των νεφρών, όσο και σε επίδραση της AG-II στο απαγωγό αρτηρίδιο.

Πολλοί παράγοντες τροποποιούν τη σπειραματοσωληναριακή ισορροπία σε συνδυασμό με τις μεταβολές του ΔΟΚ. Έτσι σε υπερογκαιμικές καταστάσεις καταστέλλεται η λειτουργία της ισορροπίας αυτής, ενώ σε υποογκαιμικές υπερενεργοποιείται. Στις περιπτώσεις αυτές η αιμοδυναμική ρύθμιση της ογκοτικής πίεσης στα περισωληναριακά τριχοειδή φαίνεται να παίζει το σημαντικότερο ρόλο. Η AG-II σε σχετικά χαμηλή συγκέντρωση έχει αγγειοσυσπαστική επίδραση στο απαγωγό, όχι όμως και στο προσαγωγό αρτηρίδιο. Γι’ αυτό ο παράγοντας αυτός αυξάνει το κλάσμα διηθήσεως (filtration fraction) και την ογκοτική πίεση στα περισωληναριακά τριχοειδή, με αποτέλεσμα να αυξάνεται η εγγύς επαναρρόφηση του νατρίου. Όταν η υποογκαιμία επιταθεί, η αγγειοσυσπαστική αυτή επίδραση των υψηλών επιπέδων της νορεπινεφρίνης και της AG-II τείνουν να μειώσουν τόσο τη σπειραματική διήθηση, όσο και το ρυθμό απέκκρισης του νατρίου δια των νεφρών. Βέβαια η AG-II αυξάνει όπως αναφέρθηκε και την έκκριση ALD, οπότε αυξάνεται η επαναρρόφηση του νατρίου στα άπω σωληνάρια και συμβάλλει στην αποκατάσταση της υποογκαιμίας.

3.2.3. Νεφρική έκκριση και επαναρρόφηση ύδατος

Η φυσιολογική καρδιακή παροχή είναι περίπου 3000 ml/min και οι νεφροί δέχονται περίπου το 20% απ’ αυτή (3000 x 20/100=600 ml/min). Το 90% από την ποσότητα αυτή πηγαίνει στο φλοιό και μόνο το 10% στο μυελό. Το ποσοστό του σπειραματικού διηθήματος που παράγεται από τη νεφρική ροή αίματος αποτελεί το filtration fraction (FF)=120/600=0,2. Έτσι παράγονται από τα 600 ml/min πλάσματος που διέρχονται δια των νεφρών, παράγονται :600x FF=600×0,2=120 ml/min σπειραματικού διηθήματος, δηλαδή 120×1440=180 lit/ημέρα (όπου 1440=λεπτά ημέρας).

Στους νεφρούς ο όγκος του ύδατος που διηθείται, επαναρροφάται παθητικά στα εγγύς σωληνάρια και στο κατιόν σκέλος της αγκύλης του Henle, ενώ αυτοί συμβάλλουν επίσης στη σταθερότητα της Ω.Π. του ορού, διαμέσου μεταβολών αποβολής του. Αυτή η λειτουργία που είναι πολύ σημαντική, συμβαίνει λόγω δράσεως της ADH στα άπω και αθροιστικά σωληνάριο. Σε φυσιολογικά άτομα η ωσμωτική πίεση των ούρων ποικίλλει πάρα πολύ και κυμαίνεται από το ελάχιστο επίπεδο των 40-100 mΟsmol/L μέχρι το μέγιστο των 1400 mΟsmol/L. Έτσι σε απουσία της ADH η ωσμωτική πίεση των ούρων ισούται περίπου με 80 mΟsmol/L, με αποτέλεσμα την έκκριση των 800 mOsmol μέσα σε : 800/80=10 λίτρα ύδατος. Βέβαια τις περισσότερες φορές υπάρχει κάποια ποσότητα ADH, οπότε η ωσμωτικότητα των ούρων είναι σχετικά ανώτερη από τα κατώτερα επίπεδα που αναφέρθηκαν (Διάγραμμα 4).

Διάγραμμα 4 : Επίδραση της ADH στα άπω και αθροιστικά σωληνάρια και αντίστοιχες μεταβολές της Ω.Π. των ούρων

3.2.4. Προσδιορισμός της νεφρικής απέκκρισης του ύδατος – κάθαρση ελευθέρου ύδατος

Η Ω.Π. των ούρων, η οποία αντανακλά την ικανότητα των νεφρών να τα αραιώνουν ή να τα συμπυκνώνουν, δεν προσδιορίζει με ακρίβεια την ποσοτική ικανότητά τους να εκκρίνουν ή να κατακρατούν το ύδωρ. Για να προσδιοριστεί η ποσότητα του ύδατος που αποβάλλεται δια των ούρων χωρίς διαλυμένες ουσίες (ωσμώλια), δηλαδή για να προσδιοριστεί η κάθαρση του ελευθέρου ύδατος γίνονται οι ακόλουθοι υπολογισμοί. Αν τα ούρα είναι ισοωσμωτικά με το πλάσμα η κάθαρση του ελευθέρου ύδατος είναι μηδενική, θετική αν τα ούρα είναι υποωσμωτικά και αρνητική αν είναι υπερωσμωτικά. Αν λοιπόν τα ούρα είναι υποωσμωτικά σε σχέση με τον ορό, η συνολική τους ποσότητα μπορεί να χωριστεί σε μία που περιέχει όλα τα διαλυμένα σωματίδια (ωσμώλια) σε ισότονο διάλυμα με τον ορό (Vισότονων ούρων) και σε μία άλλη η οποία είναι ελεύθερη ωσμωλίων (Vούρων ελεύθερος ωσμωλίων), οπότε Vολικών ούρων ισούται :
Vολικών ούρων=Vισότονων ούρων + Vούρων ελεύθερος ωσμωλίων (3)

Όμως η κάθαρση ουσιών (CL) δίδεται από την εξίσωση :

CL=Όγκος ούρων x Συγκέντρωση ουσίας στα ούρα/Συγκέντρωση ουσίας στον ορό 4)
οπότε όταν πρόκειται για ουσία που δρα οσμωτικά η σχέση 4 γίνεται ως εξής :

CLΟ=Vολικών ούρωνxΟούρων/Οορού (5)
(όπου Οούρων=Ωσμωτικότητα ούρων και Οορού=Ωσμωτικότητα ορού)
όμως από την εξίσωση 3 προκύπτει ότι :
Vούρων ελεύθερος ωσμωλίων=Vολικών ούρων-Vισότονων ούρων (6)
και επειδή
CLΟ=Vισότονων ούρων (αφού μόνο αυτά περιέχουν ωσμώλια)
από τη σχέση αυτή και την 5 προκύπτει ότι:
Vισότονων ούρων=Vολικών ούρωνxΟούρων/Οορού (7)
όμως από τις εξισώσεις 6 και 7 προκύπτει ότι :
Vούρων ελεύθερος ωσμωλίων=Vολικών ούρων-(Vολικών ούρωνxΟούρων/Οορού) ή
Vούρων ελεύθερος ωσμωλίων=Vολικών ούρωνx(1-Οούρων/Οορού) (8)

Σε φυσιολογικά άτομα, ο όγκος του ύδατος χωρίς ωσμώλια δημιουργείται στην αγκύλη του Henle και εξαρτάται κυρίως από τον όγκο του που φθάνει στο τμήμα αυτό των σωληναρίων (τονίζεται βέβαια ότι τα αθροιστικά είναι αδιαπέραστα στο ύδωρ όταν ασκείται η δράση της ADH).

H κατανόηση των παραγόντων που επηρεάζουν την κάθαρση του ελευθέρου ύδατος έχει μεγάλη κλινική σημασία σε ασθενείς με υπονατριαιμία και υποωσμωτικότητα. Αυτό οφείλεται στην ικανότητα των νεφρών να αποβάλλουν καθημερινά πολύ μεγάλες ποσότητες υγρών (10-20 lit) και στο ότι η κατακράτηση του ύδατος οδηγεί σε υπονατριαιμία, μόνο αν υπάρχει διαταραχή στη νεφρική του αποβολή ή σπανιότερα όταν το ύδωρ που χορηγείται ξεπερνά την ικανότητα των νεφρών να το απεκκρίνουν. Έτσι η λήψη μεγάλων ποσοτήτων ύδατος (15 lit) δεν προκαλεί αραίωση των διαμερισμάτων του οργανισμού επειδή αυτό μπορεί και αποβάλλεται δια των νεφρών, ενώ ανάλογα η στέρησή του μπορεί να προκαλέσει πύκνωση του χώρου αυτού, επειδή εξακολουθούν να χάνονται υποχρεωτικά κάποιες ποσότητες ύδατος δια των νεφρών (για να αποβληθούν τα άχρηστα ωσμώλια του οργανισμού). Έτσι για να αυξηθεί η Ω.Π. του ΕΞΥ δεν πρέπει να λαμβάνει κανείς ύδωρ, δηλαδή είναι απαραίτητο να καταργηθεί το αίσθημα της δίψας, ενώ για να ελαττωθεί η Ω.Π. του ΕΞΥ πρέπει να ελαττωθεί η ικανότητα των νεφρών να αποβάλλουν το προσλαμβανόμενο ύδωρ.

3.3. Ρύθμιση πρόσληψης ύδατος

Το 33% του σπειραματικού διηθήματος (33/100x120ml/min)x1440 min=57 L/24ωρο) (όπου 120 ml/min η GFR, 1440 min τα λεπτά της ημέρας) φθάνει στις περιοχές αραίωσης του ούρων, ποσότητα που είναι 57/1,5=38 φορές μεγαλύτερη από αυτή που χρειάζεται για να απομακρυνθεί το ημερήσιο φορτίο ύδατος (όπου 1,5 η ποσότητα των ούρων που αποβάλλεται καθημερινά σε φυσιολογικές συνθήκες). Για το λόγο αυτό μία μικρή μείωση της GFR μπορεί να μειώσει αισθητά την απελευθέρωση ύδατος και να αποτελέσει τη μοναδική αιτία μείωσης της κάθαρσης ελευθέρου ύδατος.

Στο παχύ σκέλος της αγκύλης του Henle πετυχαίνεται καθαρή επαναρρόφηση NaCI χωρίς την επαναρρόφηση αντίστοιχης ποσότητας ύδατος, που αναστέλλεται με τη δράση της φουροσεμίδης. Στα αθροιστικά σωληνάρια τα ούρα μπορούν να αραιωθούν ακόμη περισσότερο επί απουσίας ADH, αφού σ’ αυτά επαναρροφάται σε μεγαλύτερο βαθμό NaCI σε σχέση με το ύδωρ. Βέβαια τα υπότονα ούρα που υπάρχουν στην αγκύλη του Henle (ανιόν σκέλος) πρέπει να διατηρούνται και η ωσμωτικότητά τους να μην εξισώνεται με αυτή των περισωληναριακών χώρων. Επειδή η έκκριση της ADH μπορεί να διεγερθεί από ποικίλες αιτίες, είναι δυνατό να υπάρχουν υποωσμωτικές καταστάσεις με υπερωσμωτικά ούρα.

Όταν μειωθεί η πρόσληψη του ύδατος, η ωσμωτικότητα των υγρών αυξάνεται. Το γεγονός αυτό διεγείρει την έκκριση ADH από την υπόφυση, η οποία επιδρά στα αθροιστικά σωληνάρια, όπου σχηματίζεται cAMP, το οποίο αυξάνει τη διαπερατότητα των σωληναριακών κυττάρων στο ύδωρ.

Όπως αναφέρθηκε τόσο η ουρία, όσο και το νάτριο συμβάλλουν στην υπερωσμωτικότητα του διαμέσου χώρου του νεφρού. Οι παρακάτω παράγοντες δρουν από κοινού για να δημιουργήσουν, αλλά και να διατηρήσουν την υπερωσμωτικότητα του χώρου αυτού : α) Η ενεργητική επαναρρόφηση του NaCI από το παχύ ανιόν σκέλος της αγκύλης του Henle προς το χώρο αυτό, β) η επανακυκλοφορία της ουρίας στο μυελό, γ) η διατήρηση της συγκεκριμένης αρχιτεκτονικής των περισωληναριακών αγγείων, δ) η βραδεία ροή του αίματος στο μυελό, όπου συσσωρεύονται οι διαλυμένες ουσίες και ε) η δράση της ADH.

Τελικά παρά την πρόσληψη του ύδατος που μπορεί να κυμαίνεται από 400-800 ml/ημέρα μέχρι και 25000 ml, η οσμωτικότητα του ορού και των υγρών του οργανισμού παραμένει σταθερή στα 290±5 mOsmol/L. Αυτό πετυχαίνεται με ένα σύστημα το οποίο ρυθμίζει τη δίψα, που ευθύνεται για την πρόσληψη ύδατος, αλλά και τη σύνθεση και απελευθέρωση ADH, που ευθύνεται για την απομάκρυνσή του.

3.3.1. Ωσμωϋποδοχείς

Οι ωσμωϋποδοχείς που βρίσκονται στον υποθάλαμο μπορούν και αντιλαμβάνονται ακόμη και μεταβολές στην ωσμωτικότητα των υγρών του οργανισμού φυσιολογικών ατόμων της τάξεως του 1%, που αντιστοιχούν σε μεταβολή του όγκου των υγρών του κατά 350 ml. Υπάρχουν δύο υποδοχείς : α) Οι κλασσικοί που βρίσκονται σε μία περιοχή όπου δεν υπάρχει αιματοεγκεφαλικός φραγμός και β) αυτοί που βρίσκονται στο ΚΝΣ και είναι ευαίσθητοι στις συγκεντρώσεις του νατρίου. Οι δύο μηχανισμοί με τους οποίους ελέγχονται οι μεταβολές της ωσμωτικότητας είναι : α) Η αντίληψη κάθε μεταβολής του όγκου των κυττάρων επί αφυδατώσεως και β) η αντίληψη κάθε υπερφόρτωσης της κυκλοφορίας. Μαζί με τους δύο αυτούς μηχανισμούς επιδρά και η ADH, όπως και μερικοί άλλοι μη ωσμωτικοί παράγοντες, που στοχεύουν στη ρύθμιση του ισοζυγίου του ύδατος. Έτσι η μείωση της καρδιακής παροχής ή του ενδαγγειακού όγκου υγρών (που μπορεί να προκαλέσει υπόταση), γίνεται αντιληπτή από τους ενδοθωρακικούς τασεοϋποδοχείς ή από τους τασεοϋποδοχείς του καρωτιδικού κόλπου και της αορτής. Αποτέλεσμα αυτών είναι η αύξηση της αρτηριακής πίεσης, λόγω διέγερσης ποικίλων μηχανισμών, αλλά και κατακράτησης ύδατος. Επίσης ενεργοποιείται και το σύστημα της ΡΑΑ, με αποτέλεσμα την κατακράτηση νατρίου. Τέλος σε υποξία επιδεινώνεται η ιστική αιμάτωση και οξυγόνωση, οπότε επιδεινώνεται η δραστηριότητα των κυτταρικών μεμβρανών και κατακρατείται ύδωρ. Ο πίνακας 5 περιέχει όλους τους παράγοντες που επηρεάζουν τη δίψα και την έκκριση ADH.

1. Ωσμωτικοί παράγοντες
-Αφυδάτωση
-Ωσμωτικό φορτίο
2. Μη ωσμωτικοί παράγοντες
-Υποδοχείς όγκου
Αρτηριακοί (καρωτιδικοί, αορτικοί)
Φλεβικοί (δεξιού κόλπου, πνευμονικών φλεβών)
Νεφρικοί, ηπατικοί, ΚΝΣ
-Θερμοκρασία
-Υποξία
3. Καθημερινός φυσιολογικός ρυθμός έκκρισης ADH

Πίνακας 5 : Παράγοντες που επηρεάζουν τη δίψα και την έκκριση της ADH

3.3.2. Δίψα

Η πρόσληψη του ύδατος κατευθύνεται από τη φυσιολογική λειτουργία του αισθήματος της δίψας και από το ρυθμό απομάκρυνσής του από τον οργανισμό, που ρυθμίζεται από την επίδραση της ADH στα άπω νεφρικά σωληνάρια. Βέβαια και η αυξημένη εξωνεφρική απομάκρυνση ύδατος (άδηλος αναπνοή δέρματος και πνευμόνων), μπορεί επίσης να επιφέρει διαταραχή στην ωσμωτική ισορροπία (απώλεια υπότονων διαλυμάτων). Έτσι όταν το ύδωρ που χάνεται είναι υπότονο, αυξάνεται η ωσμωτικότητα του ορού, οπότε εκκρίνεται ADH για να αποκαταστήσει τη διαταραχή, κατακρατώντας υγρά και αποβάλλοντας πυκνότερα ούρα. Ταυτόχρονα διεγείρεται η δίψα και προσλαμβάνεται ύδωρ, το οποίο επίσης τείνει να επαναφέρει την ωσμωτικότητα προς τα φυσιολογικά. Αντίθετα όταν προσλαμβάνεται υπερβολική ποσότητα ύδατος, μειώνεται η ωσμωτικότητα του ορού, με αποτέλεσμα να καταστέλλεται η έκκριση ADH (τα ούρα γίνονται αραιότερα) και αποβάλλονται δι’ αυτών μεγαλύτερες ποσότητες ύδατος.

3.3.2.1. Ρύθμιση δίψας

Η ρύθμιση της δίψας είναι τουλάχιστον τόσο σημαντική στην ωσμωρύθμιση, όσο είναι και η έκκριση της ADH. Το αίσθημα της δίψας διεγείρεται όταν χαθεί ποσότητα ύδατος ίση με το 2% του σωματικού βάρους (~1,5 lit σε άνδρα βάρους 70 Kg). Πράγματι η επίδραση της τελευταίας δεν είναι τόσο ουσιαστική στην επιτυχή ωσμωρύθμιση, αφού χρειάζεται άθικτο μηχανισμό δίψας και ελεύθερη πρόσβαση σε ύδωρ. Λ.χ. με την αυξημένη πρόσληψη ύδατος, ασθενείς με παντελή έλλειψη ADH πριν τη θεραπεία, μπορούν και διατηρούν φυσιολογική Ω.Π. του ορού, παρά τη σημαντική απώλεια υγρών υπό μορφή ούρων που παρουσιάζουν. Αντίθετα μία διαταραχή στη δίψα προδιαθέτει σε υπέρτονη αφυδάτωση, ακόμη κι όταν η ωσμωρύθμιση δια της ADH είναι φυσιολογική. Το κέντρο της δίψας βρίσκεται στον άνω υποθάλαμο και διεγείρεται τόσο από ωσμωτικούς παράγοντες (αύξηση Ω.Π. ορού), όσο και από μη ωσμωτικούς (πιθανή δράση της AG-II), αλλά και από μείωση του ΔΟΚ (τόσο επί υπάρξεως πραγματικής μείωσης του εξωκυττάριου όγκου, όσο και επί μη υπάρξεως διαταραχής της τονικότητας, όπως λ.χ. μετά από αιμορραγία. Μετά από εκτεταμένες έρευνες διαπιστώθηκε ότι για τη διέγερση του αισθήματος της δίψας, αλλά και την έκκριση της ADH δεν ευθύνεται η αύξηση της Ω.Π. αλλά η ενδοκυττάρια συγκέντρωση του ύδατος στα κύτταρα των ωσμωρυθμιστικών κέντρων του υποθαλάμου.

α) Ωσμωτικές επιδράσεις

Σε υγιή άτομα ο σημαντικότερος παράγοντας που ρυθμίζει τη δίψα είναι η δραστική ωσμωτική πίεση του ορού (αυξάνει όταν το νάτριο του ορού αυξηθεί κατά 2 mEq/L) ή καλύτερα η αύξηση της ενδοκυττάριας ωσμωτικότητας (ενδοκυττάρια αφυδάτωση). Βέβαια η αύξηση της ωσμωτικότητας που προκαλεί η ουρία, η οποία διέρχεται ελεύθερα τις κυτταρικές μεμβράνες δε διεγείρει το αίσθημα της δίψας, ενώ η υπερτονικότητα από νάτριο ή μαννιτόλη τη διεγείρει. Η γλυκόζη φαίνεται ότι τη διεγείρει μόνο όταν δεν υπάρχει ινσουλίνη.

β) Μη ωσμωτικές επιδράσεις

Η υποογκαιμία και όχι ο μειωμένος ΔΟΚ αποτελεί το δεύτερο σημαντικό παράγοντα που επηρεάζει τη δίψα. Η ανάγκη για λήψη νερού εξ αιτίας υποογκαιμίας γίνεται δια του συστήματος ΡΑΑ (η AG-II όταν χορηγήθηκε ενδοεγκεφαλικά σε πειραματόζωα αποδείχθηκε ότι αποτελεί ισχυρό διεγέρτη της δίψας). Η διέγερση του συστήματος της ΡΑΑ βοηθά στην αποκατάσταση του όγκου : α) Προάγοντας τη δίψα και β) κατακρατώντας νάτριο (διαμέσου της δράσης της ALD στα άπω σωληνάρια). Ωστόσο σε ζώα η καπτοπρίλη διεγείρει παράδοξα τη δίψα, γεγονός που αποδίδεται στο σχηματισμό μεγάλων ποσοτήτων AG-I, η οποία στη συνέχεια μετατρέπεται στον εγκέφαλο στη διψογόνο AG-II, όπου δεν είναι δυνατό να φθάσει και να δράσει η καπτοπρίλη.

Άλλοι παράγοντες που διεγείρουν τη δίψα είναι, η ξηρότητα της στοματικής κοιλότητας, ο πόνος, το stress η υποξική υπερκαπνία, οι συνήθειες του ατόμου, η καλλιέργειά του, η ψυχολογική του κατάσταση κ.ά.. Τελικά φαίνεται ότι τα ερεθίσματα που διεγείρουν το αίσθημα της δίψας είναι ίδια με αυτά που διεγείρουν την έκκριση της ADH.

Οι γευστικοί κάλυκες κι άλλοι υποδοχείς που βρίσκονται στο φάρυγγα είναι επίσης σημαντικοί στη ρύθμιση του αισθήματος της δίψας. Η δίψα είναι αυτή διεγείρει την πρόσληψη του ύδατος σε άτομα που έχουν τις αισθήσεις τους. Το ύδωρ που προσλαμβάνεται κατόπιν μετακινείται ελεύθερα διαμέσου των βλεννογόνων στο λεπτό και παχύ έντερο και σε μικρότερο βαθμό διαμέσου του γαστρικού βλεννογόνου. Ο κύριος παράγοντας που αναστέλλει το αίσθημα της δίψας είναι η διαστολή του ΕΔΥ. Ακόμη τονίζεται ότι σε άτομα που ήταν σε στέρηση ύδατος, όταν στη συνέχεια αυτό χορηγήθηκε από το στόμα, ο ρυθμός λήψης του ήταν αρχικά πολύ μεγάλος και κατόπιν το αίσθημα της δίψας μειώθηκε απότομα, πριν επιτευχθεί αραίωση του ορού. Αυτό υποδηλώνει ότι η διέγερση του φάρυγγα αποτελεί τον παθογενετικό μηχανισμό δια του οποίου αναστέλλεται το αίσθημα της δίψας που υπήρχε.

3.3.3. ADH (βαζοπρεσίνη ή αντιδιουρητική ορμόνη)

Το αίσθημα της δίψας και η έκκριση ADH είναι πολύ ευαίσθητες λειτουργίες, που ενεργοποιούνται σε πολύ μικρές μεταβολές του ισοζυγίου του ύδατος. Έτσι μία μικρή (0,5%) μεταβολή της ωσμωτικότητας του ορού, είναι αρκετή να τροποποιήσει το αίσθημα της δίψας και τα επίπεδα της ADH του ορού. Ειδικότερα υπάρχει μία σχέση ανάμεσα στην ωσμωτικότητα του ορού και τα επίπεδα της ADH. Όταν η ωσμωτικότητα του ορού βρίσκεται στα ανώτερα φυσιολογικά επίπεδα (295 mOsmol/L) εκκρίνεται τόση ADH, όση μπορεί να προκαλέσει τη μέγιστη συμπύκνωση των ούρων (περίπου 1200 mOsmol/L). Μέσα λοιπόν στα φυσιολογικά πλαίσια, η σχέση ανάμεσα στην ωσμωτικότητα του ορού κι αυτή των ούρων δίδεται από την εξίσωση 9.

Διαφορά Ω.Π.ούρων=95 x Διαφορά Ω.Π.ορού, (9)

δηλαδή σε μεταβολή της Ω.Π. του ορού κατά 1 mOsmol/L, μεταβάλλεται η Ω.Π. των ούρων κατά 95, ενώ σε μεταβολή της πρώτης κατά 10 mOsmol/L, μεταβάλλεται η Ω.Π. των ούρων κατά 950. Αν στα επίπεδα αυτά προστεθούν αυτά των ισοωσμωτικών ούρων, διαπιστώνεται ότι : 285+950=1235 mOsmol/L, που είναι περίπου και η μέγιστη δυνατή Ω.Π. ούρων που μπορεί να προκύψει. Με άλλα λόγια κάθε επιπλέον αύξηση των επιπέδων της ADH μετά από το επίπεδο αυτό δε μεταβάλλει τη συμπύκνωση των ούρων. Σημειώνεται ότι η μέγιστη επίδραση της ADH στους νεφρούς είναι αυτή που διαπιστώνεται όταν η Ω.Π. του ορού γίνει από 295-300 mOsmol/L, τιμή που υπάρχει όταν το νάτριο του ορού γίνει 150 mEq/L.

Η ADH είναι η σημαντικότερη ορμόνη που σχετίζεται με το ισοζύγιο του ύδατος. Είναι μικρό πεπτίδιο με Μ.Β.=1084 συντίθεται στους υπεροπτικούς και παρακοιλιακούς πυρήνες του υποθαλάμου και έχει χρόνο ημίσειας ζωής 16-20 λεπτά. Μεταφέρεται διαμέσου των νευραξόνων των υποθαλαμικών κυττάρων με μία μεταφορική πρωτεΐνη τη νευροφυσίνη Ι, στον οπίσθιο λοβό της υπόφυσης (νευροϋπόφυση), όπου και αποθηκεύεται, για να απελευθερωθεί στη συνέχεια στη συστηματική κυκλοφορία ως απάντηση σε ποικίλα ερεθίσματα. Η ADH δρα στα άπω και αθροιστικά σωληνάρια, όπου δεν προκαλεί μετακίνηση ύδατος, αλλά επιτρέπει την επαναρρόφησή του, αφού αυξάνει τη διαβατότητά τους σ’ αυτό, με αποτέλεσμα τη συμπύκνωση των ούρων (κινητήρια δύναμη είναι η διαφορά της Ω.Π. μεταξύ σωληναρίων και διαμέσου χώρου και όχι τα επίπεδα της ADH) (Διάγραμμα 3). Η ύπαρξη ή μη της ADH οδηγεί στην παραγωγή ούρων με εύρος ωσμωτικότητας από 30-1400 mOsmol/L, όπου η μεταβολή της ωσμωτικότητας του ορού κατά 1 mOsmol/L, μεταβάλλει αυτή των ούρων κατά 95 mOsmol/L. Αν χορηγηθεί μία μεγάλη ποσότητα υγρών σε ασθενή με ευογκαιμία, το ύδωρ αποβάλλεται δια των ούρων μετά από 15 λεπτά. Αυτός ο χρόνος είναι απαραίτητος για την απορρόφηση του ύδατος από το πεπτικό και την αναστολή έκκρισης της ADH. Η διούρηση αυτή φθάνει στο μέγιστο επίπεδο μετά 40 λεπτά από τη λήψη του και η μέγιστη ροή των ούρων κατά τη διάρκεια της διούρησης είναι περίπου 16 ml/min.

3.3.3.1. Ρύθμιση έκκρισης ADH

Η ADH απελευθερώνεται πολύ γρήγορα (μέσα σε λεπτά), στις περιπτώσεις όπου χρειάζεται, όταν δε αναστέλλεται η έκκρισή της, εξαφανίζεται από την κυκλοφορία περίπου μέσα σε 10 λεπτά. Έτσι πολύ γρήγορα οι μεταβολές της τονικότητας των υγρών του οργανισμού μετατρέπονται σε μεταβολές της αποβαλλόμενης ποσότητας ύδατος. Βέβαια πρέπει ακόμη να τονιστεί ότι η δράση της ADH δεν θα υπήρχε αν δεν υπήρχαν οι νεφροί. Άρα συζητώντας για δράση της ADH απαραίτητη προϋπόθεση είναι η ύπαρξη των νεφρών. Εκεί αυτή συνδέεται με τους υποδοχείς των κυττάρων των άπω και αθροιστικών σωληναρίων ενεργοποιείται η αδενυλκυκλάση και προκαλεί την παραγωγή cAMP, το οποίο ενεργοποιεί την πρωτεϊνική κινάση. Αυτή η σειρά των γεγονότων προκαλεί αύξηση της διαπερατότητας των κυτταρικών μεμβρανών. Γενικότερα όμως οι κύριες επιδράσεις που μεταβάλλουν την έκκριση της ADH είναι : α) Ωσμωτικές και β) μη ωσμωτικές.

α) Ωσμωτικές επιδράσεις

Η έκκριση της ADH σχετίζεται : α) Με τις μεταβολές της ωσμωτικότητα του εξωκυττάριου χώρου και ελέγχεται από υποδοχείς που βρίσκονται στον υποθάλαμο και β) με τον όγκο του αίματος (που ελέγχεται από τασεοϋποδοχείς που βρίσκονται στο δεξιό κόλπο και τον καρωτιδικό κόλπο. Η ευαισθησία των παραπάνω μηχανισμών είναι τέτοια ώστε να διεγείρεται η έκκριση της ADH από μία αύξηση της Ω.Π. του εξωκυττάριου χώρου κατά 2%, όπως επίσης και του όγκου του κατά 10%. Αυτή καταστέλλεται όταν η Ω.Π. του ορού είναι <280 mOsmol/L. Ειδικότερα όσο η Ω.Π. αυξάνεται, αυξάνει και η απελευθέρωση της ADH και τα επίπεδά της στον ορό σχετίζονται γραμμικά με την αύξηση της Ω.Π.. Κάθε αύξηση της Ω.Π. του ορού κατά 1% προκαλεί αύξηση των επιπέδων της ADH του ορού κατά 1 pg/ml. Βέβαια όταν αυτή μεταβάλλεται από σωματίδια που διέρχονται ελεύθερα διαμέσου των κυτταρικών μεμβρανών και του αιμοατοεγκεφαλικού φραγμού, όπως είναι η ουρία, η μεταβολή στα επίπεδα της ADH είναι πολύ μικρή. Όσον αφορά στη γλυκόζη είναι ενδιαφέρον να τονιστεί ότι η επίδρασή της εξαρτάται από την παρουσία ή μη ινσουλίνης. Σε μη διαβητικούς η γλυκόζη είναι μη δραστικό ωσμώλιο, κυρίως επειδή διέρχεται τις κυτταρικές μεμβράνες σχετικά ελεύθερα. Αντίθετα σε διαβητικούς, η γλυκόζη παραμένοντας στον εξωκυττάριο χώρο, λόγω αδυναμίας εισόδου της στα κύτταρα, διεγείρει την έκκριση ADH (εκτός κι αν δοθεί ινσουλίνη) και είναι αυτή που ευθύνεται για την μεγάλη πολυουρία και αφυδάτωση που παρουσιάζεται στους ασθενείς αυτούς. Τελικά η έκκριση της ADH αυξάνεται, μόλις η Ω.Π. του ορού ξεπεράσει τα 280 mOsmo/L.

Βέβαια υπάρχει μία σημαντική διαφορά στη λειτουργία των ωσμωυποδοχέων με την πρόοδο της ηλικίας, όπως και κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης και του καταμήνιου κύκλου. Οι ηλικιωμένοι σε στέρηση ύδατος παρουσιάζουν αύξηση των επιπέδων της ADH όταν η Ω.Π. του ορού βρίσκεται σε υψηλότερα επίπεδα και στις περιπτώσεις αυτές εμφανίζουν μικρότερη διέγερση του αισθήματος της δίψας και μικρότερη Ω.Π. ούρων, σε σχέση με τα φυσιολογικά άτομα. Δηλαδή υπάρχει μία διαταραχή του αισθήματος της δίψας και της πρόσληψης ύδατος, αν και η ADH και η απάντηση των ωσμωυποδοχέων είναι φυσιολογικές ή και αυξημένες. Όσον αφορά στις έγκυες γυναίκες μελέτες έδειξαν ότι ο μέσος ουδός απελευθέρωσης της ADH είναι ελαφρά κατώτερος (279 mOsmol/L), σε σύγκριση με τις τιμές μετά τον τοκετό (285 mOsmol/L). Μία παρόμοια μείωση του ουδού υπάρχει και στη δίψα κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης. Οι δύο αυτές μεταβολές οδηγούν στην κατακράτηση ύδατος κατά την περίοδο αυτή. Τέλος έχει διαπιστωθεί ότι οι γυναίκες παρουσιάζουν κατακράτηση ύδατος (αύξηση σωματικού βάρους) και κατά τη διάρκεια του καταμηνίου κύκλου.

Επίσης τα επίπεδα της ADH μεταβάλλονται και από επιδράσεις της AG-II. Πράγματι σε φυσιολογικά άτομα τα επίπεδα της ADH αυξάνονται κατά τη χορήγηση AG-II και μειώνονται όταν χορηγείται αναστολέας της σύνθεσής της (αναστολέας του ενζύμου μετατροπής της AG-I [α-ΜΕΑ]).

β) Μη ωσμωτικές επιδράσεις

Η υπόταση και η υποογκαιμία είναι οι σημαντικότεροι μη οσμωτικοί διεγέρτες της απελευθέρωσης ADH. Βέβαια η έκκριση της τελευταίας διεγείρεται λιγότερο από αιμοδυναμικές μεταβολές έναντι των οσμωτικών, όμως η απάντηση είναι μεγαλύτερη αν το ερέθισμα είναι αρκετά μεγάλο. Φυσικά τονίζεται ότι οι αιμοδυναμικές επιδράσεις δεν επηρεάζουν τις οσμωτικές, όσον αφορά στην έκκριση της ADH.

Στους ανθρώπους η ναυτία είναι ένας από τους ισχυρότερους διεγέρτες έκκρισης ADH. Χημικοί παράγοντες που προκαλούν ναυτία (απομορφίνη, νικοτίνη, αλκοόλη) αυξάνουν τα επίπεδα της ADH κατά 100-1000 φορές πάνω από τα φυσιολογικά, ενώ η χορήγηση αντιεμετικών φαρμάκων περιορίζει την απελευθέρωσή της. Άλλοι παράγοντες που διεγείρουν την έκκριση της ADH είναι το stress (πόνοι, τραύματα, επεμβάσεις) και φάρμακα (οπιούχα, βαρβιτουρικά, βινκριστίνη, βινπλαστίνη κ.ά.)

Άτομα που ήταν σε στέρηση ύδατος, όταν τους επιτραπεί να προσλάβουν, πριν ακόμη γίνει οποιαδήποτε μεταβολή στα επίπεδα της ωσμωτικότητας του εξωκυττάριου χώρου, μειώνονται τα επίπεδα της ADH του ορού τους. Αυτή η πρώιμη απάντηση υποδηλώνει ότι συμβαίνει διαμέσου νευρικής οδού, που μεταφέρει πληροφορίες δια του φάρυγγα.

4. ΝΑΤΡΙΟ

Καθημερινά προσλαμβάνονται από τους ενήλικες 100-200 mEq νατρίου ή περίπου 6-12 gr NaCI. Το νάτριο αποτελεί τον κύριο ηλεκτρολύτη του εξωκυττάριου υγρού (95% της συνολικής του ποσότητας), όπου με την ανταλλάξιμη ποσότητά του προσδιορίζει τον όγκο του χώρου αυτού. Μεταφέρεται ενεργητικά από τον ενδοκυττάριο προς τον εξωκυττάριο χώρο και η συγκέντρωσή του προσδιορίζει την ωσμωτικότητα του τελευταίου. Το νάτριο είναι συνδεμένο κυρίως με χλώριο και διττανθρακική ρίζα. Τα τρία αυτά είναι τα βασικότερα ιόντα του εξωκυττάριου χώρου. Το σπειραματικό διήθημα αποτελεί υπερδιήθημα του ορού και παράγεται από τη δράση της υδροστατικής πίεσης (που είναι ίση με 45 mmHg) στα τριχοειδή των σπειραμάτων. Η υδροστατική πίεση είναι αρκετά υψηλότερη από αυτή που υπάρχει στα συστηματικά τριχοειδή), γεγονός που σημαίνει ότι περιέχει την ίδια περίπου σε νάτριο ότι και ο ορός. Έτσι αφού σε φυσιολογικά άτομα παράγονται 120 ml/min σπειραματικού διηθήματος ή 180 lit/ημέρα, το διηθούμενο φορτίο νατρίου ισούται περίπου με 17 mEq/min ή 25200 mEq/ημέρα, το οποίο στη συνέχεια επαναρροφάται στα νεφρικά σωληνάρια σε ποσοστό πάνω από το 99% και μόνο το 1% (περίπου 150 mEq/ημέρα) απεκκρίνεται στα ούρα. Είναι πολύ σημαντικό που η επαναρρόφηση και η διήθηση του νατρίου είναι αλληλένδετες λειτουργίες και μικρές μεταβολές στη σπειραματική διήθηση (GFR) προκαλούν μεγάλη κατακράτηση ή απώλεια νατρίου του οργανισμού (σπειραματοσωληναριακή ισορροπία).

Η αλδοστερόνη (ALD) επηρεάζει σημαντικά την επαναρρόφηση του νατρίου στα άπω σωληνάρια και είναι υπεύθυνη για την επαναρρόφηση του 5% της ποσότητας του νατρίου που διηθείται. Η διαδικασία αυτή είναι ενεργητική και λαμβάνει χώρα εναντίον τόσο χημικής, όσο και ηλεκτρικής κλίσης που υπάρχει. Η έκκριση της ALD διεγείρεται από τη μείωση του εξωκυττάριου όγκου υγρών και καταστέλλεται από την αύξησή του. Επίσης στα εγγύς σωληνάρια στην επαναρρόφηση του νατρίου επιδρά και η κολλοειδωσμωτική πίεση (ΚΩΠ) των περισωληναριακών τριχοειδών. Το νατριουρητικό πεπτίδιο προκαλεί νατριούρηση όταν αυξάνεται ο εξωκυττάριος όγκος υγρών και δρα αυξάνοντας τη GFR και μειώνοντας την επαναρρόφηση του νατρίου στα αθροιστικά σωληνάρια.

Σε περιπτώσεις μείωσης του εξωκυττάριου όγκου υγρών πρέπει να αναμένεται σχεδόν πλήρης εξαφάνιση του νατρίου από τα ούρα, ενώ αντίθετα σε περιπτώσεις διαστολής του επιτείνεται η αποβολή του. Κατά την ευογκαιμία οι νεφροί απεκκρίνουν το NaCI που προσλαμβάνεται καθημερινά με την τροφή, γεγονός που υποδηλώνει ότι δεν υπάρχουν φυσιολογικές τιμές νατρίου και χλωρίου ούρων.

4.1. Ισοζύγιο νατρίου

Οι ημερήσιες ανάγκες σε χλωριούχο νάτριο είναι περίπου 4 gr (4×17=68 mEq NaCI), ενώ η μέση ημερήσια πρόσληψη είναι αρκετά μεγαλύτερη (περίπου 10 gr ΝaCI ή 170 mEq Na+). Έτσι η ποσότητα του νατρίου που καταναλώνει καθημερινά ο άνθρωπος δεν είναι αυτή που πραγματικά χρειάζεται, αλλά αυτή που λόγω συγκεκριμένων συνθηκών έχει συνηθίσει να προσλαμβάνει. Ειδικότερα, η αυξημένη κατανάλωση νατρίου αποτελεί μία από τις κακές συνήθειες του σύγχρονου ανθρώπου, χωρίς βέβαια να θεωρείται το ιόν αυτό ασήμαντο για τη ζωή. Αντίστοιχα η αποβολή του εξαρτάται από την ποσότητα που προσλαμβάνεται καθημερινά, χωρίς να συμβαδίζουν υποχρεωτικά πρόσληψη και αποβολή. Μάλιστα, σε κάθε περίπτωση που αυξάνεται η πρόσληψή του, από άτομο που ήταν σε δίαιτα χαμηλής περιεκτικότητας σε νάτριο, ο οργανισμός αποβάλλει την πρώτη ημέρα το 50% της επιπλέον ποσότητας που προσελήφθη, την επόμενη αν η πρόσληψη παραμείνει σταθερή αποβάλλει το 75% κ.ό.κ., μέχρι την 4η-5 η ημέρα από την αυξημένη πρόσληψή του, οπότε πετυχαίνεται νέα ισορροπία με υψηλότερο εξωκυττάριο και δραστικό όγκο κυκλοφορίας. Ακριβώς τα αντίθετα συμβαίνουν σε μείωση της προσλαμβανόμενης ποσότητας νατρίου.

Όσον αφορά στο ολικό νάτριο του οργανισμού είναι περίπου 75 mEq/Kg.Σ.Β. και είναι κατά τα 3/4 ανταλλάξιμο και κατά το 1/4 αδρανές (άλατα οστών). Κατανέμεται περίπου κατά 50% στο εξωκυττάριο υγρό, 10% στο ενδοκυττάριο υγρό και 40% στα οστά (Διάγραμμα 5). Η φυσιολογική του συγκέντρωση στον ορό (137-142 mEq/L) δεν αντανακλά την απόλυτη ποσότητά του στον οργανισμό, ενώ στη διατήρηση των επιπέδων αυτών ασκεί μεγαλύτερη επίδραση το ισοζύγιο του ύδατος, παρά η συνολική του ποσότητα. Είναι βέβαια παράδοξο η συγκέντρωση του νατρίου του ορού να μη παρέχει πληροφορίες για το ισοζύγιό του, ενώ ταυτόχρονα ο προσδιορισμός του παρέχει αρκετά ακριβείς πληροφορίες για την περιεκτικότητα του οργανισμού σε ύδωρ. Έτσι, οι διαταραχές του νατρίου του ορού αποτελούν κατά βάση διαταραχές μεταβολισμού του ύδατος.

Διάγραμμα 5 : Κατανομή του νατρίου στα διαμερίσματα του οργανισμού

Αν και είναι δυνατό να υπάρξουν περιπτώσεις μεμονωμένης ελάττωσης ή αύξησης του νατρίου ή του ύδατος του οργανισμού, οι περισσότερες κλινικές διαταραχές που αφορούν στα στοιχεία αυτά είναι μικτές. Ωστόσο, η μεμονωμένη ελάττωση ή αύξηση του ύδατος του οργανισμού αφορά τόσο στον ενδοκυττάριο, όσο και στον εξωκυττάριο χώρο (κατά τα 2/3 τον ενδοκυττάριο και κατά το 1/3 τον εξωκυττάριο, αφού φυσιολογικά αυτή είναι η κατανομή του), με αποτέλεσμα συνήθως να μη διαπιστώνονται κλινικές εκδηλώσεις από μεταβολές του εξωκυττάριου και του ενδαγγειακού όγκου ή κι αν διαπιστώνονται να μην είναι έντονες. Αντίθετα, οι εκδηλώσεις από το ΚΝΣ (λόγω μεταβολής της Ω.Π. των εγκεφαλικών κυττάρων) είναι οι συχνότερες και πλέον έκδηλες και κυμαίνονται από διαταραχές του επιπέδου συνειδήσεως, διαταραχής της προσωπικότητας, ευερεθιστότητα, υπερπυρεξία και φθάνουν μέχρι τη σύγχυση, το κώμα και τον θάνατο. Αντίθετα η μεμονωμένη μείωση του νατρίου χαρακτηρίζεται από ευρήματα που αφορούν στη μείωση του ΕΞΥ και του ενδαγγειακού όγκου. Έτσι όταν αυτή είναι μέτρια, η μοναδική μεταβολή που παρατηρείται είναι η μείωση της σπαργής του δέρματος και της τάσεως των βολβών των οφθαλμών. Όταν όμως ο εξωκυττάριος όγκος υγρών μειωθεί πάνω από 5%, υπάρχουν και ενδείξεις μείωσης του ενδαγγειακού όγκου (ελάττωση συστολικής αρτηριακής πίεσης >10 mmHg) και της κεντρικής φλεβικής πίεσης (ΚΦΠ).

Τα παραπάνω συμβαίνουν επειδή η ελάττωση της πυκνότητας του νατρίου στον εξωκυττάριο χώρο προκαλεί μετακίνηση ύδατος προς τον ενδοκυττάριο, ενώ η αύξηση της πυκνότητάς του προκαλεί μετακίνηση ύδατος από τον ενδοκυττάριο προς τον εξωκυττάριο χώρο. Αυτή, όσον αφορά στα εγκεφαλικά κύτταρα αποτελεί την αιτία εμφάνισης κλινικών εκδηλώσεων, σε κάθε μεταβολή της Ω.Π.. Στην κλινική πράξη αυτό έχει ιδιαίτερη σημασία, επειδή η ελάττωση του νατρίου στον ορό, η οποία αναφέρεται σαν υπονατριαιμία, δε σημαίνει απαραίτητα και μείωση της ποσότητας του ιόντος αυτού, αλλά αντίθετα μπορεί να υποδηλώνει ότι το ύδωρ του τελευταίου είναι περισσότερο από αυτό που θα έπρεπε για τη δεδομένη ποσότητα νατρίου. Με άλλα λόγια μπορεί να υπάρχει υπονατριαιμία και επί αυξήσεως του νατρίου του οργανισμού, αν ταυτόχρονα αυξηθεί η ποσότητα του ύδατος σε μεγαλύτερο βαθμό.

Οι νεφροί μπορούν φυσιολογικά να μειώσουν την αποβολή του νατρίου μέχρι γύρω στα 5 mEq/L, ενώ σε υπερφόρτωση με νάτριο μπορούν να αποβάλλουν μέχρι και 250 mEq/L. Όμως η ποσότητα του νατρίου των ούρων παρέχει πληροφορίες για τον όγκο του ορού κι όχι για την πυκνότητά του στον ενδαγγειακό χώρο. Δηλαδή σε υπονατριαιμία είναι δυνατό να αποβάλλονται στα ούρα σημαντικές ποσότητες νατρίου, όταν ο ΔΟΚ είναι αυξημένος και αντίθετα μπορεί να υπάρχει υπερνατριαιμία με ελάχιστη αποβολή νατρίου στα ούρα, όταν ο ΔΟΚ είναι μειωμένος. Αυτοί είναι οι λόγοι που είναι προτιμότερο να αναφέρεται κανείς σε υπερ- ή υπο-ωσμωτικά σύνδρομα κι όχι σε υπο- ή υπερ-νατριαιμία, γιατί ενώ η υπερνατριαιμία συνοδεύεται πάντα από αύξηση της Ω.Π., η υπονατριαιμία είναι δυνατό να συνυπάρχει με ισότονο, υπότονο αλλά και υπέρτονο εξωκυττάριο χώρο.

4.2. Παράγοντες που καθορίζουν τη συγκέντρωση νατρίου του ορού

Αφού τα υγρά του οργανισμού είναι ισοωσμωτικά, η δραστική οσμωτική πίεση (ΔΩ.Π.) προσδιορίζεται από την εξίσωση 13:

ΔΩΠ σωματικών υγρών=Ωσμώλια (εξωκυττάρια+ενδοκυττάρια)/Ολικό ύδωρ οργανισμού (13)

Όμως, όπως αναφέρθηκε ήδη, τα άλατα του νατρίου αποτελούν τα σημαντικότερα ωσμώλια του εξωκυττάριου χώρου, ενώ αυτά του καλίου του ενδοκυττάριου, οπότε η παραπάνω εξίσωση γίνεται ως εξής :

ΔΩ.Π.=2(Ολικό νάτριο+Ολικό κάλιο)/Ολικό ύδωρ οργανισμού, όμως (14)
ΔΩ.Π.=2 (Νάτριο ορού), οπότε
2(Νάτριο ορού)=2(Ολικό νάτριο+Ολικό κάλιο)/Ολικό ύδωρ οργανισμού (15)
και άρα
Νάτριο ορού =(Ολικό νάτριο+Ολικό κάλιο)/Ολικό ύδωρ οργανισμού (16)

Από τον τύπο αυτό φαίνεται ότι το ανταλλάξιμο κάλιο έχει επίδραση στο νάτριο του ορού κι αυτό έχει ιδιαίτερη σημασία σε υποκαλιαιμικές καταστάσεις. Έστω λοιπόν ότι χάνεται κάλιο από τον εξωκυττάριο χώρο, λόγω διαρροϊκών κενώσεων ή εμέτων, γεγονός που σιγά-σιγά οδηγεί σε μείωση των επιπέδων του στον ορό. Αυτό δημιουργεί μία κλίση για το κάλιο, κατά την οποία το τελευταίο μετακινείται από τον ενδοκυττάριο προς τον εξωκυττάριο χώρο. Όμως τα πρωτεϊνικά μόρια του ενδοκυττάριου χώρου και οι οργανικές ενώσεις του φωσφόρου, που αποτελούν τα κύρια ενδοκυττάρια ανιόντα, αδυνατούν να μετακινηθούν προς τον εξωκυττάριο χώρο μαζί με το κάλιο (για διατήρηση της ηλεκτρικής ουδετερότητας). Έτσι για να διατηρηθεί η τελευταία μετακινείται νάτριο ή Η+ από τον εξωκυττάριο προς τον ενδοκυττάριο χώρο, με αποτέλεσμα την εγκατάσταση υπονατριαιμίας, η οποία χαρακτηριστικά δεν αποκαθίσταται αν δεν διορθωθεί προηγουμένως το έλλειμμα του καλίου.

Αυτό που περιγράφηκε παραπάνω συμβαίνει τόσο σε ασθενείς με υπονατριαιμία, όσο και με υπερνατριαιμία. Όμως από τις εξισώσεις 14 και 16 φαίνεται ότι η υπονατριαιμία συνήθως υπάρχει σε υποωσμωτικές καταστάσεις και διαπιστώνεται σε περιπτώσεις απώλειας νατρίου ή καλίου ή συχνότερα σε κατακράτηση ύδατος. Η αποβολή κυρίως ύδατος δια των νεφρών, αποτελεί μία καλή προστατευτική απάντηση του οργανισμού έναντι της υπονατριαιμίας. Έτσι σε μείωση του νατρίου του ορού σχεδόν πάντοτε υπάρχει διαταραχή της αποβολής του ύδατος δια των νεφρών, που οφείλεται στην παρουσία της αντιδιουρητικής ορμόνης (ADH).

Αντίθετα όταν υπάρχει υπερνατριαιμία, η οποία μπορεί να οφείλεται σε χορήγηση ή λήψη νατρίου ή σε απώλεια ύδατος, υπάρχει και υπερωσμωτικότητα στον ορό. Ο σημαντικότερος προστατευτικός μηχανισμός έναντι της υπερνατριαιμίας είναι η διέγερση του αισθήματος της δίψας, οπότε αυξάνεται η πρόσληψη ύδατος και μειώνεται η συγκέντρωση του νατρίου του ορού στα φυσιολογικά επίπεδα. Βέβαια η υπερνατριαιμία συνήθως διαπιστώνεται σε μικρά παιδιά και ηλικιωμένους, οι οποίοι ή δε μπορούν να εκδηλώσουν φυσιολογικά το αίσθημα της δίψας τους (ηλικιωμένοι) ή δεν είναι ικανοί να προσλάβουν ύδωρ (παιδιά).

Είναι σημαντικό να τονιστεί ότι η ρύθμιση της συγκέντρωσης του νατρίου του ορού και άρα η ρύθμιση της ωσμωτικότητάς του, εξαρτάται από το ισοζύγιο του ύδατος στον οργανισμό. Βέβαια μεταβολές στο ισοζύγιο του νατρίου μεταβάλλουν τον όγκο του ορού και την αιμάτωση των ιστών, δεν τροποποιούν όμως τη συγκέντρωσή του στον ορό.

4.3. Προσδιορισμός νατρίου ορού – Ψευδοϋπονατριαιμία

Η πρώτη ερώτηση που είναι απαραίτητο να απαντηθεί κάθε φορά που αντιμετωπίζεται ασθενής με υπονατριαιμία είναι αν αυτή είναι πραγματική ή ψευδής, καθώς το νάτριο του ορού έχει άμεση αντανάκλαση στην ωσμωτική πίεση του ενδαγγειακού χώρου. Οι καταστάσεις κατά τις οποίες η μείωση του νατρίου του ορού σχετίζεται με φυσιολογική ή αυξημένη Ω.Π. ορού αποτελούν τις ψευδοϋπονατριαιμίες (Πίνακας 6).

1. Ψευδοϋπονατριαιμία με φυσιολογική Ω.Π. ορού
-Σοβαρή υπερλιπιδαιμία
–       ”       υπερλευκωματιναιμία
2. Υπονατριαιμία με αυξημένη Ω.Π. ορού
-Υπεργλυκαιμία
-Χορήγηση υπέρτονου διαλύματος μαννιτόλης

Πίνακας 6 : Αίτιες ψευδοϋπονατριαιμίας

4.3.1. Ψευδοϋπονατριαιμία με φυσιολογική Ω.Π. ορού

Η ύπαρξη υπονατριαιμίας όταν συνοδεύεται από φυσιολογική Ω.Π. δεν προκαλεί κλινικές εκδηλώσεις (αφού αυτές σχετίζονται με τη μεταβολή της Ω.Π. και όχι με την πυκνότητα του νατρίου), έχει όμως σημασία επειδή υποδηλώνει την ύπαρξη της γνωστής ψευδοϋπονατριαιμίας. Η κατάσταση αυτή διαπιστώνεται σε περιπτώσεις μεγάλης υπερλευκωματιναιμίας και υπερλιπιδαιμίας, κατά τις οποίες όταν προσδιορίζεται το νάτριο του ορού, ενώ θεωρείται ότι απαντάται σε 1000 ml του, τελικά κατανέμεται σε πολύ μικρότερο όγκο και άρα κατά την αναγωγή των αποτελεσμάτων λαμβάνεται ψευδώς χαμηλότερη τιμή. Λ.χ. είναι γνωστό ότι σε κάθε 1000 ml πλάσματος τα 930 είναι ύδωρ (93%) και τα υπόλοιπα 70 (7%) λιπίδια και λευκώματα. Όταν λοιπόν το νάτριο του πλάσματος είναι 140 mEq/L, η συγκέντρωση αυτή δεν αντιστοιχεί στα 1000 αλλά στα 930 ml και φυσικά το νάτριο στην πραγματικότητα είναι ίσο με 140/930=151 mEq/L (Διάγραμμα 6). Έτσι αν τα λιπίδια ή τα λευκώματα του ορού είναι ιδιαίτερα αυξημένα, λ.χ. αν καταλαμβάνουν στο πλάσμα διπλάσιο χώρο, από αυτόν που καταλαμβάνουν φυσιολογικά (140 ml), τότε η ίδια ποσότητα νατρίου θα εκτιμάται από το εργαστήριο σαν κατώτερη, λ.χ. 130 mEq/L, παρά το γεγονός ότι η πραγματική είναι σταθερή : 130/860=151 mEq/L. Επειδή όμως η Ω.Π. εξαρτάται από τα σωματίδια που υπάρχουν σε κάθε διαμέρισμα, η συγκεκριμένη υπονατριαιμία δε χρειάζεται καμία θεραπευτική παρέμβαση, αφού δε διαταράσσεται η Ψ.Π..

Διάγραμμα 6 : Σχέση νατρίου ορού και διαλυμένων σωματιδίων (λιπιδίων, λευκωμάτων) σ’ αυτόν

Η μορφή αυτή διαγιγνώσκεται εύκολα από την φυσιολογική Ω.Π. και τη γαλακτώδη όψη του ορού (όταν οφείλεται σε υπερλιπιδαιμία). Το γινόμενο της συγκέντρωσης των λιπιδίων του ορού (mg/dl) επί 0,002 αποδίδουν τα mEq/L μείωσης του νατρίου του ορού που προκαλείται από τη συσσώρευση των σωματιδίων αυτών (Εξίσωση 17). Αντίστοιχα όταν η ψευδοϋπονατριαιμία οφείλεται σε αύξηση των λευκωμάτων του ορού, ο πολλαπλασιασμός του 0,25 επί τα mg/dl των λευκωμάτων πάνω από τα 8 αποδίδει τα mEq/L μείωσης του νατρίου του ορού. Υπάρχει οσμωτικό χάσμα από 30-60 mOsmol/L, το οποίο όπως είναι γνωστό βρίσκεται αυξημένο σε άτομα με υπερλιπιδαιμία, υπερλευκωματιναιμία ή σε λήψη μαννιτόλης. Θεραπευτικά δε χρειάζεται καμία αγωγή εκτός από την προσπάθεια απομάκρυνσης της μαννιτόλης.

Ολικά λιπίδια (mg%) x 0,002=mEq/L μείωσης Na+ (17)

4.3. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

Bailly C. Transducing pathways involved in the control of NaCI reabsorption in the thick ascending limb of Henle;s loop. Kidney Int 1998; 53 (Suppl 65): S29-S35.

Baylis PH. Osmoregulation and control of vasopressin secretion in healthy humans. Am J Physiol 1987; 253: R671-R678.

de Zeeuw D, Janssen WMT, de Jong PE. Atrial natriuretic factor : Its (patho)physiological significans in humans. Kidney Int 1992; 41: 1115-1133.

Gonzales-Campoy JM, Romero JC, Knox FG. Escape from the sodium-relating effects of mineralcorticoids. Role of ANF and intrarenal hormone systems. Kidney Int 1989; 35: 767-772.

Hall JE, Mizelle L, Hildebrandt DA, Brands MW. Abnormal presure natriuresis. A cause or consequence of hypertension. Hypertension 1990; 15: 547-559.

Korbmacher C, Lentz B, Ackermann A, Volk T. Sodium channels and non-selective cation channels in the cortical collecting duct. Nephrol Dial Transplant 1995; 10: 1546-1550.

Lang MA. Correlation between osmoregulation and cell volume regulation. Am J Physiol 1987; 252: R768-R773.

Rose BD. Regulation of plasma osmolality. In : Clinical physiology of acid-base and electrolyte disorders, eds. Rose BD, McGraw-Hill, Inc. New York, 1994; p.p. 261-273.

Rose BD. The total body water and the plasma sodium concentration. In : Clinical physiology of acid-base and electrolyte disorders, eds. Rose BD, McGraw-Hill, Inc. New York, 1994; p.p. 219-234.

Weisberg LS. Pseudohyponatremia : A reappraisal. Am J Med 1989; 86: 315-318.