Fritt vannunderskudd ved hypernatremi

Klinisk bakgrunn

Hypernatremi oppstår når vanntapet overstiger natriumtapet, slik at serumnatrium stiger over 145 mEq/L. Beslutningen instrumentet tjener, er hvor stort det akkumulerte vannunderskuddet er, og dermed hvor mye fritt vann som må tilføres for å bringe natriumkonsentrasjonen tilbake til normalt nivå. Uten et estimat av underskuddet risikerer man enten å gi for lite, med vedvarende hypernatremi, eller å gi for mye for raskt, med risiko for hjerneødem ved kronisk hypernatremi.

Beregningen er særlig relevant på intensivavdelinger og i akuttmottak, der pasienter kan ha store insensible tap, nedsatt tørstemekanisme eller diabetes insipidus. Den kliniske vanskeligheten ligger ikke i å regne ut et tall, men i å tolke det i lys av pågående tap og den korreksjonstakten som er trygg for den enkelte pasient.

Beregning av fritt vannunderskudd

Formelen bygger på prinsippet om at serumnatriumkonsentrasjonen gjenspeiler forholdet mellom totalt kroppsnatrium og total kroppsvæske. Har vann gått tapt uten tilsvarende natriumtap, kan det manglende vannet beregnes ut fra den forhøyede natriumkonsentrasjonen og pasientens estimerte totale kroppsvæske.

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

der $f$ er andelen total kroppsvæske og $[\text{Na}^+]_{\text{serum}}$ er målt serumnatrium i mEq/L.

Variablene i formelen:

• Andel total kroppsvæske ($f$): et estimat av kroppens vannfraksjon. For voksen mann settes $f = 0{,}6$, for voksen kvinne eller eldre mann $f = 0{,}5$, for eldre kvinne $f = 0{,}45$, og for barn $f = 0{,}6$. Disse verdiene bygger på klassiske fortynningsstudier av total kroppsvæske, der Watson m.fl. utledet antropometriske prediksjonslikninger basert på 458 voksne menn og 265 voksne kvinner [5]. De prosentvise andelene er forenklede gjennomsnitt som brukes klinisk; den faktiske kroppsvannfraksjonen varierer individuelt med kroppssammensetning, særlig med graden av fedme.
• Kroppsvekt: pasientens aktuelle vekt i kg.
• Målt serumnatrium: den faktiske serumnatriumverdien i mEq/L. Normalverdien 140 i nevneren er den natriumkonsentrasjonen vannunderskuddet refereres til.

Formelen ble utledet og popularisert av Adrogué og Madias i en oversiktsartikkel i New England Journal of Medicine i 2000, som oppsummerte kvantitative prinsipper for behandling av dysnatremier [1]. Den er ikke en empirisk utledet risikomodell fra en definert kohort med et bestemt utfall, men en teoretisk massebalanselikning basert på fysiologiske prinsipper for vann- og natriumbalanse.

Tolkning i praksis

Resultatet angir den vannmengden, i liter, som teoretisk kreves for å senke serumnatrium til 140 mEq/L. Det er en startverdi for planlegging av væskeerstatning, ikke en ordinasjon om å infundere alt på én gang.

Etter at erstatningsvolumet er beregnet, må valg av væske bestemmes. Fritt vann gis peroralt eller via sonde dersom pasienten tåler det. Intravenøst brukes glukoseløsning (5 %) eller, klinisk vanligere, hypoton saltvannsløsning (0,45 %). Valget påvirker hvordan serumnatrium endrer seg, og Adrogué-Madias' formel for endring i serumnatrium per liter infusat kan brukes som supplement for å estimere effekten av den valgte væsken [1].

Serumnatrium skal måles annenhver til hver fjerde time under korreksjonen, og infusjonstakten justeres ut fra den målte endringen snarere enn ut fra den initiale beregningen.

Validering og ytelse

Det teoretiske grunnlaget formelen hviler på, er aldri validert i en prospektiv studie der predikert vannunderskudd systematisk er sammenlignet med målt serumnatriumrespons. Den mest relevante eksterne evalueringen ble gjort av Lindner m.fl., som sammenlignet fire formler for prediksjon av endring i serumnatrium (Adrogué-Madias, Barsoum-Levine, Kurtz-Nguyen og en egen formel basert på elektrolyttfri vannclearance) hos 66 pasienter på en intensivavdeling med til sammen 681 pasientdøgn, hvorav 194 hypernatremiske [2]. Alle formlene korrelerte signifikant med de målte endringene, men de individuelle variasjonene var store. Gjennomsnittsdifferansen mellom predikert og målt serumnatrium lå på 3,4 til 4,5 (±4,4 til 4,7) mEq/L for de publiserte formlene. Under aktiv hypernatremi var avvikene enda større: 5,0 til 6,7 (±3,9 til 4,3) mEq/L. Forfatterne konkluderte med at tilgjengelige formler ikke nøyaktig forutsier endringer i serumnatrium hos den enkelte intensivpasient, og at infusjonsbehandling bør styres av serielle målinger snarere enn av formelberegninger alene [2].

En metodologisk begrensning som er belyst av Chen m.fl., er at Adrogué-Madias' formel for endring i serumnatrium per liter infusat bare er eksakt for 1 L; proporsjonal skalering til andre volumer er ikke lineær, og avviket øker med volumet [4]. Dette gjelder den beslektede Adrogué-Madias-formelen for infusat, men prinsippet om at formlene bygger på antakelser om uendret total kroppsvæske under behandlingen, er felles.

Når det gjelder sikkerhet ved korreksjon, er den tradisjonelle anbefalingen om ikke å overstige 0,5 mEq/L per time blitt utfordret av en retrospektiv studie av Chauhan m.fl., som analyserte 122 pasienter med alvorlig hypernatremi (>155 mmol/L) ved innleggelsen og 327 med sykehuservervet hypernatremi på intensivavdeling [3]. Rask korreksjon (>0,5 mmol/L per time) var ikke assosiert med økt mortalitet, kramper, redusert bevissthet eller hjerneødem sammenlignet med langsommere korreksjon. Ikke ett eneste tilfelle av hjerneødem kunne tilskrives rask korreksjon ved manuell gjennomgang av journalene. Studien er retrospektiv og observasjonsbasert, og resultatene gjelder intensivpasienter, i mange tilfeller med akutt hypernatremi. Den skal ikke tolkes som at korreksjonstakten er uten betydning, men den viser at evidensgrunnlaget for terskelen 0,5 mEq/L per time er svakt [3].

Begrensninger

Formelen for fritt vannunderskudd er bare gyldig når hypernatremien skyldes rent vanntap. Ved hypotont væsketap, det vil si når både vann og natrium har gått tapt, men proporsjonalt mer vann, gir formelen ikke fullstendig informasjon om hvordan ulike infusater med varierende natrium- og kaliumkonsentrasjon påvirker serumnatrium [6]. Dette er den vanligste kliniske situasjonen, særlig ved gastrointestinale tap eller diuretikabruk.

Andre viktige begrensninger:

• Antakelsen om uendret total kroppsvæske: formelen beregner det statiske underskuddet på et gitt tidspunkt og tar ikke hensyn til pågående insensible tap, urinproduksjon eller drenasjetap under behandlingen. Disse må legges til separat i den daglige væskeplanen.
• Kroppsvannfraksjonen er et grovt estimat: andelene 0,6, 0,5 og 0,45 er populasjonsgjennomsnitt. Hos pasienter med uttalt fedme er den faktiske vannfraksjonen lavere, og formelen overestimerer da vannunderskuddet. Det omvendte gjelder for pasienter med lav kroppsvekt og høy muskelmasse.
• Ikke anvendelig ved hyperglykemi: forhøyet blodsukker forskyver vann intravasalt og senker serumnatrium (translokasjonell hyponatremi), noe som ikke gjenspeiler et reelt natrium- eller vannunderskudd. Korriger serumnatrium for glukose før formelen brukes.
• Ikke validert for barn med lav kroppsvekt: andelen 0,6 for barn er en tilnærming; spedbarn har en høyere vannfraksjon (opptil 0,7) som gradvis synker i løpet av de første leveårene.

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