Hjem » Væske og elektrolytter » Natriumhomeostasen

Natriumhomeostasen

af Anders Kaack, d. 22. januar 2023. Senest opdateret d. 8. september 2025

Selvom natrium kun udgør 0,037 % af kroppens atomer, langt efter oxygen, carbon og hydrogen, er det trods alt et af den humane biologis primære grundstoffer og den primære ekstracellulære kation. Uden natrium, intet liv.

Kroppens indhold og fordeling af natrium

Total kropsnatrium er i alt omtrent 4200 mmol svarende til omtrent 97 gram natrium. 

30 % af den natriummasse er bundet i knogle- og bløddelsvæv sådan, at det er umiddelbart tilgængeligt for homøostasen. Utilgængeligheden eller uombytteligheden (eng. non-exchangeable) er vist nok rent metodisk defineret ved, at radioaktivt mærket natrium ikke ækvillibrerer med bundet natrium indenfor 24 timer efter infusion.

70 % af natriummassen er mere umiddelbart tilgængeligt for homøostasen.  15 % findes i knogle, 10 % i bindevæv og brusk, 30 % i intersticialvæsken, 10 % i plasma og 2,5 % både intra- og transcellulært.

Fordelingerne afspejler også, at den frie natrium ikke er frit fordelt, dvs. der er faktisk væsentlige koncentrationsgradienter, som natrium bevæger sig efter. For eksempel er både hud og muskel væsentlige kompartments for natrium og på en osmotisk inaktiv måde, dvs. at spiser man meget salt ophobes det i huden, men uden at huden af den grund bliver ødematøs.

Givet at natriumkoncentrationen i kroppen er stærkt reguleret, skulle man forestille sig, at en fordobling i saltindtaget vil føre til enten en tilsvarende øgning i natriumekskretionen eller en øgning af kroppens væskevolumen eller en kombination af de to (med det nota bene, at kroppen i meget lav grad regulerer natriumabsorptionen fra tarmen). Heer et al. (2000) gjorde forsøget med at undersøge spørgsmålet og fandt, at et øget saltindtag forskyder væske fra intersticiet til plasma og øger natriumudskillelsen, men forholdsmæssigt mindre end indtaget skulle retfærdiggøre. Det vil sige, at saltet forsvinder et sted hen, og det kunne meget vel være huden. Titze et al. (2003) har fx fodret rotter med overdrevne mængder salt og fandt at salt ophobede sig i huden, og Selvarajah et al. (2017) finder tilsvarende mekanismer i mennesker. Jeg læner mig her helt op af Yartsev (2021), men en fin gennemgang kan også findes i Bie (2018).

Hvorom alting er, kunne det danske landbrug, innovativt som det er, begynde af natriumloade deres slagtesvin op til jul, sådan at sværen kan blive ekstra sprød.

Natriumudskillelse renalt

Nyrerne filtrerer dagligt 180 liter plasma med en omtrentlig natriumkoncentration på 142 mM.

Det betyder, at der dagligt passerer omtrent 25560 mmol eller 25,6 mol eller 586 gram natrium igennem nyrerne. Det svarer til 8,6 gange kroppens samlede frie natrium, så man ville dø mange gange af fyrbødersyge, havde det ikke været fordi nyrerne reabsorberer mellem 98 til 99,9 % af alt filtreret natrium.

Nyrernes natriumreabsorptionskapacitet er enorm. Hvis du går og ikke kan komme i nærheden af salt og måske går og taber det, kan nyrerne for alle praktiske formål reabsorbere al den natrium, der er i ultrafiltratet. Minimumskoncentrationer er omtrent 0,5 mM svarende til et indhold af natrium i vand på 10 mg/L, hvilket er væsentligt lavere end de 175 mg/L, som den danske drikkevandsbekendtgørelse angiver som den maksimalt tilladelige natriumkoncentration på 175 mg/L. Der findes en Yanomano-folk i Amazonas, der nærmest ikke har natrium i kosten, og som har dagligt natriumoutput i urinen < 1 mmol. Medmindre du er syg eller tager medicin, kan nyrerne som udgangspunkt ikke være årsag til natriumtab.

Det nedenstående er primært baseret på Palmer & Schnermann (2014), der i nyrefysiologisk sammenhæng er en ældre model, men er gratis, hvilket altid er et plus. Har du et nyere review, tager jeg gerne imod forslag.

Natrium resorberes i store mængder langs store dele af nefronet.

  • 60-70 % reabsorberes i proximale tubuli primært via apikale Na/H-exchange drevet af en gradient dannet af den basale NaKATPase. En del genoptages også i co-transport med andre molekyler, men når fx al filtreret glukose optages i proximale tubuli, optages kun 5 % af den samlede natrium via SGLT-2.
  • 25-30 % reabsorberes i tykke ascenderende ben (TAL) via NKCC2. Her virker furix.
  • 10 % absorberes i distale snoede rør (DCT), i første del via Na/Cl-cotransport. Her virker thiazider.
  • Den resterende mængde natrium absorberes i de mere distale dele af DCT og i samlerørerne og absorptionen foregår formentlig her via epitheliale natriumkanaler, der er følsomme for amilorid/spironolakton.
 
Resorption og plasmakoncentration af natrium er under tæt hormonel og neuronal kontrol
 
  • Renin-angiotensin-aldosteron
    • Øget renal sympatisk tonus øger renin-sekretionen. Sympaticus-tonus er styret arterielt blodtryk og ændringer i systemisk plasmaosmolaritet.
    • Et fald i NaCl-koncentrationen ved macula densa øger renin-sekretionen. Dette er den tubuloglomerulære feedbackmekanisme.
    • ANG-2 øger aktiviteten i NHE i proximale samlerør. ANG-2 opregulerer NCC i DCT.  ANG-2 opregulerer ENaC i distale nefronsegmenter.
  • Atrial natriuretisk peptid
    • Ved øget cirkulerende volumen øges trykket i atrierne, hvilket øger ANP-sekretionen.
    • Øget ANP-cirkulation øger natrium- og væskeudskillelsen renalt. Fx sænker det iltforbruget i amilorid-følsomme celler i distale nefronsegmenter og sænker natriumresorptionen her også.
  • Antidiuretisk hormon / arginin vasopressin
    • Cerebrale osmoreceptorer registrerer hyperosmolaritet og øger ADH-sekretionen
    • ADH-sekretionen stimuleres også af ANG-2, fald i arterielt blodtryk og hypovolæmi.
    • ADH øger antallet af luminale aquaporiner i renale samlerør og øger derved væskereabsorptionen.

Natriumudskillelse i fæces og sved

For alle praktiske formål udskilles der ikke natrium i fæces medmindre man er syg. Normal fæces indeholder mellem 20 og 30 mM natrium, men idet normal fæces også indeholder under 150 mL om dagen, så det samlede natriumtab via fæces under fysiologiske forhold antager maksimalt omtrent 4,5 mmol pr døgn. I hvert fald ifølge Gennari & Weise (2008), Spiller (1994) skriver omtrent 10-20 mmol pr døgn. Under alle omstændigheder neglicible mængder.

Situationen er radikalt anderledes ved diarré eller hos patienter med ileostomi.

Om natriumudskillelsen i sved kan du læse mere inden længe.

Natriumoptag i tarmen

Den gennemsnitlige danske mand spiser 10 gram bordsalt om dagen, mens den gennemsnitlige dnakse kvinde spiser 7,5 gram bordsalt. 40 % af bordsalts masse består af natrium, så kønsneutral aritmetik tilsiger, at natriumindtaget hos den gennemsnitlige dansker er omtrent 150 mmol.

Det er i tarmsystemet natrium optages.

Tarmen har en massiv absorptiv kapacitet. Det skyldes dels, at kostens natriumindhold skal optages, dels af mavetarmsystemets egne sekreter, hvis samlede natriumindhold overstiger natriumindholdet i kosten, skal resorberes. Den primære osmolyt i fx pancreassaften er natrium (se fx Ball (1930), der undersøger hunde, eller Case et al. (1969), der undersøger katte), og det skal genoptages.

Natrium optages forskelligt i forskellige tarmsegmenter

  • Jejunum
    • Natrium optages i jejunum primært via co-transport med fødens indhold af næringsstoffer. Transportere her er ufølsomme overfor giftstoffer i fx E. coli og V. cholera, og det er derfor man kan forebygge potentielt dødelig hypoton, hypovolæmisk hyponatriæmi ved at drikke store mængder væske iblandet glukose og natrium.
    • Natrium optages også i Na/H-exchange.
  • Ileum og proksimale colon
    • Overordnet set leveres omtrent 400 mmol natrium til ileum (Spiller 1994), og ileum optager omtrent 200 af disse. Absorptionen her er ved parallel aktivitet i Na/H-exchange og Cl/HCO3-exchange.
  • Distale colon
    • Colon absorberer 95 % af de resterende 200 mmol natrium primært via epitheliale natriumkanaler. Denne absorption opreguleres af aldosteron.

 

P-Na's determinanter

Det kunne være rart, hvis man kunne forudsige P-Na givet en række klinisk relevante og i klinikken målbare parametre. Man kan i fx Brandstrup et al.’s Rationel væske- og elektrolytbehandling møde Edelmanns 1956-formel for bestemmelse af P-Na skrevet sådan her:

P-Na = (NaECV + KICV) / Totalvand

Hvilket er en omskrivning af:

P-Na = β (NaExchangeable + KExchangeable) / TBW + α

Som nok i stedet af didaktiske grunde burde blive reduceret til:

P-Na ∝ (NaExchangeable + KExchangeable) / TBW

Det vil sige, at P-Na er proportionel med kroppens omsættelige totale natriumindhold og kroppens omsættelige totale kaliumindhold og omvendt proportionel med kroppens totale vandindhold. Mig bekendt har nedenstående ikke rigtig klinisk anvendelighed, og det er jo nok primært fordi delelementerne er svære at estimere klinisk.

Forholdene i formlen burde for læseren af denne side ikke være overraskende, for den peger selvfølgelig blot på, at natriumindhold og væske indhold er primære bestemmende faktorer for P-Na. Men formlen peger også på, at tabes der kalium, så falder P-Na, selvfølgelig fordi der så er et osmotisk træk fra intracellulærfasen til ekstracellulærfasen.

Er du fra et mere akademisk synspunkt interesseret, kan man starte med Edelmann et al. (1956.) og eventuelt fortsætte med Nguyen & Kurtz (2004) og Overgaard-Steensen et al. (2009).

Regulering af tørst

Man kan ikke sige natrium uden at sige vand. Tørstfornemmelsen er reguleret af

  • Plasmaosmolaritet. Sådan at centrale osmoreceptorer, der er snedigt placeret steder i hjernen uden blod-hjerne-barriere, registrerer hyperosmolaritet og øger tørstfornemmelsen.
  • Volumenkontraktion. Sådan at blodtryksfald øget angiotensin-2-koncentrationen. ANG-2 har cerebrale receptorer, der, når de stimuleres, øger tørstfornemmelsen. (Giver man intracerebral losartan til får, der samtidig får hypertont vand, drikker de ikke mere!)
  • Natrium-loading i ventriklen øger osmolariteten i portalvenesystemet. Hepatiske osmoreceptorer registrerer dette og øget tørstresponset.

Kilder

Skøtt O. Body sodium and volume homeostasis. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2003 Jul;285(1):R14-8. doi: 10.1152/ajpregu.00100.2003. PMID: 12793985. (Gratis, kort og god review)

Bie P. Mechanisms of sodium balance: total body sodium, surrogate variables, and renal sodium excretion. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2018 Nov 1;315(5):R945-R962. doi: 10.1152/ajpregu.00363.2017. Epub 2018 Aug 15. PMID: 30110176. (Gratis, en skriftlig udgave af en tale ifm. prisoverrækkelse, hvilket teksten bærer lidt præg af)

Yartsev A (2021). Distribution and regulation of sodium in the body fluids. På DerangedPhysiology.com. Tilgået d. 29/1-2023.

Palmer LG, Schnermann J. Integrated control of Na transport along the nephron. Clin J Am Soc Nephrol. 2015 Apr 7;10(4):676-87. doi: 10.2215/CJN.12391213. Epub 2014 Aug 6. PMID: 25098598; PMCID: PMC4386267. (Gratis, meget flot review af nyrernes natrium-håndtering.)

Natrium og mavetarmkanalen

Spiller RC. Intestinal absorptive function. Gut. 1994 Jan;35(1 Suppl):S5-9. doi: 10.1136/gut.35.1_suppl.s5. PMID: 8125391; PMCID: PMC1378138. (Gratis, men desværre med nogle år på bagen)

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!)

Case RM, Harper AA, Scratcherd T. The secretion of electrolytes and enzymes by the pancreas of the anaesthetized cat. J Physiol. 1969 Apr;201(2):335-48. doi: 10.1113/jphysiol.1969.sp008759. PMID: 5780548; PMCID: PMC1351612.

Ball EG (1930). The composition of pancreatic juice and blood serum as influenced by the injection of inorganic salts J. biol. Chem. 86,449—462 (1930)

Binder HJ (2016). Intestinal fluid and electrolyte movement. I Boron WF & Boulpaep EL Medical Physiology 3rd Ed. Elsevier, 2016, pp. 899-913.

P-Natriums determinanter

EDELMAN IS, LEIBMAN J, O’MEARA MP, BIRKENFELD LW. Interrelations between serum sodium concentration, serum osmolarity and total exchangeable sodium, total exchangeable potassium and total body water. J Clin Invest. 1958 Sep;37(9):1236-56. doi: 10.1172/JCI103712. PMID: 13575523; PMCID: PMC1062793.

Overgaard-Steensen C, Larsson A, Bluhme H, Tønnesen E, Frøkiaer J, Ring T. Edelman’s equation is valid in acute hyponatremia in a porcine model: plasma sodium concentration is determined by external balances of water and cations. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2010 Jan;298(1):R120-9. doi: 10.1152/ajpregu.00412.2009. Epub 2009 Oct 28. PMID: 19864338.

Nguyen MK, Kurtz I. Determinants of plasma water sodium concentration as reflected in the Edelman equation: role of osmotic and Gibbs-Donnan equilibrium. Am J Physiol Renal Physiol. 2004 May;286(5):F828-37. doi: 10.1152/ajprenal.00393.2003. Epub 2004 Jan 20. PMID: 15075178.

Brandstrup B et al. (2020) Kapitel 5 Elektrolytforandringer. I Brandstrup B et al. Rationel væske- og elektrolytbehandling. Munksgaard. pp. 91-135.

Saltretention i huden

Titze J, Lang R, Ilies C, Schwind KH, Kirsch KA, Dietsch P, Luft FC, Hilgers KF. Osmotically inactive skin Na+ storage in rats. Am J Physiol Renal Physiol. 2003 Dec;285(6):F1108-17. doi: 10.1152/ajprenal.00200.2003. Epub 2003 Jul 29. PMID: 12888617.

Heer M, Baisch F, Kropp J, Gerzer R, Drummer C. High dietary sodium chloride consumption may not induce body fluid retention in humans. Am J Physiol Renal Physiol. 2000 Apr;278(4):F585-95. doi: 10.1152/ajprenal.2000.278.4.F585. PMID: 10751219.

Selvarajah V, Mäki-Petäjä KM, Pedro L, Bruggraber SFA, Burling K, Goodhart AK, Brown MJ, McEniery CM, Wilkinson IB. Novel Mechanism for Buffering Dietary Salt in Humans: Effects of Salt Loading on Skin Sodium, Vascular Endothelial Growth Factor C, and Blood Pressure. Hypertension. 2017 Nov;70(5):930-937. doi: 10.1161/HYPERTENSIONAHA.117.10003. Epub 2017 Oct 3. PMID: 28974570; PMCID: PMC5640984.