Hjem » Væske og elektrolytter » Fysiologisk respons på 1 L isoton NaCl
Fysiologisk respons på 1 L isoton NaCl
Hvad sker der egentlig med al den væske og alle de elektrolytter, man skyder ind i blodbanen, når man infunderer 1 L isoton natriumklorid?
Farmakodynamik for 1 L saltvand
Ligesom al anden medicin, kan man selvfølgelig beskrive 1 L isoton natriumklorid i almindelige farmakologiske termer, så isoton natriumklorid har også en farmakodynamik. I almindelig klinisk praksis, kunne man nok mene, at saltvand har to farmakodynamiske effekter.
- Saltvand er en plasmaekspander, der øger det effektive cirkulerende volumen. Forstået på den måde er det farmakodynamiske target for saltvand baroreceptorer. (Med andre ord ved du, at det virker, når patientens puls falder.)
- Saltvand øger koncentrationen af natrium i tilstande med hyponatriæmi. Forstået på den måde er det farmakodynamiske target P-Na.
Farmakodynamik for 1 L saltvand
I komplet mangel på respekt for googles SEO-algoritmer tillader jeg mig her at copy-paste en tekst, man også kan finde her om ringer-laktats fysiologiske effekter.
For at kunne vurdere effekten af infusion af 1 L isoton natriumklorid kan man kort rekapitulere kroppens væskekompartments og fordelingen af elektrolytter; det er gjort betragteligt mere omfattende her. Man kan også læne sig op ad Kerry Brandis – sådan som jeg selv har gjort:
- For kvinder er 50 % af kropsvægten TBW; ICV:ECV=2:1; ECV=ISF+Plasma; ISF:Plasma=3:1 intravaskulær volumen er plasma (60 %) og erytrocytter (40 %).
- Osmoreceptorerne i kroppen reagerer på ændringer på mellem 1-2 % (uanset retning).
- Volumenreceptorerne reagerer på ændringer mellem 7-10 % (uanset retning).
- Plasmaosmolaliteten er 290 mOsm/L
- På grund af NaKATPasens utrættelige arbejde med at opretholde elektrolythomøostasen, er den eneste osmotisk relevant ekstracellulær kation natrium, og den eneste relevante intracellulære kation er kalium.
Fysiologiske effekter og fordeling af 1 L isoton natriumklorid
For en kvinde på 70 kg er væskefasen 35 L, fordelt på 23,1 L intracellulær væske og 8,66 L intersticielvæske og 2,89 L plasma.
1 L isoton natriumklorid fordeler sig efter infusion hurtigt fra plasma til intersticiet. For eksempel fordeler ringer-laktat sig fra plasma til intersticiet med en halveringstid på 8 minutter (se Hahn & Lyons, 2016, der desværre ikke har tal for isoton natriumklorid).
- Osmolære effekter
- NaCl er isoton med plasma, og der sker ingen metabolisering af hverken natrium eller klorid.
- Den samlede væskefase er 35 L, og hver liter indeholder 290 mOsm. Det giver i alt 10.150 mOsm i den samlede væskefase.
- Man tilføjer 308 mOsm og 1 L, hvilket betyder, at den samlede væskefase herefter indeholder 10.458 mOsm og 36 L.
- Efter infusion af 1 L NaCl (og forudsat at intet endnu er udskilt!) stiger plasmaosmolaliteten altså til 10.458 mOsm / 36 L = 290,5 mOsm/L.
- Det er en stigning på under 0,2 % og ikke noget, der kommer i nærheden af at blive registreret af osmoreceptorerne.
- Volumeneffekter
- På grund af NaKATPasen arbejde, beholdes al natrium i ekstracellulærfasen.
- Alle de 308 mOsm bliver altså i ekstracellulærfasen, men fordi de 308 mOsm altså øger osmolariteten af ekstracellulærfasen trækkes en smule væske fra intracellulærrummet og herud.
- Udover den tilførte liter fra selve væskeinfusionen, må den ekstracellulære væskefase også udvides med en lille smule væske fra intracellulærfasen.
- Vi skal nå en osmolaritet på 290,5 mOsm/L.
- Antal osmolytter ekstracellulært (mOsm) / Ekstracellulærvolumen (L) = Osmolære koncentration (mOsm/L).
- (10150 mOsm * 0,33 + 308 mOsm) / Ekstracellulærvolumen (L) = 290,5 mOsm/L
- (3657,5 mOsm) / Ektracellulærvolumen (L) = 290,5 mOsm/L
- Ekstracellulærvolumen = 12,59 L.
- Der sker altså en udvidelse af ekstracellulærvolumen fra 11,55 L til 12,59 L. Det er en stigning på 1,04 L væske, hvoraf de 40 mL altså er trukket fra intracellulærfasen.
- Væsken fordeles ligeligt mellem plasma (1/4) og intersticiet (3/4), så det giver en plasmaekspansion på 260 mL.
- Stigningen er på 9 %, hvilket lige netop er tilstrækkeligt til, at det registreres af volumenreceptorer.
- Har man blødt 1 L, skal man altså infundere godt 4 L isoton NaCl for at ekspandere blodvolumen til præ-hæmorragiske niveauer, og man tilføjer 3 L til intersticialrummene.
- Effekt på natrium
- Der er 140 mmol natrium per liter ekstracellulærvæske. Før infusionen er der 11,55 L ekstrecellulærvæske, så det giver 1617 mmol natrium. Der tilføjes 154 mmol natrium og altså 1,04 L væske.
- Det giver en stigning til (1617 mmol + 154 mmol) / ( 11,55 L + 1,04 L) = 140,6 mM.
Som skrevet er halveringstiden i plasma omtrentligt 8 minutter for Ringer-laktat, men det er formentlig afhængigt af infusionstiden også. Det har muligvis noget at gøre med intersticiets proteogylkanmatrix, der ved lave ekspansioner ikke rigtig tillader væske at løbe hurtigt ind i intersticiet. Langsomme infusioner bliver derfor i højere grad i plasma end ved store bolusinfusioner.
Elimination af 1 L saltvand
Det er klart, at man ikke bare kan hælde 1 L isoton natriumklorid på patienten uden yderligere.
- Umiddelbart øger infusion af krystalloider diuresen. Isoton NaCl indeholder ikke proteiner, og det kolloidosmotiske tryk falder derfor. Det giver en stigning i det osmotiske træk fra intersticium og til plasma (man husker Starlings filtrationsligning). I nyrerne er den onkotiske trykforskel mellem ultrafiltratet og de peritubulære kapillærer medbestemmende for reabsorptionen (sådan at et højosmolært blod trækker mere væske, mens et fortyndet blod trækker mindre væske). Fortyndingen betyder altså, at der sker et mindre træk af væske fra tubuli til kapillærerne, og så stiger diureserne.
- Øget blodvolumen registreres af volumenreceptorer, sådan at der slippes atrialt natriuretisk peptid.
- Øget blodvolumen øger slagvolumen og giver derfor en stigning i blodtrykket (blodtryk er ligefremt proportionelt med produktet af slagvolumen og hjertefrekvens). Baroreceptorerne er ganske følsomme, så mon ikke der sker en modregulatorisk sænkning i det sympatiske spejl.
- Øget saltleverance til macula densa renalt sænker frigivelsen af renin, som videre sænker koncentrationen af angiotensin og aldosteron.
.
Effekten af ovenstående mekanismer er, at natriuresen stiger og at saltvandet elimineres indtil homøostasen er genvundet.
Hvordan ser det ud empirisk? Halveringstiden for 1 L saltvand infunderet over 30 minutter i raske forsøgspersoner et studie fra 2002 var 110 minutter. Overraskende nok omtrent dobbelt så lang tid som halveringstiden for Ringer acetat/laktat, hvilket forfatterne til omtalte studie tilskriver cloridmedieret renal vasokonstriktion.
Har du en patient, der er dehydreret, septisk, på operationsbordet eller syg af anden årsag, så må man forvente længere halveringstid: For eksempel var halveringstiden for ringeracetat i et lille studie af patienter, der blev laparoskopisk cholecystektomeret omtrent 270 minutter (4,5 timer)!
Kilder
Brandis K (2001). 8.1 Infusion: Isoosmolar fluids. På www.anaesthesiamcq.com, tilgået d. 4/2-2025
Klabunde RE (2022). Blood volume. På cvphysiology.com. Tilgået d. 14/2-2025.
Hahn RG, Lyons G. The half-life of infusion fluids: An educational review. Eur J Anaesthesiol. 2016 Jul;33(7):475-82. doi: 10.1097/EJA.0000000000000436. PMID: 27058509; PMCID: PMC4890831. (Free of charge!)
Hahn RG. Volume kinetics for infusion fluids. Anesthesiology. 2010 Aug;113(2):470-81. doi: 10.1097/ALN.0b013e3181dcd88f. PMID: 20613481.
Drobin D, Hahn RG. Kinetics of isotonic and hypertonic plasma volume expanders. Anesthesiology. 2002 Jun;96(6):1371-80. doi: 10.1097/00000542-200206000-00016. PMID: 12170049. (Gratis!)
Griffel MI, Kaufman BS. Pharmacology of colloids and crystalloids. Crit Care Clin. 1992 Apr;8(2):235-53. PMID: 1568139.
Yartsev A (2023). Response to 1L of normal saline. DerangedPhysiology.com. Tilgået 11/2-2023. Gratis og god.
Yartsev A (2021). Physiology and pharmacology of colloid fluids. På DerangedPhysiology.com. Tilgået d. 1/11-2022.
Granfeldt A (2019). Organismens væske- og elektrolytbalance. I Brøsen et al. red. (2019). Basal og klinisk farmakologi, pp. 290-294. FADL’s forlag.