Frit vandunderskud ved hypernatriæmi

Klinisk baggrund

Hypernatriæmi opstår, når vandtabet overstiger natriumtabet, så serumnatrium stiger over 145 mEq/L. Den beslutning, instrumentet understøtter, er, hvor stort det akkumulerede vandunderskud er, og dermed hvor meget frit vand der skal tilføres for at bringe natriumkoncentrationen tilbage til normalt niveau. Uden et estimat af underskuddet risikerer man enten at give for lidt, med vedvarende hypernatriæmi til følge, eller at give for meget for hurtigt, med risiko for hjerneødem ved kronisk hypernatriæmi.

Beregningen er særligt relevant på intensivafdelinger og akutmodtagelser, hvor patienter kan have store insensible tab, nedsat tørstmekanisme eller diabetes insipidus. Den kliniske vanskelighed ligger ikke i at udregne et tal, men i at fortolke det i lyset af igangværende tab og den korrektionshastighed, som er sikker for den enkelte patient.

Beregning af det frie vandunderskud

Formlen bygger på princippet om, at serumnatriumkoncentrationen afspejler forholdet mellem det totale kropsnatrium og det totale kropsvand. Er der tabt vand uden et tilsvarende natriumtab, kan det manglende vand beregnes ud fra den forhøjede natriumkoncentration og patientens estimerede totale kropsvand.

$$\text{Frit vandunderskud (L)} = f \times \text{vægt (kg)} \times \left(\frac{[\text{Na}^+]_{\text{serum}}}{140} - 1\right)$$

hvor $f$ er andelen af totalt kropsvand, og $[\text{Na}^+]_{\text{serum}}$ er det målte serumnatrium i mEq/L.

Variablerne i formlen:

• Andelen af totalt kropsvand ($f$): et estimat af kroppens vandfraktion. For en voksen mand sættes $f = 0{,}6$, for en voksen kvinde eller en ældre mand $f = 0{,}5$, for en ældre kvinde $f = 0{,}45$ og for børn $f = 0{,}6$. Disse værdier bygger på klassiske fortyndingsstudier af totalt kropsvand, hvor Watson m.fl. udledte antropometriske prædiktionsligninger baseret på 458 voksne mænd og 265 voksne kvinder [5]. De procentuelle andele er forenklede gennemsnit, som anvendes klinisk; den faktiske kropsvandfraktion varierer individuelt med kropssammensætningen, særligt med graden af adipositas.
• Kropsvægt: patientens aktuelle vægt i kg.
• Målt serumnatrium: den faktiske serumnatriumværdi i mEq/L. Normalværdien 140 i nævneren er den natriumkoncentration, vandunderskuddet refereres til.

Formlen blev udledt og udbredt af Adrogué og Madias i en oversigtsartikel i New England Journal of Medicine i 2000, som sammenfattede kvantitative principper for behandling af dysnatriæmier [1]. Den er ikke en empirisk udledt risikomodel fra en defineret kohorte med et bestemt effektmål, men en teoretisk massebalanceligning baseret på fysiologiske principper for vand- og natriumbalancen.

Fortolkning i praksis

Resultatet angiver den vandmængde i liter, som teoretisk kræves for at sænke serumnatrium til 140 mEq/L. Det er en startværdi til planlægning af væskeerstatningen og ikke en ordination, der skal infunderes på én gang.

Når erstatningsvolumenet er beregnet, skal væsketypen vælges. Frit vand gives peroralt eller via sonde, hvis patienten kan tåle det. Intravenøst anvendes glukoseopløsning (5 %) eller, hvilket er mere udbredt klinisk, hypoton saltvandsopløsning (0,45 %). Valget påvirker, hvordan serumnatrium ændrer sig, og Adrogué-Madias' formel for ændringen i serumnatrium per liter infusat kan bruges som supplement til at estimere effekten af den valgte væske [1].

Serumnatrium skal måles hver anden til hver fjerde time under korrektionen, og infusionshastigheden justeres ud fra den målte ændring snarere end ud fra den oprindelige beregning.

Validering og performance

Det teoretiske grundlag, formlen hviler på, er aldrig blevet valideret i et prospektivt studie, hvor det forudsagte vandunderskud systematisk er sammenlignet med det målte serumnatriumrespons. Den mest relevante eksterne evaluering blev foretaget af Lindner m.fl., som sammenlignede fire formler til forudsigelse af ændringen i serumnatrium (Adrogué-Madias, Barsoum-Levine, Kurtz-Nguyen og en egen formel baseret på elektrolytfri vandclearance) hos 66 patienter på en intensivafdeling med i alt 681 patientdage, heraf 194 hypernatriæmiske [2]. Alle formler korrelerede signifikant med de målte ændringer, men de individuelle variationer var store. Middelforskellen mellem forudsagt og målt serumnatrium lå på 3,4 til 4,5 (±4,4 til 4,7) mEq/L for de publicerede formler. Under aktiv hypernatriæmi var afvigelserne endnu større: 5,0 til 6,7 (±3,9 til 4,3) mEq/L. Forfatterne konkluderede, at de tilgængelige formler ikke præcist forudsiger ændringerne i serumnatrium hos den enkelte intensivpatient, og at infusionsbehandlingen bør styres af serielle målinger snarere end af formelberegninger alene [2].

En metodologisk begrænsning, som er belyst af Chen m.fl., er, at Adrogué-Madias' formel for ændringen i serumnatrium per liter infusat kun er eksakt for 1 L; proportional skalering til andre volumener er ikke lineær, og afvigelsen vokser med volumenet [4]. Det gælder den beslægtede Adrogué-Madias-formel for infusat, men princippet om, at formlerne bygger på en antagelse om uændret totalt kropsvand under behandlingen, er fælles.

Hvad angår sikkerheden ved korrektionen, er den traditionelle anbefaling om ikke at overstige 0,5 mEq/L per time blevet betvivlet af et retrospektivt studie af Chauhan m.fl., som analyserede 122 patienter med svær hypernatriæmi (>155 mmol/L) ved indlæggelsen og 327 med hospitalserhvervet hypernatriæmi på intensivafdeling [3]. Hurtig korrektion (>0,5 mmol/L per time) var ikke forbundet med øget mortalitet, kramper, bevidsthedssvækkelse eller hjerneødem sammenlignet med langsommere korrektion. Ikke et eneste tilfælde af hjerneødem kunne tilskrives hurtig korrektion ved manuel gennemgang af journalerne. Studiet er retrospektivt og observationelt, og resultaterne gælder intensivpatienter, i mange tilfælde med akut hypernatriæmi. Det skal ikke tolkes sådan, at korrektionshastigheden er uden betydning, men det viser, at evidensgrundlaget for tærsklen 0,5 mEq/L per time er svagt [3].

Begrænsninger

Formlen for frit vandunderskud er kun gyldig, når hypernatriæmien skyldes rent vandtab. Ved hypotont væsketab, altså når både vand og natrium er tabt, men forholdsmæssigt mere vand, giver formlen ikke fuldstændig information om, hvordan forskellige infusater med varierende natrium- og kaliumkoncentration påvirker serumnatrium [6]. Det er den hyppigste kliniske situation, særligt ved gastrointestinale tab eller brug af diuretika.

Andre vigtige begrænsninger:

• Antagelsen om uændret totalt kropsvand: formlen beregner det statiske underskud på et givet tidspunkt og tager ikke højde for igangværende insensible tab, urinproduktion eller drænagetab under behandlingen. De skal lægges til særskilt i den daglige væskeplan.
• Kropsvandfraktionen er et groft estimat: andelene 0,6, 0,5 og 0,45 er populationsgennemsnit. Hos patienter med udtalt adipositas er den faktiske vandfraktion lavere, og formlen overvurderer da vandunderskuddet. Det omvendte gælder for patienter med lav kropsvægt og stor muskelmasse.
• Kan ikke anvendes ved hyperglykæmi: et forhøjet blodsukker forskyder vand intravasalt og sænker serumnatrium (translokationel hyponatriæmi), hvilket ikke afspejler et reelt natrium- eller vandunderskud. Korrigér serumnatrium for glukose, før formlen anvendes.
• Ikke valideret til børn med lav kropsvægt: andelen 0,6 for børn er en tilnærmelse; spædbørn har en højere vandfraktion (op til 0,7), som gradvis falder i de første leveår.

Kilder

1. Adrogué HJ, Madias NE. Hypernatremia. N Engl J Med. 2000;342(20):1493-9. PMID: 10816188
2. Lindner G, Schwarz C, Kneidinger N, m.fl. Can we really predict the change in serum sodium levels? An analysis of currently proposed formulae in hypernatraemic patients. Nephrol Dial Transplant. 2008;23(11):3501-8. PMID: 18723567
3. Chauhan K, Pattharanitima P, Patel N, m.fl. Rate of Correction of Hypernatremia and Health Outcomes in Critically Ill Patients. Clin J Am Soc Nephrol. 2019;14(5):656-663. PMID: 30948456
4. Chen S, Shieh M, Chiaramonte R, m.fl. Improving on the Adrogué-Madias Formula. Kidney360. 2021;2(2):365-370. PMID: 35373033
5. Watson PE, Watson ID, Batt RD. Total body water volumes for adult males and females estimated from simple anthropometric measurements. Am J Clin Nutr. 1980;33(1):27-39. PMID: 6986753
6. Nguyen MK, Kurtz I. A new quantitative approach to the treatment of the dysnatremias. Clin Exp Nephrol. 2003;7(2):125-37. PMID: 14586731