Osmolalitet, osmolaritet og væskehomøostase

Osmolalitet, osmolaritet og væskehomøostase

I steady state forbliver vores samlede vandindhold og saltindhold i kroppen konstant. En stigning eller et fald i vand- og saltindtag er parallelt med en tilsvarende ændring i renal vand- og saltudskillelse. homeostase opnås gennem processen med glomerulær filtration af plasma for at producere et ultrafiltrat. Tubuli bearbejder derefter dette ultrafiltrat, således at den endelige urinflowhastighed og udskillelse af opløste stoffer opfylder kroppens homøostatiske behov.

Osmolalitet og osmolaritet er målinger af koncentrationen af opløste stoffer i en opløsning. I praksis er der en ubetydelig forskel mellem de absolutte værdier af de forskellige målinger. Derfor bruges begge udtryk ofte i flæng, selv om de henviser til forskellige måleenheder.

Osmolalitet

Osmolalitet er et skøn over den osmolære koncentration af plasma og er proportional med antallet af partikler pr. kg opløsningsmiddel; den udtrykkes som mOsmol/kg (SI-enheden er mmol/kg, men mOsmol/kg er stadig meget anvendt). Det er dette, der anvendes, når værdierne måles af et laboratorium. Osmolalitet måles af kliniske laboratorier ved hjælp af et osmometer – enten et osmometer med frysepunktsdepression eller et osmometer med damptryksdepression. Den normale osmolalitet for ekstracellulær væske er 280-295 mOsmol/kg.

Osmolaritet

Osmolaritet er et skøn over den osmolære koncentration af plasma og er proportional med antallet af partikler pr. liter opløsning; den udtrykkes som mmol/L. Det er det, der anvendes, når der udledes en beregnet værdi.

Den udledes af de målte Na+-, K+-, urinstof- og glukosekoncentrationer. Osmolariteten er upålidelig under forskellige tilstande – f.eks. pseudohyponatriæmi, såsom hyperlipidæmi ved nefrotisk syndrom, eller hyperproteinæmi.

Følgende ligninger kan anvendes til beregning af osmolaritet:

Beregnet osmolaritet = 2 (Na+) + 2 (K+) + Glukose + Urea (alle i mmol/L); ELLER Beregnet osmolaritet = 2 (Na+) + Glukose + Urea (alle i mmol/L).

Doblingen af natrium tager højde for de negative ioner, der er forbundet med natrium, og udelukkelsen af kalium giver omtrent mulighed for den ufuldstændige dissociation af natriumklorid.

Tegningen osmolaritet er stort set blevet erstattet af osmolalitet, også når man diskuterer beregnede værdier. Osmolalitet anvendes i resten af denne artikel.

Osmotisk gap

Det osmotiske gap (også kaldet osmolal gap) er et arbitrært mål for forskellen mellem den faktiske osmolalitet (målt af laboratoriet) og den beregnede osmolalitet. Den er normalt mindre end 10-15 mOsmol/kg (se det lokale laboratorium for intervallet). Når det osmotiske gap er øget, tyder det på tilstedeværelsen af andre osmotisk aktive opløsningsstoffer, som der ikke er taget hensyn til i den beregnede osmolalitet – f.eks. ved indtagelse af methanol eller ethylenglycol.

Klinisk relevans af osmolalitet

Da cellemembraner generelt er frit gennemtrængelige for vand, er osmolaliteten i den ekstracellulære væske (ECF) omtrent lig med osmolaliteten i den intracellulære væske (ICF). Derfor er plasmaosmolaliteten en rettesnor for den intracellulære osmolalitet.

Dette er vigtigt, da det viser, at ændringer i ECF-osmolaliteten har stor indflydelse på ICF-osmolaliteten – ændringer, der kan medføre problemer med normal cellefunktion og volumen (kan endda fremkalde cytolyse).

• I normale mennesker vil en øget osmolalitet i blodet stimulere sekretionen af antidiuretisk hormon (ADH). Dette vil resultere i øget vandreabsorption, mere koncentreret urin og mindre koncentreret blodplasma. Diabetes insipidus er en tilstand forårsaget af hyposekretion af eller ufølsomhed over for virkningerne af ADH. Forhøjelse kan være forbundet med dødelighed ved slagtilfælde.
• En lav serumosmolalitet vil undertrykke frigivelsen af ADH, hvilket resulterer i nedsat vandreabsorption og mere koncentreret plasma.
• En stigning på kun 2 % til 3 % i plasmaosmolalitet vil give et stærkt ønske om at drikke. En ændring på 10 % til 15 % i blodvolumen og arterielt tryk er nødvendig for at frembringe den samme reaktion.

ADH

Nyren kontrollerer vandudskillelsen i vid udstrækning gennem ADH – et polypeptid, der udskilles af de supraoptiske og paraventrikulære hypothalamiske celler med axoner, der ender i den bageste hypofyse. Dets halveringstid er 5-20 minutter; dette giver mulighed for hurtig tilpasning til svingninger i plasma osmolalitet. Sekretionen af ADH styres af osmoreceptorer og baroreceptorer. Selv om kroppen vil forsøge at kontrollere osmolaliteten mere end volumen, vil nyrerne, hvis volumenet falder faretruende lavt, spare på vandet på bekostning af osmolaliteten, dvs. selv om vandbesparelse vil reducere kropsvæskernes osmolalitet.

Andre styrende faktorer er ikke-osmotiske faktorer (narkotiske stoffer, smerte, stress, nikotin, chloropropamid, cytoxan, clofibrat, carbamazepin, kvalme, angiotensin II) og frigørelseshæmmende faktorer – f.eks. ethanol, hypotermi og atrialt natriuretisk peptid.

Målinger

• Plasma osmolalitet – dette ordineres normalt for at undersøge hyponatriæmi. Der kan også anmodes om osmotisk gap, hvis der er mistanke om tilstedeværelse af osmotisk aktive stoffer som f.eks. mannitol og glycin (et kemikalie, der anvendes i kirurgiske skyllevæsker).
• Urin osmolalitet – dette bestilles ofte sammen med plasma osmolalitet for at hjælpe med diagnosen – se nedenstående tabel.
• Stool osmolalitet – dette kan hjælpe med at vurdere kronisk diarré, som ikke synes at skyldes en bakteriel eller parasitær infektion, dvs. afføringen kan indeholde osmotisk aktiv substans (f.eks. afføringsmiddel). Der kan også beregnes et osmotisk hul i afføringen.

Denne tabel er vejledende. Effekten på serum- og urinosmolaliteten kan variere afhængigt af den enkelte kliniske situation – f.eks. kan hypernatraæmi medføre en nedsat urinosmolalitet, og hyponatriæmi kan medføre en uhensigtsmæssigt forhøjet urinosmolalitet.