Criterium voor vochtretentie

[PhilipVoets]

Dag,

Ik wilde graag iets aan jullie voorleggen, maar het raakt meer aan fysiologie (feitelijk de natuurkunde van het menselijk lichaam) dan aan de klassieke natuurkunde, dus ik hoop dat het hier juist staat. Ik wilde even dubbelchecken of er geen rekenfouten gemaakt zijn in de volgende redenering.

1. Een hypotone hyponatriëmie is een veelvoorkomende en potentieel gevaarlijke (soms zelfs dodelijke) verlaging van de plasmanatriumconcentratie, die ontstaat door verdunning van het bloed door toename van de hoeveelheid water in het bloed. Dit kan op twee manieren: excessief infuus/drinken van hypotone vloeistoffen (water, thee, bier, etc.) of toename van waterretentie door de nieren. Het is klinisch zinvol om te weten wat de oorzaak is voor de behandeling van deze aandoening en bijhouden van intake is notoir onbetrouwbaar.

2. In het lichaam geldt dat renale klaring (Cl), i.e., de hoeveelheid bloedplasma die per tijdseenheid van een bepaalde stof ontdaan wordt, vermenigvuldigd met de plasmaconcentratie van die stof (P) gelijk is aan de hoeveel urine per tijdseenheid (V) vermenigvuldigd met de urineconcentratie van die stof (U), i.e.: Cl x P = V x U, daarom Cl = V x U/P (gewoon een eenvoudige massabalans)

3. De hoeveel urine per tijdseenheid (V) is -met het oog op toniciteitsbalans- te beschouwen als de som van de klaring van elektrolyten (Cl-el) en de vrijwaterklaring (Cl-H2O; "puur water"), dus: V = Cl-el + Cl-H2O = Cl-H2O + V x U-el/P-el, dus: Cl-H2O = V - Cl-el = V - V x U-el/P-el = V(1 - U-el/P-el).
Is er bijvoorbeeld isotone klaring (van urine t.o.v. plasma), dan geldt U-el = P-el en dus: Cl-H2O = V(1 - 1) = 0. Is er hypotone klaring, dan geldt: Cl-H2O >0 (immers: U-el < P-el) en voor hypertone klaring geldt het omgekeerde: Cl-H2O <0 (dus effectief renale vrijwaterretentie, bijvoorbeeld bij SIADH).

4. Om bloed te verdunnen zonder te drinken (en zo hypotone hyponatriëmie te veroorzaken), moet gelden: Cl-H2O <0 (dus renale vrijwaterretentie). Dus: Cl-H2O = V(1 - U-el/P-el) <0. In termen van toniciteit (T, vooral bepaald door de elektrolyten) kan gesteld worden: Cl-H2O = V(1 - T-u/T-p). Nu is de samenstelling van elektrolyten in de urine niet heel constant, maar de urine-osmolaliteit (O-u) veel constanter. Daarnaast kan de urine-toniciteit niet direct gemeten worden, maar de urine-osmolaliteit wel.

5. De maximale urine-toniciteit (T-u,max) bedraagt o.b.v. verschillende experimentele studies ongeveer 60% is van de urine-osmolaliteit voor elke willekeurige waarde van urine-osmolaliteit. Urine-osmolen zijn immers niet allemaal elektrolyten, maar ook allerlei (voor deze afleiding) irrelevante stoffen, zoals ureum. De maximale renale waterretentie voor een zekere waarde van O-u vindt plaats voor T-u,max, dus: 0,6 x O-u (immers, is dan nog steeds geen waterretentie (lees: C-H2O <0) bereikt, dan gaat dat zeker niet gebeuren voor toniciteit T-u < T-u,max). Er geldt dus voor een zekere waarde van O-u dat renale waterretentie mogelijk is als: Cl-H2O = V(1 - T-u,max/T-p) = V(1 - 0,6 x O-u/T-p) <0. Hieruit volgt: 0,6 x O-u moet >T-p zijn, wil er renale waterretentie kunnen optreden. Bij deze voorwaarde kán er dus vrijwaterretentie optreden in theorie (hoeft niet, de toniciteit voor die osmolaliteit kan ook lager zijn dan 60%, dat weet je niet altijd), bij 0,6 x O-u <T-p is het dus onmogelijk dat er vrijwaterrentie optreedt (en dus moet een hyponatriëmie anderszins verklaard worden, namelijk door excessieve intake).

6. T-p wordt in de praktijk geschat als tweemaal (kationen én anionen) de plasmanatriumconcentratie, dus: 2x [Na+]p, dus geldt er: 0,6 x O-u moet >2x [Na+]p zijn, ofwel: O-u > 3,3x [Na+]p is een harde eis om renale waterretentie te optreden.

7. Stel, een patiënt heeft een diepe hyponatriëmie van 120 mmol/L en een urine-osmolaliteit van 300 mOsmol/L, dan geldt: O-u = 300 < 3,3 x 120, dus kan de urineconcentratie niet verklarend zijn voor de waterretentie en dus niet voor de hyponatriëmie.

Ik hoor graag jullie mening/gedachten over deze afleiding.
Dank bij voorbaat!