Osmolalitet, osmolaritet och vätskehomeostas

Osmolalitet, osmolaritet och vätskehomeostas

I det stabila tillståndet förblir kroppens totala vatten- och salthalt konstant. En ökning eller minskning av vatten- och saltintaget motsvaras av en motsvarande förändring av renal vatten- och saltutsöndring Homeostas uppnås genom processen med glomerulär filtrering av plasma för att producera ett ultrafiltrat. Tubulerna bearbetar sedan detta ultrafiltrat så att den slutliga urinflödeshastigheten och lösningsmedelsutsöndringen uppfyller kroppens homeostatiska behov.

Osmolalitet och osmolaritet är mått på koncentrationen av lösningsmedel i en lösning. I praktiken finns det en försumbar skillnad mellan de absoluta värdena för de olika mätningarna. Av denna anledning används båda termerna ofta synonymt, även om de hänvisar till olika måttenheter.

Osmolalitet

Osmolalitet är en uppskattning av den osmolära koncentrationen i plasma och är proportionell mot antalet partiklar per kilo lösningsmedel; den uttrycks som mOsmol/kg (SI-enheten är mmol/kg men mOsmol/kg används fortfarande i stor utsträckning). Detta är vad som används när värden mäts av ett laboratorium. Osmolalitet mäts av kliniska laboratorier med hjälp av en osmometer – antingen en osmometer med fryspunktsdepression eller en osmometer med ångtrycksdepression. Den normala osmolaliteten hos extracellulär vätska är 280-295 mOsmol/kg.

Osmolaritet

Osmolaritet är en uppskattning av den osmolära koncentrationen i plasma och är proportionell mot antalet partiklar per liter lösning; den uttrycks som mmol/L. Det är detta som används när ett beräknat värde härleds.

Det härleds från de uppmätta Na+-, K+-, urea- och glukoskoncentrationerna. Osmolariteten är otillförlitlig i olika tillstånd – t.ex. pseudohyponatraemi såsom hyperlipidemi vid nefrotiskt syndrom eller hyperproteinemi.

Följande ekvationer kan användas för att beräkna osmolariteten:

Beräknad osmolaritet = 2 (Na+) + 2 (K+) + Glukos + Urea (alla i mmol/L); ELLER Beräknad osmolaritet = 2 (Na+) + Glukos + Urea (alla i mmol/L).

Fördubblingen av natrium står för de negativa joner som är förknippade med natrium och uteslutandet av kalium möjliggör ungefär den ofullständiga dissociationen av natriumklorid.

Termen osmolaritet har till stor del ersatts av osmolalitet, även när man diskuterar beräknade värden. Osmolalitet används i resten av denna artikel.

Osmotisk klyfta

Den osmotiska klyftan (även kallad osmolal klyfta) är ett godtyckligt mått på skillnaden mellan den faktiska osmolaliteten (mätt av laboratoriet) och den beräknade osmolaliteten. Den är normalt mindre än 10-15 mOsmol/kg (se det lokala laboratoriet för intervallet). Om den osmotiska klyftan är ökad tyder det på förekomst av andra osmotiskt aktiva lösningsmedel som inte beaktas i den beräknade osmolaliteten – t.ex. vid intag av metanol eller etylenglykol.

Klinisk relevans av osmolaliteten

Då cellmembranen i allmänhet är fritt genomsläppliga för vatten är osmolaliteten i den extracellulära vätskan (ECF) ungefär lika stor som den i den intracellulära vätskan (ICF). Därför är plasmaosmolaliteten en vägledning för den intracellulära osmolaliteten.

Detta är viktigt eftersom det visar att förändringar i ECF-osmolaliteten har stor inverkan på ICF-osmolaliteten – förändringar som kan orsaka problem med normal cellfunktion och normal cellvolym (kan till och med inducera cytolys).

• I normala människor stimulerar en ökad osmolalitet i blodet utsöndringen av antidiuretiskt hormon (ADH). Detta kommer att resultera i ökad vattenreabsorption, mer koncentrerad urin och mindre koncentrerad blodplasma. Diabetes insipidus är ett tillstånd som orsakas av hyposekretion av, eller okänslighet för, effekterna av ADH. Förhöjning kan vara förknippad med dödlighet i stroke.
• En låg serumosmolalitet kommer att undertrycka frisättningen av ADH, vilket resulterar i minskad vattenreabsorption och mer koncentrerad plasma.
• En ökning på endast 2 % till 3 % av plasmaosmolaliteten kommer att ge en stark önskan om att dricka. En förändring på 10 % till 15 % av blodvolymen och det arteriella trycket krävs för att åstadkomma samma reaktion.

ADH

Njuren kontrollerar vattenutsöndringen till stor del genom ADH – en polypeptid som utsöndras av de supraoptiska och paraventrikulära hypotalamiska cellerna med axoner som slutar i den bakre hypofysen. Dess halveringstid är 5-20 minuter, vilket möjliggör en snabb anpassning till fluktuationer i plasmaosmolaliteten. Sekretionen av ADH styrs av osmoreceptorer och baroreceptorer. Även om kroppen försöker kontrollera osmolaliteten mer än volymen, kommer njurarna, om volymen sjunker farligt lågt, att spara vatten på bekostnad av osmolaliteten, dvs. även om vattenkonservering minskar kroppsvätskornas osmolalitet.

Andra kontrollfaktorer är icke-osmotiska faktorer (narkotika, smärta, stress, nikotin, kloropropamid, cytoxan, klofibrat, karbamazepin, illamående, angiotensin II) och frisättningshämmande faktorer – t.ex. etanol, hypotermi och atriell natriuretisk peptid.

Mätningar

• Plasmaosmolalitet – detta beställs vanligen för att utreda hyponatemi. Osmotiskt gap kan också begäras om man misstänker förekomst av osmotiskt aktiva ämnen som mannitol och glycin (en kemikalie som används i kirurgiska spolvätskor).
• Urinosmolalitet – detta beställs ofta tillsammans med plasmaosmolalitet för att hjälpa till med diagnosen – se tabellen nedan.
• Osmolalitet i avföring – detta kan hjälpa till att utvärdera kronisk diarré som inte verkar bero på en bakterie- eller parasitinfektion, dvs. avföringen kan innehålla osmotiskt aktiv substans (t.ex. laxermedel). Osmotiskt gap i avföringen kan också beräknas.

Denna tabell är en vägledning. Effekten på serum- och urinosmolaliteten kan variera beroende på den enskilda kliniska situationen – t.ex. kan hypernatraemi orsaka en minskad urinosmolalitet och hyponatrémi kan orsaka en olämpligt ökad urinosmolalitet.