Hjem » Hepato-gastro-intestinal patofysiologi » Diarré
Diarré
Diarré, tyndskid, tarmløb, mylderbæ, roskildesyge, rummeldøjs og bugflåd. Kært barn har mange navne og mange patofysiologiske mekanismer og konsekvenser.
Det følgende er en potpourri rundt i de forskellige spørgsmål, som man kunne få lyst til at stille sig selv, når man møder en patient med moderat til svær diarré. Som det fremgår, er spørgsmålene primært relaterede til den akutte diarré, for når man over i den kronisk boldgade, må man nok kigge lidt bredere.
Normalt affører man 150 gram fæces dagligt og overstiger mængden 200 gram kan man definitorisk tale om diarré. Der skal altså ikke ret meget væske til, før man glider op i de høje Bristol-tal.
Diarréens patofysiologi
Diarré er grundlæggende et misforhold imellem:
- Sekretion
- Absorption
- Tarmmotilitet
Forskellige ætiologiske årsager til diarré kan principielt udnytte ét, to og/eller alle tre ovennævnte mekanismer. Hvis diarréen skyldes forstyrrelser i den normale tarmsekretion eller -absorption, øges koncentration af osmotisk aktive stoffer i lumen, og det suger pr. biologisk automatik væske til sig.
Sekretoriske diarréer udnytter primært øget cloridsekretion via aktivering af apikale CFTR-kanaler. Det gælder fx både kolera, ETEC, galdesyrer og rota-virus. Der er en fed review-artikel af Keely & Barrett (2022), som jeg kan anbefale.
Det udelukker ikke, at forskellige agens kan udnytte de andre patogenetiske mekanismer. Tag til eksempel diarré forårsaget af rotavirus, der i hvert fald både 1) hæmmer natrium-reabsorptionen, 2) øger cloridsekretionen og 3) øger tarmmoliteten via påvirkning af det enteriske nervesystem. Omvendt er patofysiologien ved fx norovirus-induceret diarré fortsat relativt uafklaret.
Og dertil kommer de mange ikke-infektiøse årsager til diarré: inflammatoriske tarmsygdomme, cøliaki, malabsorptionstilstande (udover galdesyremalabsorption), laksantiabrug, psykofarmakabrug, thyroidealidelse, stråleskader, m.m.fl.
Uanset ætiologi og den eksakte vægtning af ovenstående 3 faktorer, er der imidlertid en række hyppigt forekommende mønstre ved tilstande med diarré. De kan ofte tilbageføres til kombinationen af væsketab og den tabte væskes elektrolytindhold.
Elektrolytforstyrrelser ved diarré
Det mest bemærkelsesværdige ved tabellen er de meget store spand, som forstyrrelser kan ligge indenfor, og som understreger, at diarré ikke bare er diarré.
Af gode grunde kan man med en normal afføringsvolumen ikke tabe ret mange elektrolytter med fæces. Hvis for eksempel alle afføringens kationer bestod af kalium, kan man i sagens natur og med omtrent 100 mL væske i fæces dagligt kun smide 7,5 mmol kalium. Eller lige så meget kalium, som der er i en bid banan.
Ved diarré ser sagerne imidlertid anderledes ud, og de hyppigste elektrolytforstyrrelser er som følger:
Hypokaliæmi ved diarré
Langt hyppigst producerer diarré hypokaliæmi.
Problemerne med hypokaliæmi opstår først, når væske- og elektrolyttabene er så store, at nyrerne ikke kan nå at kompensere. Et væsentligt problem her er, at ved dehydratio begynder den glomerulære filtrationsrate at lide, og nyrernes homeostatiske kapacitet bliver mindre.
- Wash-out-effekt, nok næppe
- Forsøg med frivillige, der får induceret en ren osmotisk diarré har ikke et væsentligt øget total kaliumtab.
- Der er altså næppe tale om en wash-out-effekt, hvor “mere volumen betyder mere kaliumtab”.
- Organiske anioner i tarmlumen
- Tarmlumens indhold af organiske anioner produceret ved bakteriel fermentering af kulhydrater kan binde kalium luminalt.
- Aldosteron-medieret sekretion af kalium.
- Diarré kan give hypovolæmi. Ved større væsketab sker der via RAAS en øget sekretion af aldosteron.
- Aldosteron øger kalium-udskillelsen renalt, men det øger faktisk også kaliumudskillelsen i fæces dels via en passiv, paracellulær mekanisme, dels via øget aktivitet i luminale kaliumkanaler.
- Aktiv sekretion af anioner, fx clorid ved cholera, binder dels kationer luminalt, danner dels en elektrisk gradient over tarmlumen, som passivt, evt paracellulært, kan trække kalium ud.
Man kunne med andre ord forestille sig et væld af årsager, og ovenstående baserer sig i ret høj grad på Agarwal et al. (1994), der også lister flere (på det tidspunkt) ikke-undersøgte mekanismer, og undertegnedes egen fri fortolkning af den normale fysiologi.
Syre-base-forstyrrelser ved diarré
Svær infektiøs diarré laver som udgangspunkt en metabolisk acidose med normal anion gap. Det samme fælder svær autoimmun diarré. Laksantiamisbrug ofte ikke.
Mekanismen, og forudsætningerne, er formodentlig som følger:
- Diarréen skal være svær.
- Mild diarré giver ikke syre-base-forstyrrelser, fordi både lunger og nyrer kan kompensere ved acidose.
- Tab af bikarbonat
- Fæces indeholder bikarbonat og er i den forstand let basisk. Tab af base giver sur plasma.
- I tilfældet cholera stimulerer høje luminale cloridkoncentrationer en Cl/HCO3-antiport, sådan at der tabes rigelige mængder bikarbonat.
- Tab af svage, organiske baser
- Fæces indeholder en del organiske anioner, der er korresponderende svage baser til svage syrer, fx laktat, propionat og acetat.
- Bakteriel metabolisme danner de fleste af disse, inklusive tilhørende protoner, der imidlertid kan reagere med bikarbonat, danne kuldioxid, der potentielt kan optages i blodbanen og her dissociere til protoner
- Protonerne står tilbage i kredsløbet, og vi har her en gastrointestinal pendant til den renalt betingede ketoacidose, hvor der tabes ketoner i urinen, mens protoner står tilbage i plasma.
- De ovenstående tre punkter er sådan jeg læser Emmett & Palmer på UpToDate.com. UpToDate refererer to artikler, der er skrevet i 1987 og 1967, og som mig bekendt endnu ikke er kommet på the world wide web, og så refererer UpToDate en artikel, der ikke giver ovenstående forklaring og til sidste refererer de en artikel, som på titel og abstract vurderet handler om fæcesanalyser af kronisk diarré.
- Nyresvigt
- I takt med dehydrering lukker nyrerne ned.
- Den renale protonudskillelse kommer herved til at lide.
- Svær dehydratio og laktatacidose
- Ved svær dehydratio begynder vævsperfusionen at lide, og i tillæg til den gastrointestinalt betingede metaboliske acidose kommer så en potentiel laktatacidose. The double whammy of diarrhea.
Men i det hele taget er kilderne til diarréernes syre-base-forstyrrelser, i modsætning til diarré i sig selv, svære at opstøve og begrænsede i deres omfang. Og så er de svært glade for kolera, der (heldigvis) ikke fylder meget i en vestlige kliniske hverdag. En ofte-citeret artikel, Gennari & Weise (2008), er så venlige kun at angive deres eget Acid-Base Disorders and their Treatment som kilde. Og den kan man kun få adgang til ved enten at tømme sin pung eller bestille den hjem fra KU Nord. Med andre ord: Har du gode artikler på hånden, modtager jeg dem gerne.
Systemiske påvirkninger ved diarre
Diarréens symptomatologi, udover det helt åbenlyse, skyldes i høj grad væsketabet:
- Hypovolæmiens kardiovaskulære konsekvenser
- Preload til hjertet falder
- For at fastholde cardiac output må hjertefrekvens og kontraktilitet stige
- For at øge preload må blodet flyttes perifert til centralt.
- Patient bliver takykard og perifert kølig.
- Hypovolæmiens renale og syre-base-mæssige konsekvenser
- Nyrerne er intensivt adrenergt reguleret.
- Ved hypovolæmi med forhøjet adrenergt spejl begynder den glomerulære filtrationsrate af lide.
- Nyrernes kapacitet til at vedligeholde syre-base-homeostasen falder derfor.
- Patienten risikerer at blive tiltagende metabolisk acidotisk, hvilket nu kun kan kompenseres respiratorisk
- Patient trækker vejret hurtigt og dybt!
- Hypokaliæmiens kardielle konsekvenser.
Kilder
Aronson et al. (2016). Ch. 5 Transport of Solutes and Water. I Boron W & Boulpaep E Medical Physiology 3rd Ed. pp. 102-140. Elsevier.
Binder HJ (2016). Ch. 44 Intestinal Fluid and Electrolyte Movement. I Boron W & Boulpaep E Medical Physiology 3rd Ed. pp. 899-913. Elsevier.
Agarwal R, Afzalpurkar R, Fordtran JS. Pathophysiology of potassium absorption and secretion by the human intestine. Gastroenterology. 1994 Aug;107(2):548-71. doi: 10.1016/0016-5085(94)90184-8. PMID: 8039632. (God og gratis! Applaus!)
Gennari FJ, Weise WJ. Acid-base disturbances in gastrointestinal disease. Clin J Am Soc Nephrol. 2008 Nov;3(6):1861-8. doi: 10.2215/CJN.02450508. Epub 2008 Oct 15. PMID: 18922984. (God og gratis! Applaus!)
Thiagarajah JR, Donowitz M, Verkman AS. Secretory diarrhoea: mechanisms and emerging therapies. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2015 Aug;12(8):446-57. doi: 10.1038/nrgastro.2015.111. Epub 2015 Jun 30. PMID: 26122478; PMCID: PMC4786374.
Emmett M & Palmer BF (2022). Acid-base and electrolyte abnormalities with diarrhea. På uptodate.com. Udgivet af Wolters Kluwer. Tilgået d. 15/8-2022.
Camilleri M & Murray JA (2022).Ch. 46 Diarrhea and Constipation. I Loscalzo et al. (red) Harrison’s Principles of Internal Medicine 21st Ed. McGraw-Hill.
Keely SJ, Barrett KE. Intestinal secretory mechanisms and diarrhea. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2022 Apr 1;322(4):G405-G420. doi: 10.1152/ajpgi.00316.2021. Epub 2022 Feb 16. PMID: 35170355; PMCID: PMC8917926.