WYKAZ AUTORÓW

Dr hab. n. med. Lucyna Ostrowska
Zakład Dietetyki i Żywienia Klinicznego, Uniwersytet Medyczny w Białymstoku

Dr n. med. Karolina Orywal
Zakład Diagnostyki Biochemicznej, Uniwersytet Medyczny w Białymstoku

Dr n. med. Ewa Stefańska
Zakład Dietetyki i Żywienia Klinicznego, Uniwersytet Medyczny w Białymstoku

Mgr Magdalena Lech
Zakład Dietetyki i Żywienia Klinicznego, Uniwersytet Medyczny w Białymstoku

Dr hab. n. med. Napoleon Waszkiewicz
Klinika Psychiatrii, Uniwersytet Medyczny w Białymstoku

© Copyright by PZWL Wydawnictwo Lekarskie, Warszawa 2018

Wszystkie prawa zastrzeżone.
Przedruk i reprodukcja w jakiejkolwiek postaci całości bądź części książki bez pisemnej zgody wydawcy są zabronione.

Recenzenci: prof. dr hab. med. Paweł Bogdański
prof. dr hab. n. med Maciej Szmitkowski

Wydawca: Anna Plewa
Redaktorzy merytoryczni: Barbara Kowalska, Mirosław Ruszkiewicz
Producent: Monika Dąbrowska

Projekt okładki, stron tytułowych i wnętrza: Lidia Michalak-Mirońska
Ilustracja na okładce: Monika Wisniewska/Fotolia

eBook został przygotowany na podstawie wydania papierowego z 2018 r., (wyd. I)
Warszawa 2018

ISBN 978-83-200-5656-3

PZWL Wydawnictwo Lekarskie

tel. 22 695 43 21

www.pzwl.pl

Księgarnia wysyłkowa:

tel. 42 680 44 88; infolinia: 801 33 33 88

e-mail: wysylkowa@pzwl.pl

Informacje w sprawie współpracy reklamowej: reklama@pwn.pl

Skład wersji elektronicznej na zlecenie PZWL Wydawnictwa Naukowego: Karol Ossowski / Woblink.

PRZEDMOWA

Już w czasach antycznych starano się, aby lekarstwo można było zastąpić konkretnymi produktami spożywczymi, a codziennie spożywana żywność mogła mieć właściwości lecznicze.

Dzięki burzliwemu rozwojowi medycyny w XX wieku wypracowano inne (niż droga doustna), mniej lub bardziej inwazyjne, metody podawania leków, a nawet i żywienia pozajelitowego. Postęp w leczeniu nie mógłby być aż tak szybki, gdyby nie równoległy rozwój diagnostyki laboratoryjnej. Podmiotowe i przedmiotowe badanie lekarskie wzbogacone diagnostyką, sięgającą nawet do struktur wewnątrzkomórkowych i genomu, budzi nadzieję na rychłe rozwiązanie nawet najtrudniejszych problemów zdrowotnych. Jeszcze do połowy XX stulecia to lekarz samodzielnie diagnozował i leczył swoich pacjentów. W związku z postępem w ochronie zdrowia coraz częściej pacjent nie jest leczony przez jednego lekarza, ale przez cały zespół specjalistów. W takim zespole swoje zasłużone miejsce znajduje także dietetyk. Ale przecież nie taki dietetyk, który tylko podsuwa pacjentom jedną z gotowych diet, lecz dietetyk wszechstronnie wykształcony, umiejący zebrać pogłębiony wywiad żywieniowy, rozumiejący problemy zdrowotne swoich pacjentów i potrafiący korzystać ze zdobyczy wiedzy medycznej. Dietetyk, który nie zastępuje lekarza, ale z nim ściśle współpracuje.

Jedną z bardzo ważnych umiejętności każdego dietetyka musi być znajomość stosowanych metod diagnostycznych, zrozumienie i wykorzystanie w praktyce wyników tych badań. Dobrym przykładem praktycznego zastosowania wyników badań laboratoryjnych w codziennej pracy dietetyka niech będzie sytuacja, kiedy po zebraniu wywiadu okazuje się, że w diecie danego pacjenta obserwuje się nieodpowiednią podaż składników odżywczych. Wtedy właśnie istotne może być odwołanie się do wyników badania zawartości tych składników w osoczu lub surowicy krwi (np. witaminy D₃, kwasu foliowego, magnezu czy wapnia). Przy niedożywieniu z kolei można sprawdzić np. stężenie albuminy lub prealbuminy, a przy niedokrwistości warto umieć zróżnicować proponowaną dietę w zależności od przyczyny niedokrwistości (czy jest ona skutkiem niedoboru żelaza, witaminy B₁₂, a może jest związana z deficytem kwasu foliowego albo miedzi). Trzeba też pamiętać, że badania laboratoryjne mogą pomagać w monitorowaniu wyników zastosowanego leczenia żywieniowego.

Oddając tę książkę do rąk Czytelników, mamy nadzieję, że pomoże ona w codziennej pracy dietetyczek i dietetyków, natomiast osobom szkolącym się w zawodzie ułatwi zrozumienie wielu skomplikowanych zależności, jakie występują w żywieniu człowieka.

Autorzy

I
WSTĘP

Diagnostyka laboratoryjna dostarcza około 60% informacji niezbędnych do oceny stanu zdrowia i właściwego pokierowania procesem leczenia pacjenta. Wyniki badań laboratoryjnych wykorzystywane są w badaniach przesiewowych w celu rozpoznania choroby, oceny jej przebiegu, a także określenia efektywności zastosowanej terapii. Są również istotnym źródłem informacji służących diagnozowaniu i monitorowaniu efektywności leczenia schorzeń powstałych na podłożu wadliwego żywienia oraz zaburzeń, w których terapii zasadnicze znaczenie ma odpowiednia dieta.

1. MATERIAŁ DO BADAŃ LABORATORYJNYCH
Karolina Orywal

Badania laboratoryjne najczęściej wykonywane są we krwi (żylnej, tętniczej lub włośniczkowej) i w moczu. W szczególnych sytuacjach materiałem diagnostycznym może być również kał, płyn mózgowo-rdzeniowy, płyny z jam ciała, ślina, a także kamienie moczowe czy żółciowe.

1.1. Krew jako materiał diagnostyczny

Materiałem najpowszechniej używanym w laboratorium analitycznym jest krew żylna, pobierana przez personel pielęgniarski z żyły łokciowej lub rzadziej z innych żył. Krew tętnicza pobierana jest przez lekarzy i służy głównie do oceny gazometrii i równowagi kwasowo-zasadowej krwi. Krew włośniczkową do badań diagnostycznych pobiera się u noworodków poprzez nakłucie piętki, natomiast w badaniach osób dorosłych stosowana jest rzadziej, pochodzi z opuszki palca i służy najczęściej do bieżącej kontroli glikemii.

Materiałem diagnostycznym może być krew pełna, stanowiąca zawiesinę elementów morfotycznych w osoczu, pobrana do probówek zawierających określony środek zapobiegający wykrzepianiu (antykoagulant). Badania laboratoryjne wykonywane są także w surowicy krwi, powstałej po oddzieleniu części płynnej od samoczynnie uformowanego skrzepu, bądź też w osoczu krwi, oddzielonym od krwinek z krwi pobranej na antykoagulant.

Surowicę krwi, czyli osocze pozbawione fibrynogenu i czynników zużywanych w tworzeniu włóknika, uzyskuje się poprzez pobranie krwi do probówek niezawierających antykoagulantu, na tzw. skrzep. Samoczynne tworzenie się skrzepu trwa około 30–60 minut lub dłużej, szczególnie gdy pacjent przyjmuje leki przeciwkrzepliwe. Czas ten ulega znacznemu skróceniu przy pobraniu krwi do probówek zawierających aktywatory krzepnięcia, natomiast zastosowanie probówek z żelem separującym ułatwia oddzielenie krwinek od fazy płynnej. Odseparowanie surowicy krwi od elementów morfotycznych i skrzepu powinno nastąpić w czasie do 1 godziny od pobrania. Surowica krwi jest najczęściej wykorzystywanym materiałem w diagnostyce laboratoryjnej, powszechnie używanym do większości badań biochemicznych.

Osocze krwi jest jej płynnym składnikiem, w którym zawieszone są elementy morfotyczne. Najczęściej stosowanym antykoagulantem w probówkach, z których uzyskuje się osocze krwi, jest cytrynian sodu. Zastosowanie cytrynianu sodu o stężeniu 3,2% powoduje uzyskanie osocza do badań układu hemostazy, zaś pobranie krwi do probówek zawierających cytrynian sodu o stężeniu 3,8% stosowane jest do badania odczynu Biernackiego (OB). Osocze krwi do oznaczania stężenia glukozy lub mleczanów można uzyskać przy zastosowaniu w probówkach fluorku sodu, który hamuje procesy glikolityczne zachodzące w próbce.

Krew pełna do badań laboratoryjnych jest uzyskiwana przez zastosowanie antykoagulantu, najczęściej kwasu wersenowego (EDTA-K₂) lub heparyny. Krew pobrana do probówek zawierających EDTA-K₂ jest materiałem, w którym oceniana jest morfologia krwi obwodowej oraz rozmaz krwi. Heparyna stosowana jest głównie w probówkach do oznaczeń gazometrii i równowagi kwasowo-zasadowej krwi. Czas transportu materiału do badań gazometrycznych i równowagi kwasowo-zasadowej powinien być jak najkrótszy (do 30 minut), co zapobiega zmianom mierzonych parametrów i tym samym zapewnia wiarygodność wyniku.

1.2. Mocz jako materiał diagnostyczny

Do badań diagnostycznych najczęściej stosowana jest próbka moczu porannego, pozostającego w pęcherzu moczowym przez około 8 godzin, która ze względu na swoje zagęszczenie jest najlepszym materiałem zarówno do badania ogólnego moczu, jak i analizy jego osadu. Mocz powinien być pobrany ze środkowego strumienia, po porannej toalecie narządów moczowo-płciowych, co zapewnia eliminację zanieczyszczeń fizjologiczną florą bakteryjną, obecną w ujściu cewki moczowej oraz na skórze. Jednorazowa, pobrana o dowolnej porze dnia próbka moczu jest stosowana także do badania ogólnego moczu, oznaczenia aktywności amylazy czy też badania na obecność narkotyków oraz leków. Mocz do badań powinien być dostarczony do laboratorium do 2 godzin od pobrania. Wykonanie analizy w odpowiednim czasie ma szczególne znaczenie dla oceny składników upostaciowanych, które po dłuższym czasie mogą ulec rozpadowi, natomiast inne substancje obecne w próbce mogą wytrącać się w formie krystalicznej (wapń, szczawiany, kwas moczowy). Dobowa lub 12-godzinna zbiórka moczu wymaga jego przechowywania w temperaturze +4°C lub zastosowania środków konserwujących (tymol, kwas borowy). Badanie moczu z dobowej zbiórki umożliwia ocenę ilościową wydalonego w ciągu doby składnika (białka, hormonów, elektrolitów), a także pozwala na ocenę bilansu płynów.

1.3. Inne materiały diagnostyczne

Rzadziej stosowanym materiałem diagnostycznym, pobieranym jedynie przez lekarza w warunkach szpitalnych, jest płyn mózgowo-rdzeniowy, w którym wykonuje się analizy biochemiczne, cytologiczne i mikrobiologiczne.

Badanie kału dostarcza informacji o obecności krwi utajonej, pasożytów, niestrawionych włókien mięsnych i tłuszczy, bakterii oraz wirusów.

Płyny z jam ciała (opłucnowy, osierdziowy, otrzewnowy, płyny stawowe) mogą mieć charakter przesiękowy lub wysiękowy. W pobranych płynach oznacza się wskaźniki biochemiczne (białko całkowite, cholesterol, enzymy, glukozę, markery nowotworowe), cytozę (komórki nowotworowe, limfocyty, neutrofile), a także wykonuje się badanie mikrobiologiczne.

2. WPŁYW CZYNNIKÓW PRZEDANALITYCZNYCH NA WYNIK BADANIA LABORATORYJNEGO
Karolina Orywal

Wiarygodne wyniki badań laboratoryjnych stanowią źródło informacji o faktycznym stanie klinicznym pacjenta. Już na samym początku procesu diagnostycznego należy zwrócić szczególną uwagę na prawidłowe przygotowanie pacjenta (zmienność biologiczna), odpowiednią technikę pobrania krwi na poszczególne badania, przechowywanie oraz transport materiału biologicznego (zmienność przedanalityczna). Błędy popełnione na etapie przedlaboratoryjnym uniemożliwią uzyskanie wiarygodnych wyników, co wiąże się z koniecznością wykonania ponownych i dodatkowych analiz, podnoszących koszty diagnostyki.

2.1. Zmienność biologiczna

Zmienność biologiczna obejmuje osobnicze cechy pacjenta (płeć, wiek, rasa, ciąża, menopauza), a także czynniki zależne od pacjenta (dieta, aktywność fizyczna, używki, stosowane leki). Dlatego też informacje dotyczące stylu życia, współistniejących chorób czy zażywanych leków są niezbędne do właściwej interpretacji wyników badań laboratoryjnych. Zmienność biologiczna wyników badań laboratoryjnych jest związana z:

Wiekiem pacjenta – wartości prawidłowe wielu badań laboratoryjnych różnią się w zależności od wieku pacjenta. Najprostszym przykładem jest zwiększenie liczby erytrocytów, stężenia hemoglobiny oraz bilirubiny u noworodków w porównaniu z wartościami tych parametrów ustalonymi dla osób dorosłych. Natomiast aktywność fosfatazy alkalicznej jest związana z aktywnością osteoblastów (komórek kościotwórczych), dlatego jej najwyższe wartości stwierdzane są u młodzieży.

Przynależnością rasową – znaczące różnice międzyrasowe występują w przypadku liczby leukocytów, aktywności kinazy kreatynowej, stężenia kreatyniny, witaminy B₁₂ i lipoproteiny (a).

Płcią – różnice w wynikach badań laboratoryjnych zależne od płci dotyczą nie tylko stężenia hormonów płciowych, ale także stężenia żelaza, kreatyniny czy aktywności kinazy kreatynowej. Z kolei u kobiet ciężarnych dochodzi do zwiększenia przesączania kłębuszkowego o 50%, wzrostu syntezy hormonów oraz białek.

Dietą, która jest istotnym czynnikiem wpływającym na szereg parametrów oznaczanych w diagnostyce laboratoryjnej. W wyniku stosowania diety bogatobiałkowej i wysokopurynowej dochodzi do zwiększenia stężenia amoniaku, mocznika i kwasu moczowego w surowicy krwi. Natomiast dieta niskobiałkowa skutkuje obniżeniem stężenia prealbuminy oraz białka wiążącego retinol. Również w przypadku głodzenia dochodzi do zmian wielu parametrów laboratoryjnych: obniżenia stężenia cholesterolu, triglicerydów i mocznika, a podwyższenia stężenia kreatyniny i kwasu moczowego. Ponadto zwiększa się wydalanie amoniaku i kreatyniny z moczem, zmniejsza się zaś wydalanie wapnia i fosforanów nieorganicznych. W celu uniknięcia błędnej interpretacji wyników badań laboratoryjnych zalecane jest pobieranie krwi do badań na czczo, po 12 godzinach od przyjęcia ostatniego posiłku.

Używkami – spożywanie alkoholu etylowego może powodować wystąpienie efektów ostrych, pojawiających się po 2–4 godzinach od konsumpcji etanolu, do których należą obniżone stężenie glukozy, podwyższone stężenie mleczanów, powodujące obniżenie stężenia wodorowęglanów i powstanie kwasicy metabolicznej oraz wzrost stężenia kwasu moczowego w surowicy krwi. W następstwie przewlekłego spożywania alkoholu dochodzi do wzrostu średniej objętości erytrocytów (MCV), zwiększenia aktywności γ-glutamylotransferazy (GGT), aminotransferazy alaninowej (ALT) i asparaginianowej (AST) oraz stężenia transferyny desialowanej (CDT) i triglicerydów. Również w wyniku palenia papierosów występują zmiany szeregu parametrów hematologicznych i biochemicznych. Następuje zwiększenie liczby krwinek białych we krwi (WBC), MCV, średniej masy hemoglobiny w erytrocytach (MCH), stężenia cholesterolu, fibrynogenu i, co oczywiste, metali ciężkich (kadm, ołów).

Aktywnością fizyczną, która w okresie poprzedzającym wykonanie analiz laboratoryjnych wpływa na wiele parametrów. Stężenie glukozy, cholesterolu i triglicerydów ulega obniżeniu przy umiarkowanym wysiłku fizycznym, natomiast w efekcie intensywnego wysiłku fizycznego dochodzi do zwiększenia aktywności kinazy kreatynowej (CK), aminotransferazy asparaginianowej, stężenia albumin, kwasu moczowego, kreatyniny, liczby leukocytów i płytek krwi.

Zażywanymi lekami – czynnikiem mogącym w znacznym stopniu wpływać na wyniki badań laboratoryjnych są leki. Podwyższenie aktywności aminotransferazy alaninowej i asparaginianowej, a także stężenia bilirubiny może wynikać z hepatotoksycznego działania niektórych leków (paracetamol, izoniazyd), a zwiększenie stężenia kreatyniny, mocznika i kwasu moczowego – z ich działania nefrotoksycznego (sulfonamidy, fenacetyna). Ponadto podczas terapii doustnymi środkami antykoncepcyjnymi dochodzi do zwiększenia stężenia niektórych osoczowych białek, co tym samym prowadzi do wzrostu stężenia hormonów tarczycy, kortyzolu, miedzi czy żelaza.

2.2. Zmienność przedanalityczna związana z przygotowaniem materiału do badań laboratoryjnych

Zmienność przedanalityczna jest zmianą stężenia bądź aktywności badanego parametru, wynikającą z niewłaściwego przygotowania pacjenta do badania lub z niewłaściwego postępowania z materiałem biologicznym przed wykonaniem analizy. W celu uniknięcia zmienności związanej z przygotowaniem pacjenta zaleca się pobieranie próbek do badań na czczo, z zachowaniem przez pacjenta zmniejszonej aktywności fizycznej przed badaniem. Należy również wziąć pod uwagę, że stężenie niektórych analitów wykazuje zmienność okołodobową. Przykładem może być potas, którego stężenie jest niższe po południu niż rano, lub kortyzol, którego stężenie wzrasta w nocy i ulega obniżeniu w ciągu dnia. Optymalną pozycją ciała pacjenta przy pobieraniu krwi jest pozycja siedząca. W próbkach pobranych w innych pozycjach ciała może dojść do obniżenia stężenia białek osocza, cholesterolu oraz zmiany liczby krwinek czerwonych i białych.

Do błędów pobrania próbki należą także pomyłki związane z zastosowaniem niewłaściwego antykoagulantu, niedokładnym wymieszaniem krwi z antykoagulantem, powodującym powstawanie lokalnego wykrzepiania krwi, lub błędem spowodowanym nieprawidłowym użyciem opaski uciskowej (stazy). Czas ucisku stazy przy pobieraniu krwi nie powinien być dłuższy niż 1 minuta, a jego wydłużenie powoduje zmiany wielu parametrów biochemicznych i hematologicznych.

Zdecydowanie najczęstszym błędem powodującym odrzucenie próbki przez laboratorium jest hemoliza, powodująca uwolnienie składników z krwinek czerwonych do przestrzeni zewnątrzkomórkowej. Do przyczyn wystąpienia hemolizy zalicza się błędy związane z pobraniem krwi (zbyt mała średnica igły, zbyt długo założona staza, zaciskanie pięści przez pacjenta w trakcie pobierania krwi, zbyt energiczne mieszanie pobranej próbki), z transportem materiału (zbyt długi czas transportu, nieodpowiednia temperatura, narażenie na uszkodzenia mechaniczne) i z przygotowaniem próbki do badań (zbyt długi czas przechowywania krwi, nieodpowiednie warunki wirowania). Hemoliza próbki powoduje zwiększenie w próbce m.in. aktywności dehydrogenazy mleczanowej, aminotransferazy asparaginianowej, aminotransferazy alaninowej, kinazy kreatynowej oraz stężenia potasu.

3. INTERPRETACJA WYNIKU BADANIA LABORATORYJNEGO
Karolina Orywal

W celu interpretacji wyniku badania laboratoryjnego należy porównać uzyskaną wartość z zakresem wartości referencyjnych i posiadać wiedzę o przydatności diagnostycznej danego badania w różnych sytuacjach klinicznych.

Wartość referencyjna jest otrzymywana wskutek pomiaru konkretnego parametru w grupie odpowiedniej liczby osób zdrowych, która jest reprezentatywna dla populacji referencyjnej.

Miernikami przydatności diagnostycznej testu są czułość i swoistość diagnostyczna:

czułość diagnostyczna jest wskaźnikiem wyrażającym odsetek osób chorych, u których uzyskano dodatni wynik badania; czułość diagnostyczna określa więc zdolność danego testu do rozpoznania choroby;

swoistość diagnostyczna definiuje odsetek osób zdrowych, u których uzyskano ujemny wynik badania; jest wskaźnikiem zdolności testu do wykluczenia danej jednostki chorobowej.

Moc diagnostyczną testu ukazuje graficzne przedstawienie zależności czułości od swoistości diagnostycznej, zwane krzywą ROC (receiver operating characteristic). Miarą mocy diagnostycznej jest wielkość pola pod krzywą (AUC – area under ROC curve), którego wartość najbliższa liczbie 1 świadczy o wysokiej wartości diagnostycznej badania laboratoryjnego.

Do oceny prawdopodobieństwa wykrycia lub wykluczenia danego schorzenia stosuje się wartości predykcyjne testu:

wartość predykcyjna dodatniego wyniku testu (PPV) określa odsetek wyników prawdziwie dodatnich wśród wszystkich wyników dodatnich; wysoka wartość PPV świadczy więc o dużym prawdopodobieństwie istnienia choroby;

wartość predykcyjna ujemnego wyniku testu (NPV) jest stosunkiem wyników prawdziwie ujemnych do wszystkich wyników ujemnych; wysoka wartość NPV świadczy o znacznym prawdopodobieństwie wykluczenia danej jednostki chorobowej.

PIŚMIENNICTWO

Banfi G., Salvagno G.L., Lippi G.: The role of ethylenediamine tetraacetic acid (EDTA) as in vitro anticoagulant for diagnostic purposes. Clinical Chemistry and Laboratory Medicine 2007; 45: 565–576.

Colantonio D.A., Kyriakopoulou L., Chan M.K. i wsp.: Closing the gaps in pediatric laboratory reference intervals: A CALIPER database of 40 biochemical markers in a healthy and multiethnic population of children. Clinical Chemistry 2012; 58l: 854–868.

Green S.F.: The cost of poor blood specimen quality and errors in preanalytical processes. Clinical Biochemistry 2013; 46: 1175–1179.

Guder W.G., Narayanan S., Wisser H. i wsp.: Próbki: od pacjenta do laboratorium. MedPharm Polska, Wrocław 2009.

Lis K.: Wpływ spożywania alkoholu etylowego na wyniki badań laboratoryjnych. Alkoholizm i Narkomania 2009; 22: 65–73.

Malenica M., Prnjavorac B., Bego T. i wsp.: Effect of cigarette smoking on haematological parameters in healthy population. Medical Archives 2017; 71: 132–136.

Plebani M.: Errors in clinical laboratories or errors in laboratory medicine? Clinical Chemistry and Laboratory Medicine 2006; 44: 750–759.

Raszeja-Specht A., Golański J.: Postępowanie przedanalityczne w laboratoryjnej diagnostyce zaburzeń hemostazy. Diagnostyka Laboratoryjna 2014; 50: 65–70.

II
DIAGNOSTYKA LABORATORYJNA WYBRANYCH CHORÓB I STANÓW KLINICZNYCH

4. ZABURZENIA GOSPODARKI WODNO-ELEKTROLITOWEJ
Lucyna Ostrowska, Karolina Orywal, Ewa Stefańska

4.1. Definicja i przyczyny zaburzeń wodno-elektrolitowych

Woda stanowi około 60% masy ciała człowieka, jednak jej objętość zmienia się w różnych okresach życia. Zależy też od płci: w ciele mężczyzny procentowa zawartość wody jest większa niż w ciele kobiety. W podeszłym wieku woda stanowi już tylko 50% masy ciała i wiąże się to ze spadkiem beztłuszczowej masy ciała. Znajduje się ona głównie wewnątrz komórek i tkanek, jest także we krwi, w płynach tkankowych, w soku żołądkowym, we łzach i w każdym innym miejscu naszego ciała. Najmniejsza zawartość wody zawarta jest w tkance kostnej zębów i szkieletu, najwięcej zawiera jej limfa, sok żołądkowy, pot i ślina, natomiast z narządów – płuca, serce i nerki. W ustroju jest rozpuszczalnikiem dla wielu substancji chemicznych, które w ten sposób są rozprowadzane w postaci roztworów. Jest materiałem budulcowym, gdyż stanowi strukturalną część wszystkich komórek i tkanek. Umożliwia formowanie kęsów pokarmowych w jamie ustnej, warunkuje również prawidłowy przebieg procesów trawienia, przesuwanie treści pokarmowej, pomaga w usuwaniu produktów przemiany materii, ponieważ wydalane są one głównie z moczem i potem. Zawarta w mazi stawowej, zmniejsza tarcie powierzchni stawowych w czasie ruchu. Zapewnia też ochronę narządów, m.in. mózgu, rdzenia kręgowego czy gałki ocznej. Woda jest czynnikiem regulującym temperaturę ciała człowieka przez parowanie i przenoszenie ciepła po całym organizmie. Wydala się z naszego ustroju wraz z moczem, przez skórę, przewód pokarmowy i płuca. Najważniejsza wymiana wody zachodzi w nerkach, które filtrują około 140 l osocza na dobę. Istotne znaczenie ma tu hormon antydiuretyczny, który powoduje wzrost zwrotnego wchłaniania wody. Ilość wody wydalonej przez płuca, skórę, przewód pokarmowy (w tym ze stolcem) oraz z moczem jest zależna od ilości wody wprowadzonej podczas picia i wraz z pożywieniem. Są jednak sytuacje, kiedy mechanizmy regulujące równowagę wodną zawodzą. Może to się zdarzyć w niektórych schorzeniach, np. w mocznicy czy niedoczynności nadnerczy.

Woda w organizmie występuje razem z elektrolitami. Jej niedobór lub nadmiar powoduje zaburzenia gospodarki wodno-elektrolitowej. Związane jest to ze zmianami objętości przestrzeni wodnych poza- i wewnątrzkomórkowych oraz ciśnienia osmotycznego. Dla zachowania homeostazy wodno-elektrolitowej organizmu wydalanie wody i elektrolitów musi być zrównoważone poprzez odpowiednią ich podaż. W przeciwnym wypadku dochodzi do zmian składu płynu pozakomórkowego, co wywoła zmianę jego objętości i osmolarności. To z kolei będzie miało wpływ na objętość płynu wewnątrzkomórkowego i ciśnienie osmotyczne w komórce.

Równowaga wodna w ustroju w głównej mierze jest zależna od ilości i wzajemnego stosunku sodu i potasu, ale ważne jest też stężenie różnych elektrolitów (Ca²⁺, Mg²⁺, Cl–, fosforanów i innych anionów). Ponieważ sód jest najważniejszym kationem występującym w płynie pozakomórkowym, zmiany jego stężenia decydują o zaburzeniach gospodarki wodno-elektrolitowej. Regulacja stężenia sodu w ustroju odbywa się dzięki układowi renina–angiotensyna–aldosteron (RAA) oraz hormonowi antydiuretycznemu. Gdy zmniejsza się jego stężenie w osoczu, RAA powoduje zwiększanie reabsorpcji nerkowej sodu. Natomiast gdy stężenie sodu w osoczu lub objętość osocza ulega zwiększeniu, reabsorpcja sodu maleje. Przy niedostatecznej podaży płynów może się okazać niemożliwe usunięcie nadmiernej ilości sodu dostarczonego wraz z dietą.

Niedobory sodu występują stosunkowo rzadko. Wynikają zarówno z niedostatecznej podaży z dietą, jak i jego zwiększonej utraty z organizmu z powodu intensywnego pocenia się, wymiotów, biegunek czy stosowania leków moczopędnych. Hiponatremia to zmniejszenie stężenia sodu w surowicy < 135 mmol/l. W większości przypadków hiponatremia jest pierwotnie zaburzeniem gospodarki wodnej (jako następstwo nadmiaru wody ustrojowej w stosunku do ustrojowych zapasów sodu). Obniżenie stężenia sodu w osoczu powoduje przemieszczenie części wody z przestrzeni pozakomórkowej do komórek (stąd występowanie obrzęków).

W późniejszym etapie dochodzi do przejścia potasu z komórek do przestrzeni pozakomórkowej. Może to spowodować uczucie osłabienia, ból głowy, zaburzenia orientacji, utraty łaknienia, nudności i wymiotów. Ze względu na stężenie Na⁺ wyróżnia się hiponatremię łagodną (130–135 mmol/l), umiarkowaną (125–129 mmol/l) oraz ciężką (< 125 mmol/l). W zależności od nasilenia objawy hiponatremii dzieli się na: umiarkowanie ciężkie (nudności, ale bez wymiotów, splątanie, bóle głowy) oraz ciężkie (wymioty, nadmierna senność, drgawki, śpiączka).

Z kolei hipernatremia to zwiększenie stężenia sodu w surowicy > 145 mmol/l. Prowadzi ona do przesunięcia wody z komórek do przestrzeni pozakomórkowej. Często jest to związane również z większym poborem wody z powodu nasilającego się pragnienia. Dochodzi do retencji wody w organizmie (zwłaszcza przy zmniejszonej wydolności nerek) i tworzą się obrzęki. Przyczyny tego stanu mogą być różne: poczynając od uszkodzenia ośrodka regulacji pragnienia w ośrodkowym układzie nerwowym, poprzez utratę czystej wody w trakcie gorączki lub przy stanach wzmożonego katabolizmu w nadczynności tarczycy czy w sepsie; może też wystąpić utrata hipotonicznych płynów (przez skórę w trakcie nadmiernych potów lub przez przewód pokarmowy wskutek wymiotów i/lub biegunek); przyczyną może być ponadto moczówka prosta czy diureza osmotyczna wywołana hiperglikemią, mannitolem lub mocznikiem czy też nadmierna podaż sodu (np. niemowlęta karmione pokarmami nadmiernie solonymi, kiedy dochodzi do zatrucia solnego). Objawy zależą od nasilenia hipernatremii, szybkości zwiększania się stężenia sodu i współwystępujących zaburzeń wolemii (np. przy hipowolemii może dochodzić do obniżenia ciśnienia tętniczego i skąpomoczu). W hipernatremii ostrej z izowolemią mogą wystąpić: napięcie mięśni szkieletowych, omamy, zaburzenia orientacji i wysoka gorączka. Zwykle przy hipernatremii obserwuje się nerwowość, przyspieszone oddychanie, gorączkę i konwulsje. Konsekwencją niewyrównania zaburzeń elektrolitowych może być śmierć.

Potas występuje w ustroju człowieka jako główny kation wewnątrzkomórkowy. Uczestniczy wraz z sodem i chlorem w regulacji gospodarki wodnej, wpływając na objętość komórek i ciśnienie osmotyczne. Podstawowym mechanizmem regulacji stężenia tego pierwiastka w organizmie jest jego wydalanie wraz z moczem. Dostarczony z pożywieniem wchłania się w górnym odcinku jelita cienkiego średnio w 85–90%. Przy większym spożyciu z żywnością jego nadmiar może być wydalony wraz z moczem, natomiast przy niskiej podaży potasu ilość wydalana z moczem nie maleje, co może być przyczyną jego niedoboru. Niedobór potasu w ustroju może wystąpić wskutek nadmiernego pocenia się (zwiększona aktywność ruchowa, niekorzystne warunki klimatyczne – wysoka temperatura, niska wilgotność). Hipokaliemia to zmniejszenie stężenia potasu w surowicy < 3,8 mmol/l. Może się przyczynić do niższej osmolalności płynu wewnątrzkomórkowego, co prowadzi do jego przechodzenia do przestrzeni pozakomórkowej i w konsekwencji do zwiększenia ilości płynu zewnątrzkomórkowego. Hipokaliemia objawia się zaburzeniami rytmu serca, osłabieniem siły mięśniowej, upośledzeniem funkcji nerek, zaparciami, a przy stanie przewlekłym może powodować wzrost ciśnienia tętniczego.

Przy sprawnym funkcjonowaniu nerek większe dostarczenie potasu do ustroju nie powinno stanowić zagrożenia, gdyż powinien być on wydalony wraz z moczem. Poza tym u osób zdrowych przy dużej podaży potasu z pokarmem dochodzi do szybkiego przesuwania K⁺ z przestrzeni zewnątrzkomórkowej do komórek, gdzie proces ten nasila insulina i aminy katecholowe, pobudzając receptory β-adrenergiczne. Natomiast najczęstszą przyczyną hiperkaliemii (zwiększenia stężenia potasu w surowicy > 5,5 mmol/l) jest nerkowe upośledzenie wydalania potasu (ostra lub przewlekła niewydolność nerek, hiperkaliemia mocznicowa, nefropatia cukrzycowa, niedobór aldosteronu lub glikokortykosteroidów, hiperkaliemie polekowe, np. częste skojarzenie inhibitorów ACEI (inhibitorów konwertazy angiotensyny) i spironolaktonu, blokery receptora angiotensynowego lub mineralokortykosteroidowego, inhibitory reniny, niesteroidowe leki przeciwzapalne i inne). Poza tym przyczyną hiperkaliemii może być upośledzenie dokomórkowego transportu potasu (np. niedobór insuliny, niedobór aldosteronu, kwasica nieoddechowa, neuropatia wegetatywna) czy nadmierne uwalnianie potasu z komórek (przy rabdomiolizie, hipotermii, hiperglikemii insulinoopornej, kwasicy nieoddechowej, sepsie, rozpadzie nowotworu). Szczególną uwagę należy zwrócić u chorych z cukrzycą, z upośledzoną sekrecją insuliny lub z hipoaldosteronizmem hiporeninowym, u których trzeba ograniczyć podaż potasu w diecie ze względu na możliwość wystąpienia hiperkaliemii poposiłkowej. W zależności od stężenia K⁺ można wyróżnić hiperkaliemię łagodną (5,6–6,5 mmol/l), umiarkowaną (6,6–7,5 mmol/l) oraz ciężką (> 7,5 mmol/l). Objawy o różnym nasileniu dotyczą głównie układu mięśniowego oraz nerwowego i są to: zwolnienie rytmu serca, apatia, osłabienie siły mięśniowej, mrowienie ust i kończyn. Przy K⁺ > 7,0 mmol/l dochodzi do znacznego osłabienia lub porażenia mięśni szkieletowych, zaburzenia rytmu serca (asystolia, migotanie komór), splątania.

Wśród zaburzeń gospodarki wodnej wyróżnia się stany przewodnienia i odwodnienia, które mogą przebiegać z izotonią, hipotonią lub hipertonią płynów ustrojowych.

Przyczyną odwodnienia izotonicznego mogą być: utrata krwi, utrata izotonicznych płynów przez przewód pokarmowy, nerki lub skórę (np. u oparzonych) czy unieruchomienie dużej objętości płynów ustrojowych w przestrzeni trzewnej. Zwykle w wywiadzie ustala się obecność zlewnych potów, biegunkę, wymioty, utratę krwi bądź utratę płynów przez przetoki. Następstwem jest hipowolemia, która może prowadzić do wstrząsu hipowolemicznego. Główne objawy u pacjenta to: obniżenie ciśnienia tętniczego, tachykardia, skąpomocz, suchość błon śluzowych, suchość oraz zmniejszenie elastyczności skóry, objawy niedokrwienia ośrodkowego układu nerwowego.

Przyczyną odwodnienia hipertonicznego mogą być: niedostateczny pobór wody, hiperwentylacja (utrata wody przez płuca), utrata płynów hipotonicznych przez skórę, przewód pokarmowy lub nerki (np. w przypadku moczówki prostej), diureza osmotyczna towarzysząca cukrzycy (glukozuria). Utrata wody jest przyczyną zagęszczenia osocza i hipernatremii (wzrasta stężenie jonów sodowych w osoczu i jego osmolalność, co prowadzi do zmniejszenia płynu poza- i wewnątrzkomórkowego). Pacjent zgłasza uczucie silnego pragnienia, suchość w ustach, suchość skóry. Do objawów należą również tachykardia, skąpomocz, zaburzenia psychiczne (omamy, splątanie), hipertermia.

Odwodnienie hipotoniczne to niedobór wody w ustroju przebiegający wraz z hipotonią płynów ustrojowych. Przyczyną staje się utrata płynów izotonicznych przez nerki lub przewód pokarmowy, częściowo wyrównana przez płyny bezelektrolitowe (np. herbata). Ustrój traci wtedy więcej soli niż wody. Wraz ze spadkiem stężenia jonów sodu w osoczu obniża się jego osmolalność, a woda z przestrzeni pozakomórkowej przepływa do wnętrza komórki. Konsekwencją tego są hipowolemia i wzrost ciśnienia wewnątrzczaszkowego, mogą wystąpić objawy zespołu niedoboru sodu.

Odwrotnym stanem zaburzeń wodno-elektrolitowych jest przewodnienie. Przewodnienie izotoniczne to podwyższenie zawartości sodu w ustroju, czego konsekwencją jest zwiększenie przestrzeni wodnej pozakomórkowej. Objawem tego stają się obrzęki. W zatrzymaniu sodu i wody w ustroju uczestniczą również czynniki hormonalne (aktywacja układu RAA). Natomiast najczęstszą przyczyną przewodnienia hipertonicznego jest nadmierna podaż hipertonicznych lub izotonicznych roztworów NaCl pacjentom z upośledzoną czynnością wydalniczą nerek (np. rozbitkowie statków pijący słoną wodę). Przewodnienie hipertoniczne przejawia się wzrostem osmolalności i objętości płynu pozakomórkowego i zmniejszeniem objętości płynu wewnątrzkomórkowego. Z kolei przewodnienie hipotoniczne (zatrucie wodne) to nadmiar wody w ustroju wraz z hiponatremią. Najczęstszą przyczyną jest upośledzone wydalanie wody przez nerki w następstwie niewydolności nerek lub zwiększonego wydzielania wazopresyny oraz podaż płynów bezelektrolitowych. Może też wystąpić przy dużej podaży wody niezawierającej elektrolitów, gdy obniża się stężenie jonów sodu w osoczu. Wzrasta wtedy przestrzeń wodna pozakomórkowa.

4.2. Podstawy diagnostyki zaburzeń wodno-elektrolitowych

Diagnostyka laboratoryjna zaburzeń wodno-elektrolitowych powinna być poprzedzona zebraniem dokładnego wywiadu i badaniem przedmiotowym. Zaburzenia gospodarki wodno-elektrolitowej mogą przebiegać w postaci odwodnienia, gdy objętość płynu pozakomórkowego jest zmniejszona, lub w postaci przewodnienia, związanego ze zwiększoną objętością przestrzeni wodnej pozakomórkowej. Ze względu na zmiany stężenia sodu w surowicy krwi oraz wartości osmolalności, zarówno przewodnienia, jak i odwodnienia dzielimy na izotoniczne, hipotoniczne i hipertoniczne. W celu precyzyjnego rozpoznania zaburzeń gospodarki wodno-elektrolitowej niezbędne jest wykonanie niżej wymienionych badań laboratoryjnych.

Ocena składu elektrolitowego osocza krwi

Do najczęściej oznaczanych jonów w surowicy krwi należą kation sodowy (Na⁺) i potasowy (K⁺) oraz aniony: chlorkowy (Cl–) i wodorowęglanowy (HCO₃– ). Wartości referencyjne stężeń wyżej wymienionych parametrów w surowicy krwi oraz w moczu przedstawiono w tabeli 4.1.

Tabela 4.1

Wartości referencyjne stężeń elektrolitów w surowicy krwi i w moczu

PARAMETR

WARTOŚĆ REFERENCYJNA

SUROWICA KRWI

Na⁺

135–145 mmol/l

K⁺

3,8–5,5 mmol/l

Cl–

95–105 mmol/l

HCO₃–

21–27 mmol/l

MOCZ

Na⁺

120–260 mmol/dobę

K⁺

25–125 mmol/dobę

Cl–

10–250 mmol/dobę

Oznaczenia stężenia sodu, potasu oraz chlorków są powszechnie dostępne, natomiast stężenie wodorowęglanów jest parametrem wyliczanym, dlatego w celu określenia ich stężenia należy wykonać badanie równowagi kwasowo-zasadowej, które zostało opisane w rozdziale 5.2.

Oznaczanie wydalania elektrolitów wraz z moczem stosowane jest w diagnostyce różnicowej ich utraty drogą nerkową i pozanerkową.

■ Stężenie sodu w surowicy krwi

Sód jest głównym kationem płynu pozakomórkowego, a wartość referencyjna jego stężenia w surowicy krwi (natremii) wynosi 135–145 mmol/l.

Obniżenie stężenia sodu < 135 mmol/l określa się jako hiponatremię. Jest to najczęściej spotykane w praktyce klinicznej zaburzenie elektrolitowe. Ze względu na stopień niedoboru sodu hiponatremię dzielimy na:

łagodną – przy stężeniu sodu w surowicy krwi w granicach 130–135 mmol/l;

umiarkowaną – gdy stężenie sodu mieści się w przedziale 125–129 mmol/l;

ciężką – przy stężeniu sodu < 125 mmol/l.

Hiponatremia może przebiegać ze zmniejszoną objętością płynu pozakomórkowego (hipowolemiczna), co jest spowodowane jednoczesną utratą sodu i wody z ustroju. Hiponatremia z prawidłową objętością przestrzeni wodnej pozakomórkowej (normowolemiczna) wynika z zaburzenia wydalania wody bez elektrolitów, natomiast do hiponatremii hiperwolemicznej (ze zwiększoną objętością płynu pozakomórkowego) prowadzi nadmierna podaż płynów hipotonicznych.

Podwyższenie stężenia sodu w surowicy krwi > 145 mmol/l oznacza hipernatremię. Hipernatremia hipowolemiczna jest spowodowana większą utratą wody niż sodu, co jest przyczyną odwodnienia hipertonicznego. Hipernatremia normowolemiczna (bez przewodnienia) występuje w moczówce prostej oraz może być wynikiem defektu zagęszczania moczu. Natomiast do hipernatremii hiperwolemicznej dochodzi w wyniku zwiększenia zarówno stężenia sodu, jak i zawartości wody, co skutkuje wystąpieniem przewodnienia.

■ Stężenie potasu w surowicy krwi

Wartość referencyjna stężenia potasu w surowicy krwi (kaliemii) wynosi 3,8–5,5 mmol/l. Potas jest głównym kationem przestrzeni wewnątrzkomórkowej, a w płynie zewnątrzkomórkowym znajduje się tylko około 2% jego zapasu ustrojowego. Dlatego też nawet niewielkie odchylenie w stężeniu potasu w surowicy może być wynikiem znacznych zmian w ogólnoustrojowej puli potasu.

Hipokaliemia jest stanem, w którym dochodzi do obniżenia stężenia potasu < 3,8 mmol/l. Może ona wynikać z niedostatecznej podaży potasu w diecie, jego nadmiernej utraty przez przewód pokarmowy, nerki lub skórę. Niedobór potasu w surowicy krwi może także być wynikiem transmineralizacji, czyli przemieszczenia jonów potasowych z przestrzeni zewnątrz- do wewnątrzkomórkowej.

Podwyższenie stężenia potasu w surowicy krwi > 5,5 mmol/l oznacza hiperkaliemię. Może ona wynikać z nadmiernej podaży potasu w diecie lub jego zmniejszonego wydalania. Ze względu na wewnątrzkomórkowe umiejscowienie potasu w organizmie jego zwiększone stężenie może być również wynikiem uwalniania potasu z komórek do płynu zewnątrzkomórkowego.

■ Stężenie chlorków w surowicy krwi

Wartość referencyjna stężenia chlorków w surowicy krwi (chloremii) wynosi 95–105 mmol/l. Jon chlorkowy jest głównym anionem przestrzeni wodnej pozakomórkowej, a jego metabolizm pozostaje ściśle związany z jonem sodowym.

Zmniejszenie stężenia Cl– < 95 mmol/l oznacza hipochloremię. Stan ten wynika najczęściej z utraty jonów chlorkowych przez przewód pokarmowy, nerki lub skórę. Natomiast hiperchloremia (podwyższenie stężenia Cl– w surowicy > 105 mmol/l) może występować w przebiegu kwasicy metabolicznej, gdy w celu zachowania elektroobojętności płynów ustrojowych utracie wodorowęglanów przez nerki czy przewód pokarmowy towarzyszy kompensacyjne zwiększenie stężenia chlorków.

Luka anionowa

Oznaczone wartości stężenia elektrolitów w surowicy krwi są czynnikami niezbędnymi do wyliczenia luki anionowej (LA) według wzoru:

LA = [Na⁺, mmol/l] – ([Cl–, mmol/l + HCO₃– , mmol/l])

Wartość prawidłowa luki anionowej wynosi 8–16 mmol/l, a jej podwyższenie świadczy o obecności w ustroju anionów nieoznaczalnych, np. kwasów ketonowych, mleczanu, kwasu octowego czy mrówczanu. Luka anionowa jest parametrem użytecznym w diagnostyce kwasic metabolicznych, opisanych w rozdziale 5.2.

Osmolalność surowicy i moczu

Kolejnym badaniem laboratoryjnym stosowanym w diagnostyce zaburzeń gospodarki wodno-elektrolitowej jest oznaczenie osmolalności surowicy oraz moczu. Osmolalność to liczba moli substancji osmotycznie czynnych zawartych w 1 kg wody. Związki osmotycznie czynne redukują liczbę cząsteczek wolnej wody, wpływając na jej przemieszczanie pomiędzy przestrzeniami płynowymi w ustroju. Wartość referencyjna osmolalności surowicy wynosi 280–295 mOsm/kg H₂O, natomiast osmolalność moczu zależy od stopnia nawodnienia organizmu i powinna mieścić się w przedziale 50–1200 mOsm/kg H₂O. Osmolalność całkowitą surowicy można zmierzyć osmometrem lub wyliczyć ze wzoru uwzględniającego stężenia głównych związków czynnych osmotycznie:

osmolalność = 1,86 × [Na⁺, mmol/l] + [glukoza, mmol/l] + [mocznik, mmol/l]

Sód i glukoza są „efektywnymi osmolami”, które nie przenikają swobodnie przez błony komórkowe, wpływając tym samym na gradient osmotyczny i przemieszczanie się wody pomiędzy płynem poza- i wewnątrzkomórkowym. Właściwości tych nie ma mocznik, dlatego jego pominięcie we wzorze na osmolalność pozwala na obliczenie osmolalności efektywnej:

osmolalność efektywna = 1,86 × [Na⁺, mmol/l] + [glukoza, mmol/l]

Różnica między wartością osmolalności całkowitej zmierzonej i obliczonej stanowi lukę osmolalną, która w warunkach prawidłowych nie powinna przekraczać 10 mOsm/kg H₂O. Podwyższona luka osmolalna wskazuje na obecność innych, zwykle egzogennych, związków osmotycznie czynnych, np. etanolu, metanolu, mannitolu.

Stężenie białka w surowicy krwi

Wartość referencyjna stężenia białka całkowitego w surowicy krwi wynosi 6,0–8,0 g/dl.

Hipoproteinemia, czyli obniżone stężenie białka w surowicy krwi < 6,0 g/dl, świadczy o przewodnieniu, niedoborze białka w diecie, jego utracie drogą nerkową (kłębuszkowe zapalenie nerek, cukrzyca) lub jelitową (stany zapalne, nowotwory złośliwe). Występuje także przy oparzeniach, krwotokach, obrzękach, zapaleniu płuc, w uszkodzeniu miąższu wątroby, zaburzeniach wchłaniania czy w chorobie nowotworowej.

Hiperproteinemia (podwyższenie stężenia białka > 8,0 g/dl) występuje w odwodnieniu, przewlekłych stanach zapalnych, przewlekłych chorobach wątroby oraz w nowotworach przebiegających ze zwiększoną produkcją gammaglobulin (szpiczak mnogi).

Morfologia krwi obwodowej

W diagnostyce zaburzeń wodno-elektrolitowych należy również ocenić parametry morfologii krwi obwodowej (liczby krwinek czerwonych, stężenia hemoglobiny, hematokrytu, średniej objętości erytrocytów, średniego stężenia hemoglobiny w krwinkach czerwonych), które zostały opisane w rozdziale 6.2.

Badanie ogólne moczu

Analiza moczu jest najstarszym, ale wciąż powszechnie stosowanym testem diagnostycznym. Badanie ogólne moczu z podaniem właściwości referencyjnych oznaczanych parametrów zostało opisane w rozdziale 13.1.2. Sposobem wyrażenia stopnia zagęszczenia moczu, oprócz oznaczenia osmolalności, jest ocena ciężaru właściwego moczu. Wartość prawidłowa tego parametru wynosi 1,005–1,030 g/l. Ciężar właściwy moczu zależy od ilości substancji obecnych w próbce, dlatego im większa jest gęstość moczu, tym większa jest wartość jego ciężaru właściwego.

Ocena wyników wyżej wymienionych badań laboratoryjnych pozwala na określenie typu przewodnienia i odwodnienia (zob. tabele 4.2 i 4.3).

Przewodnienie izotoniczne, charakteryzujące się uogólnionymi obrzękami, występuje przy niewydolności serca, marskości wątroby, u chorych z upośledzoną czynnością nerek lub zespołem nerczycowym. Do przyczyn przewodnienia hipotonicznego, określanego jako zatrucie wodne, należy upośledzone wydalanie wolnej wody przez nerki, w uszkodzeniach nerek czy zespole niewłaściwego uwalniania wazopresyny (SIADH – syndrome of inappropriate antidiuretic hormone hypersecretion). Przewodnienie hipertoniczne może wynikać z nadmiernej podaży NaCl u pacjentów z upośledzoną czynnością nerek, a także u rozbitków pijących wodę morską.

Tabela 4.2.

Badania laboratoryjne w diagnostyce przewodnień

P
R
Z
E
W
O
D
N
I
E
N
I
E

PARAMETR

IZOTONICZNE

HIPOTONICZNE

HIPERTONICZNE

Na

N

↓

↑

Osmolalność

N

↓

↑

Białko

↓

↓

↓

HCT

↓

↓/N

↓

Hb

↓

↓

↓

RBC

↓

↓

↓

MCV

N

↑

↓

MCHC

N

↓

↑

Odwodnienie izotoniczne występuje podczas krwotoku, wymiotów, biegunki, w wyniku oparzeń oraz w przypadku wodobrzusza. Przyczyną odwodnienia hipotonicznego może być leczenie diuretykami i hipoaldosteronizm, w przebiegu których dochodzi do utraty sodu wraz z moczem, jak również podawanie płynów bezelektrolitowych osobom z odwodnieniem izotonicznym. Do przyczyn odwodnienia hipertonicznego zalicza się niedostateczną podaż wody u osób nieprzytomnych, z zaburzeniami połykania, pacjentów gorączkujących czy chorych z moczówką prostą.

Tabela 4.3.

Badania laboratoryjne w diagnostyce odwodnień

O
D
W
O
D
N
I
E
N
I
E

PARAMETR

IZOTONICZNE

HIPOTONICZNE

HIPERTONICZNE

Na

N

↓

↑

Osmolalność

N

↓

↑

Białko

↑

↑

↑

HCT

↑

↑

↑/N

Hb

↑

↑

↑

RBC

↑

↑

↑

MCV

N

↑

↓

MCHC

N

↓

↑

4.3. Podstawowe zalecenia żywieniowe, bilans wodny

Zawartość wody w organizmie człowieka powinna być utrzymywana na stałym poziomie (bilans zerowy, z wyjątkiem dodatniego bilansu występującego u kobiet będących w ciąży i w okresie wzrostu człowieka). Właściwy bilans wodny w organizmie uzyskuje się, gdy straty wody rekompensowane są przez jej spożycie. Utrzymanie zerowego bilansu wodnego zapewniają odpowiednie mechanizmy homeostatyczne, m.in. regulacja hormonalna i mechanizmy nerwowe (w tym pobudzanie ośrodka pragnienia).

Woda dostarczana organizmowi pochodzi z dwóch źródeł:

całodziennej diety (napoje i pożywienie);

wody oksydacyjnej powstałej w procesach przemiany materii (ta niewielka ilość tworzy się w organizmie w wyniku spalania tłuszczy, węglowodanów i białek: z 1 g tłuszczu powstaje 1,07 g wody, z 1 g węglowodanów – 0,6 g wody, z 1 g białka – 0,4 g wody).

Straty wody natomiast następują głównie przez nerki, a także wraz z potem i przez drogi oddechowe. Bilans wodny dorosłego człowieka zaprezentowano w tabeli 4.4.

Tabela 4.4.

Bilans wodny dorosłego człowieka

PODAŻ WODY

ILOŚĆ W ML/DZIEŃ

WYDALANIE WODY

ILOŚĆ W ML/DZIEŃ

Woda dostarczana z wypijanymi płynami

1500

Mocz

1500

Woda zawarta w produktach żywnościowych

700

Kał

100

Przez skórę

500

Woda metaboliczna

300

Przez płuca

400

Ogółem

2500

Ogółem

2500

Źródłem wody w diecie są wypijane płyny (60–80% ogólnej podaży) oraz spożywane produkty (20–25%). Wszystkie dostępne produkty spożywcze (z wyjątkiem cukru i smalcu zawierających śladowe ilości wody, odpowiednio 0,2% i 0,5%) zawierają określone ilości wody (zob. tabela 4.5).

Tabela 4.5.

Zawartość wody w wybranych produktach spożywczych

RODZAJ PRODUKTU

ŚREDNIA ZAWARTOŚĆ WODY (%)

Woda pitna

100

Warzywa

70–95

Owoce

74–90

Mięso i wyroby wędliniarskie

60–78

Ryby świeże

65–80

Ryby wędzone

60–75

Sery twarogowe

49–79

Sery żółte, podpuszczkowe

37–52

Pieczywo

31–39

Kasze, ryż

13–17

Nasiona strączkowe suche

8–12

Nieobojętny jest też wybór wód spośród przydatnych do picia. Wśród współcześnie dostępnych wód są: naturalne wody mineralne, źródlane, stołowe i lecznicze. W zależności od otaczającego materiału skalnego naturalne wody mineralne odznaczają się bardzo różnorodną zawartością składników mineralnych. Wody mineralne wysokozmineralizowane zawierają > 1500 mg/l składników mineralnych (m.in. Anka, Buskowianka, Muszynianka, Galicjanka, Krynica Minerale, Piwniczanka). Wody średniozmineralizowane zawierają od 500 do 1500 mg/l składników mineralnych (m.in. Augustowianka, Celestynka, Cisowianka, Jurajska, Kinga Pienińska, Nałęczowianka). Wody niskozmineralizowane zawierają od 50 do 500 mg/l składników mineralnych (m.in. Aqua Żywiec, Bystrzanka, Dobrawa, Dar Natury, Kropla Beskidu, Primavera). Wody te ze względu na zawartość składników mineralnych mogą uzupełniać niedobory określonych makro- i mikroelementów, wywierając w ten sposób efekt profilaktyczny lub leczniczy. Wody mineralne średnio- i niskozmineralizowane są przeznaczone do picia na co dzień, ponadto niskozmineralizowane mogą być wykorzystywane do przygotowania innych napojów. Wody źródlane zazwyczaj są niskozmineralizowane, mogą być alternatywą dla wody wodociągowej i mogą być wykorzystywane do picia w stanie surowym, jak też do przygotowywania napojów i pokarmów (m.in. Nestlé Aquarel, Żywiec Zdrój). Wody stołowe powstają przez dodanie do wody źródlanej wybranych soli mineralnych, najczęściej Mg i Ca lub naturalnej wody mineralnej zawierającej te składniki w znaczącym stężeniu (m.in. Sądecka Woda Życia, Ostromecka Magnezowa, Zamościanka). Wody lecznicze natomiast są wykorzystywane w warunkach domowych jako składowa terapii zalecanej przez lekarza lub jako kontynuacja leczenia sanatoryjnego. Wody te ze względu na bardzo dużą zawartość składników mineralnych nie powinny być stosowane jako napoje gaszące pragnienie. Ponadto mogą one zawierać w swoim składzie pierwiastki rzadkie, gazy, nadające im określony efekt terapeutyczny. Przykładami wód leczniczych mogą być wody: Zuber, Jan, Słotwinka, Józef, Franciszek, Henryk, Mieszko.

Zapotrzebowanie na wodę wykazuje dużą zmienność w zależności od wieku, warunków klimatycznych (temperatury otoczenia i wilgotności powietrza), aktywności fizycznej, ogólnego stanu zdrowia, wydolności układu krążenia, czynności nerek, chorób współistniejących, zażywanych leków (głównie moczopędnych, przeczyszczających).

Normy spożycia wody dla populacji polskiej zostały ustalone na poziomie wystarczającego spożycia (AI – adequate intake) (zob. tabela 4.6).

Tabela 4.6.

Normy dla wody ustalone na poziomie wystarczającego spożycia – adequate intake (AI)

GRUPA

WIEK (LATA)

NORMA SPOŻYCIA WODY (ML/DOBĘ)

Niemowlęta

0–0,5

700–1000

0,5–1

800–1000

Dzieci

1–3

1250

4–6

1600

7–9

1750

Chłopcy

10–12

2100

13–15

2350

16–18

2500

Dziewczęta

10–12

1900

13–15

1950

16–18

2000

Mężczyźni

19–75

2500

> 75

2500

Kobiety

19–75

2000

> 75

2000

Ciąża

–

2300

Laktacja

–

2700

Źrodło: Jarosz, 2017.

Zwiększone zapotrzebowanie na wodę odnotowuje się w przypadku przebywania w otoczeniu o podwyższonej temperaturze i niskiej wilgotności powietrza. Suche powietrze zwiększa utratę wody przez drogi oddechowe. Niekorzystne jest również powietrze wilgotne, nasilające produkcję potu, ze względu na jego utrudnione odparowanie z powierzchni skóry przy wyższej wilgotności powietrza. Zwiększona podaż płynów może też być konieczna przy przebywaniu w niskiej temperaturze, straty wody mogą być większe na skutek wyższego wydatku energetycznego i noszenia grubej odzieży. Ubranie stanowi barierę pomiędzy powierzchnią skóry a otoczeniem, która oddziałuje zarówno na wymianę ciepła przez konwekcję i promieniowanie, jak i na wymianę ciepła przez odparowywanie wody z powierzchni skóry. Podejmowanie aktywności fizycznej także wymaga większego spożycia płynów z uwagi na straty wody wraz z potem i wydychanym powietrzem z płuc. Zwiększenie wartości energetycznej diety pociąga za sobą większą podaż płynów (większa ilość składników odżywczych poddanych przemianom metabolicznym).

Nadmiar spożywanej wody również jest niewskazany. Nadmierne spożycie płynów o niskiej zawartości elektrolitów (woda demineralizowana, destylowana) powoduje zaburzenia gospodarki wodno-elektrolitowej, przyczyniając się do występowania obrzęków i uszkodzenia komórek. Pojawiające się wówczas dolegliwości to m.in.: osłabienie, nudności, wymioty, utrata apetytu, obniżenie ciśnienia krwi, niski hematokryt, drgawki, a w ciężkich przypadkach nawet śpiączka. Z kolei nadmierne spożycie płynów o dużej zawartości elektrolitów (wody lecznicze, wysokozmineralizowane) może przyczynić się do odwodnienia organizmu poprzez odpływ wody z krwiobiegu do układu pokarmowego, aby wyrównać stężenie osmotyczne. Jednakże niekorzystne skutki nadmiernego spożycia płynów występują rzadko z uwagi na zdolność organizmu do usuwania nadmiaru wody i zapewnienia utrzymania bilansu wodnego. Niebezpieczne jest jednorazowe spożycie dużych ilości płynów w krótkim czasie, przekraczające maksymalną szybkość wydalania wody przez nerki wynoszącą 0,7–1,0 l/godz.

Niedostateczna ilość wody dostarczanej zarówno z płynami, jak i pokarmem doprowadza do szybkiego odwodnienia organizmu. Na niedobór płynów wrażliwe są zwłaszcza niemowlęta. Stan nawodnienia niemowlęcia różni się od stanu nawodnienia człowieka dorosłego. U niemowląt zaburzenia gospodarki wodnej pojawiające się w momencie odwodnienia (w wyniku biegunek infekcyjnych lub związanych z zaburzeniami trawienia/wchłaniania czy wymiotów) mogą bardzo szybko prowadzić do powikłań. Nawet niewielkie stany infekcyjne, zakażenia dróg moczowych połączone z niechęcią do picia i wysoka temperatura przyczyniają się do zaburzeń gospodarki wodnej. U dzieci w wieku szkolnym niedostateczna podaż wody może wpływać na zaburzenia koncentracji uwagi i powodować bóle głowy. Jeżeli towarzyszy jej niewystarczające spożycie witamin z grupy B i wielonienasyconych kwasów tłuszczowych, ten stan może doprowadzić do pogorszenia funkcji poznawczych dziecka.

Postępowanie przy odwodnieniu

Przy odwodnieniu izotonicznym postępowaniem z wyboru jest podawanie utraconego płynu w objętości równoważącej straty.

W przypadku odwodnienia hipertonicznego podawane są płyny niezawierające osmolitów (czysta woda, niesłodzona herbata), a w przypadku gdy niemożliwe jest nawadnianie drogą doustną, dożylnie podawane są płyny hipotoniczne.

W przypadku odwodnienia hipotonicznego postępowanie polega na przetaczaniu dożylnie roztworu NaCl, a w przypadku przewlekłego odwodnienia – NaCl i KCl.

W stanie przewodnienia izotonicznego postępowanie polega na ograniczeniu podaży sodu i wody w pożywieniu oraz stosowaniu leków moczopędnych, immunosupresyjnych, akwaretyków blokujących receptor wazopresynowy.

Przy przewodnieniu hipertonicznym stosuje się dietę bezsolną (ryżową), leki moczopędne, 5-procentowy roztwór glukozy.

Przy przewodnieniu hipotonicznym postępowanie powinno być przeprowadzone jak w przypadku hiponatremii z hiperwolemią, z zachowaniem ostrożności w szybkości wyrównywania hiponatremii. Leczenie polega na wolnym zwiększaniu stężenia sodu do 130 mmol/l. Po osiągnięciu wartości docelowej należy dążyć do dalszej normalizacji natremii przez ograniczenie podaży wody i stosowanie diety z normalną zawartością sodu i białka.

W przypadku hipernatremii postępowanie polega na podawaniu płynów pozbawionych efektywnych osmolitów. Rodzaj przetaczanych płynów zależy od stanu nawodnienia pacjenta: w hipowolemii stosuje się 0,9-procentowy roztwór NaCl do chwili uzyskania prawidłowego ciśnienia tętniczego, następnie mieszaninę 0,45-procentowego roztworu NaCl i 5-procentowego roztworu glukozy w stosunku 1 : 1. W izowolemii i hiperwolemii stosuje się 5-procentowy roztwór glukozy.

U chorych przytomnych z łagodną hipernatremią niedobór wody można uzupełniać doustnie. Przy hipokaliemii sposób uzupełniania potasu zależy od stopnia ciężkości i występowania objawów hipokaliemii. Przy hiperkaliemii prowadzone jest leczenie usuwające nadmiar potasu z organizmu, w przypadku hiperkaliemii przewlekłej należy również zwrócić uwagę na ograniczenie podaży potasu (owoce, soki owocowe).

PIŚMIENNICTWO

Ball S.G., Iqbal Z.: Diagnosis and treatment of hyponatraemia. Best Practice & Research: Clinical Endocrinology & Metabolism 2016; 30: 161–173.

Bień B., Jarosz A., de Latour T. i wsp.: Stanowisko Grupy Ekspertów w sprawie zaleceń dotyczących spożycia wody i innych napojów przez osoby w wieku podeszłym. Acta Balneologica 2014; 2(136): 118–127.

Brocker Ch., Thompson D.C., Vasiliou V.: The role of hyperosmotic stress in inflammation and disease. Biomolecular Concepts 2012; 3(4): 345–364.

Brunzel N.A. (red.): Diagnostyka laboratoryjna. Nerka i badanie laboratoryjne moczu. Elsevier Urban & Partner, Wrocław 2010.

Ciechanowski K.: Hipo- i hypernatremia – przyczyny i zasady terapii. Forum Nefrologiczne 2011; 4: 362–366.

Franek E., Kokot F.: Hipokaliemia. Choroby Serca i Naczyń 2006; 4: 203–206.

Heavens K.R., Kenefick R.W., Caruso E.M. i wsp.: Validation of equations used to predict plasma osmolality in a healthy adult cohort. The American Journal of Clinical Nutrition 2014; 100: 1252–1256.

Jarosz M. (red.): Normy żywienia dla populacji polskiej – nowelizacja. Instytut Żywności i Żywienia, Warszawa 2012.

Jarosz M. (red.): Normy żywienia dla populacji Polski. Instytut Żywności i Żywienia, Warszawa 2017.

Jarosz M., Rychlik E.: Płyny. W: Praktyczny podręcznik dietetyki (red. M. Jarosz). Instytut Żywności i Żywienia, Warszawa 2010.

Kokot F. (red.): Gospodarka wodno-elektrolitowa i kwasowo-zasadowa w stanach fizjologii i patologii. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2005.

Kokot F., Franek E.: Zaburzenia gospodarki wodnej. W: Interna Szczeklika (red. P. Gajewski). Medycyna Praktyczna, Kraków 2017.

Kunachowicz H., Przygoda B., Nadolna I., Iwanow K.: Tabele składu i wartości odżywczej żywności. PZWL Wydawnictwo Lekarskie, Warszawa 2017.

Malisova O., Athanasatou A., Pepa A. i wsp.: Water intake and hydration indices in healthy European adults: The European Hydration Research Study (EHRS). Nutrients 2016; 8(4): 2014.

Manz F., Wentz A.: Hydration status in the United States and Germany. Nutrition Reviews 2005; 63: 55–62.

Popkin B.M., D’Anci E.K., Rosenberg H.I.: Water, hydration and health. Nutrition Reviews 2010; 68: 439–458.

Rybakowski M., Witt M., Juskowiak K. i wsp.: Hiperkaliemia jako bezpośredni stan zagrożenia życia. Wczesne postępowanie lecznicze w oparciu o wytyczne Europejskiej i Polskiej Rady Resuscytacji 2010. Nowiny Lekarskie, 2012; 81(6): 658–663.

Salomon A., Regulska-Ilow B.: Polskie butelkowane wody mineralne i lecznicze – charakterystyka i zastosowanie. Bromatologia i Chemia Toksykologiczna 2013, XLVI; 1: 53–65.

Solnica B., Kieć-Wilk B.: Diagnostyka laboratoryjna zaburzeń gospodarki wodno-elektrolitowej i równowagi kwasowo-zasadowej. W: Diagnostyka laboratoryjna z elementami biochemii klinicznej (red. A. Dembińska-Kieć, J.W. Naskalski, B. Solnica). Edra Urban & Partner, Wrocław 2017.

Szutowicz A.: Gospodarka wodno-elektrolitowa. W: Diagnostyka laboratoryjna (red. A. Szutowicz, A. Raszeja-Specht). Gdański Uniwersytet Medyczny, Gdańsk 2009.

Wiśniewska K., Kurowska E., Okręglicka K.: Wpływ spożycia wody na masę ciała. Wiadomości Lekarskie 2014; 65(2): 119–123.

Woś H., Weker H., Jackowska T. i wsp.: Stanowisko Grupy Ekspertów w sprawie zaleceń dotyczących spożycia wody i innych napojów przez niemowlęta, dzieci i młodzież. Standardy Medyczne 2010; 1: 7–15.