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Elektrolyte im Harn-
Was sagen sie uns ?
Schwarz C
KH der Elisabethinen Linz
Normalwerte Serum ! - Harn ?Serum
(mmol/l)Harn(mmol/l)
Natrium 135-145 5-200Kalium 3,5-4,5 10-200
Chlorid 105-115 5-200Phosphat 0,8-1,6 2-40
Osmol (mosmol/kg) 280-290 50-1400pH 7,35-7,45 4,5-8,5
Die Harnelektrolytausscheidung entspricht nur der aktuellen renalen Regulationsmöglichkeit.
Wasser und Natriumhaushaltes
Wasser NatriumhaushaltWas wird gemessen ?
Wo wird gemessen ?
Effektorsystem:
Wirkung über:
Plasmaosmolalität
Hypothalamus
ADH, Durst
HarnosmolalitätWasserzufuhr
Gewebeperfusion
Art.aff., Carotissinus, Atria
RAAS, ANP, ADH,Noradrenalin
Harn [Na]Durst
KonzentrationKonzentration bzwbzw. . MengeMengevon Natrium
Beispiel 1: Ein 80 jähriger kachektischer Patient wird wegen einer Pneumonie aus dem Altersheim in das KH transferiert und zeigt bei Aufnahme normale Elektrolytwerte. Aufgrund der Kachexie wird neben einer antibiotischen Therapie eine parenterale Ernährung (Na und K jeweils 30 mmol/l) begonnen. In den nächsten 5 Tagen entwickelt der Patient hypotone RR-Werte und folgende Laborkonstellation.
Blut:Kreatinin 1,4 mg/dl, BUN 88 mg/dl, Na 156 mmol/l.Osmol 342 mosmol/kg, Glukose 325 mg/dl.
Harn: Kreatinin 60 mg/dl, Osmol 510 mosml/kg, Na 15 mmol/l, K 42 mmol/l, Volumen: 4L/d
Besteht eine Störung des Natriumhaushaltes ?
Was ist die Ursache der Hypernatriämie – Störung des Wasserhaushaltes ?
Besteht eineStörung des Natriumhaushaltes ?
Harn Natrium = 15 mmol/l
Fe Natrium = ---------------*100 = 0,22%UNa * PKrea
PNa * UKrea
Fe Na (%
)
GFR (ml/min)
1,2
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
1,4
10 30 50 70 90 110 130
Fraktionelle Exkretionsrate= wieviel % der filtrierten Menge erscheint im Harn
(abh. von der Nierenfunktion)
Interpretation der Fe NatriumKlinik Fe Na Diagnose
Hypervolämie <1% EFCV low (Herzinsuffizienz)
Hypervolämie >2% Physiologisch (post Infusion)
Hypovolämie >2% Renaler Salzverlust (Diuretika)
Hypovolämie <1% Physiologisch (prären. ANV)
Harn Na < 20 mmol/l ≈ Fe Na < 1%Harn Na > 40 mmol/l ≈ Fe Na > 1%
Fe Na ungültig bei glzt. Alkalose
Fraktionelle HarnstoffexkretionFe Na oder Cl sind bei aktiver Diuretika-Einnahme nicht verwertbar
0
20
40
60
80
100
Fe Harnstoff (%) Fe Na (%)
ANV-prärenalANV-DiureticsATN
0
2
4
6
8
10
Carvounis Kidney Int. 2002, p2223
Was ist die Ursache der Hypernatriämie–Störung des Wasserhaushaltes ?
Harnosmolalität ?: 510 mosmol/kg
Sollwert bei Hypernaträmie > 800 mosmol/kgSollwert bei Hypovolämie > 500-800 mosmol/kg
Interpretation: Störung der Harnkonzentrierung-Polyurie
Ursachen: alte Niere –physiologisch ?osmotische Diurese ?Diabetes insipidus ?
Problem: HarnosmolalitätHarnosmolalität 510 mosmol/kg
Harnstoff
Harnstoff
Na, K, ClNH4, Ph
Glukose
Hyp
ergl
ykäm
ie 4 L Harn
Hyp
ovol
ämie0,5 L Harn
Na, K, ClNH4, Ph
Nur die Menge an Na+K im Harn im Verhältnis zur Harnmenge ist entscheidend für die weitere Entwicklung der Dysnaträmie.
Elektrolyt-freie Wasser Clearance
Nur die Na und K Konzentration im Harn wirkt sich auf die Plasmaosmolalität aus.
UNa+UK
TCeH2O= V* (1- ------------ ) = 2,7 L/d
PNa
Interpretation des Falles:
Dg: Hypovolämische Hypernaträmie durch eine osmotische Diurese bei PE
ElektrolytElektrolyt-- freie Wasserfreie Wasser-- ClearanceClearance::
2 L
Harn K+Na75
Plasma Na: 150 mmol/l
1 LHarn Na+K
150
+1 L
Na+K0
Harn Na+K < Plasma Na+KVerlust von
freien Wasser
BD Rose Am J Med 1985, p1033Furst H Am J Med Sci 2000, p240
KaliumhaushaltDie tgl. zugeführte Menge an Kalium kann nur über die Niere eliminiert werden
Serum K Konz.
Aldo
Na load
Flow rate
Die tgl. eliminierte Menge an Kalium zeigt die renalen Regulationsmechanismen
Der Trans-Tubuläre Kaliumgradient
Kalium
Kalium
TTKG
Flow
K CCD
TTKG = -----------K Plasma
Osmol Harn
K CCD = K Urin / ----------------Osmol Plasma
CCD
SOLL: Harn Natrium > 25 mmol/lHarnosmo > PlasmaosmoHarnkalium > Plasmakalium
Aussage der Harnkaliumanalyse
HypokalämieTTKG Harnkalium / d
Renaler Verlust > 4Extra-renaler Verlust < 2 < 15 mmol
Nicht geeignet: Fe K, K im Spontanharn
TTKG Harnkalium / dRenale Retention < 8Extra-renale Retent. > 10 > 200 mmol
Hyperkalämie
Harnanionenlücke - UAGHarn (Na + K) - Cl
Ammonium ist ein nicht gemessenes Kationwelches v.a. Chlorid als Anion benötigt.
Steigt die Ammoniumproduktion (bei Azidose), so wird mehr Cl (als Na +K) renal eliminiert.
neg. Wert: adäquate Steigerung der Ammoniumproduktionextrarenale Ursache der Azidose, z.B. Diarrhoe
pos. Wert: fehlende Steigerung der Ammoniumproduktion, z.B. RTA, CNI
Harn Chlorid –metabole Alkalose
Bedeutung: Einteilung der metabolen Alkalose in Chlorid-sensitiv oder nicht Chlorid sensitiv.
Eine niedrige Harn Chlorid Konzentration (< 15 mmol/l, Fe Cl < 1%) zeigt eine Chlorid-sensitive metabole Alkalose und einen Volumenmangel.
Ursachen: Erbrechen, Magensonde,….
Th: Cl-hältige Infusionslösung
Nicht-Chlorid sensitiv: Ursachen: Diuretika, Aldosteronismus,…
Kein Therapieansprechen auf Cl-hältige Infusionen
Kalzium und Phosphathaushalt
Fe Ca und Phosphatbestimmung sinnlos.
Kalziumhaushalt:
Bestimmung der Menge an Kalzium in 24 Stundenevtl. Kreatinin/Kalzium Ratio
Phosphathaushalt:
Bestimmung der renalen Phosphatschwelle
TmP/GFR = PhSerum - (PhUrin x CreaSerum)/CreaUrin
oderNomogramm von Walton und BijvoetNormwert: 0,8-1,6 mmol/l
Key Messages
1) Fe Na ist zur Interpretation des Volumenstatus geeignet: <1% Hypovolämie. 2) Fe Cl sollte anstelle der Fe Na bei glzt. Alkalose bestimmt werden.3) Fe Urea kann zur Erhebung des Volumenstatus unter Diuretika genutzt werden.4) Die Harnosmolalität ist für die Diagnose des Wasserhaushaltes erforderlich.5) Die elektrolyt-freie Wasserclearance ermöglicht die genaue Kalkulation des renalenWasserverlustes und ist der Harnosmolalität in diesem Fall überlegen.6) Bei Hypokaliämie zeigt ein Harnkalium < 20 mmol/l einen extrarenalen Kaliumverlust näherungsweise an.7) Zur genauen Evaluierung der renalen Kaliumausscheidung ist die Berechnung desTrans-Tubulären Kaliumgradienten hilfreich.8) Bei hyperchloridämischer metaboler Azidose ist die Berechung der Harnanionenlücke zur Differentialdiagnose, der Bestimmung des Harn pH überlegen.9) Bei Störungen des Kalziumhaushaltes sollte am besten mehrmals die Kalziummenge im 24 Stunden Harn gemessen werden.10) Die Tmp/GFR (Phosphatschwelle der Niere) unterscheidet renale von extrarenalenUrsachen einer Hypophosphatämie.
Wasser und Natriumhaushaltes
NatriumhaushaltWasserWas wird gemessen ?
Wo wird gemessen ?
Effektorsystem:
Wirkung über:
Plasmaosmolalität
Hypothalamus
ADH, Durst
HarnosmolalitätWasserzufuhr
Gewebeperfusion
Art.aff., Carotissinus, Atria
RAAS, ANP, ADH,Noradrenalin
Harn [Na]Durst
Das Harnosmolalitätshormon: ADH (Vasopressin)
ADH Uosmol Urine volume,L/day
0 80 10
+ 200 4
++ 400 2
+++ 800 1
++++ 1200 0,67
Gesamtkörper (Na + K)Natrium = ------------------------------------
TBW
Adapted from: B.D Rose Clin.Physiol Acid Base and Elektrolyte Disorder McGraw Hill 1994
Harnindizes zur Differentialdiagnose der Oligurie
Parameter Abkürz./Einheit Normwert prä- renal post-
Harn-Natrium (mmol/l) NaU 40 - 80 < 20 > 30 > 40
fraktion. Na-Elimination (%) FENa 1 - 3 < 1 > 3 > 3
frakt. Urea-Elimination*(%) FEUREA 40 - 60 < 35 > 50 > 50
* Diuretika-unabhängig
Hyponatriämie
Harnosmol.< 100 mosmol/l
Harnosmolalität>200 mosmol/l
Normale renale Wasserausscheidung
aber relativzu hohe Wasserzufuhr
RenaleWasserretention
(zu viel ADH)
Hypernatriämie
Harnosmol.> 800 mosmol/l
Harnosmolalität<800 mosmol/l
Extrarenaler
Wasserverlust
Renaler
Wasserverlust
Aussage der Harnkaliumanalyse
HypokalämieTTKG Harnkalium / d
Renale Ursache > 4Extrarenale Ursache < 2 < 15 mmol
TTKG Harnkalium / dRenale Ursache < 8Extrarenale Ursache > 10 > 200 mmol
Hyperkalämie
Funktionelle Harndiagnostik:
Berechnung von Harnindizes zur Interpretation von Elektrolytstörungen durch Integration physiologisch
zusammenhängender Mechanismen.
Fraktionelle ExkretionsratenTTKGUAG
Provokationstests: z.B.: Durstversuch, Ammoniumchloridtest,……
Notwendige Untersuchungen
Blut: Elektrolyte, Blutgas, Osmolalität, Kreatinin und BUN
Harn: Elektrolyte, Osmolalität, Kreatinin und BUN,
Volumen, (pH/pCO2)
Formeln zur Interpretation der erhobenen Werte
Limitation der Fe NatriumAlle fraktionellen Exkretionsraten sind abhängig von der
filtrierten Menge also der GFR.
Fe Na (%
)
GFR (ml/min)
1,2
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
1,4
10 30 50 70 90 110 130
Harn Chlorid
Bedeutung: Metabole Alkalose und Hypovolämie
Durch die Erhöhung der Bikarbonatexkretion wir als Kation Na eliminiert.
In diesem Fall steigt sowohl die Harn Na Konzentration als auch die Fe Na an.
Eine niedrige Harn Chlorid Konzentration (< 15 mmol/l, Fe Cl < 1%) zeigt
bei metaboler Alkalose den Volumenmangel an.
Harn pHHarn pH = Menge an freien H+
keine Information über gesamte renale H+ Exkretionnur Zeichen der distalen Azidifizierung
pH < 5.5 pH > 5.5
MetaboleAzidose
Metabole Alkalose
RTA II, IV od.norm. Reaktion
pH > 6.5norm.
Reaktion
RTA I od.hohe NH4 Produktion
pH < 5.5Paradoxe Azidurie
Fe Kalium in CRF
Fe K (%
)
135
75
60
45
30
15
105
Intakte Aldosteron Antwort und renale Kaliumausscheidung
Selektiver Aldosterondefekt und vermind.renale Kaliumausscheidung
120
Harnkalium 20 mmol/lSerumkalium 3 mmol/l
90
10 30 50 70 90 110 130
GFR (ml/min
Batlle DC NEJM 1981, p 373
Der Trans-Tubuläre Kaliumgradient II
Kalium
CCD
MCD
Kalium
Wasser
Harn Osmol = Plasma Osmol
Osmol Harn
K CCD = K Urin / ----------------Osmol Plasma
-40 mV
ADH
K CCD
TTKG = -----------K Plasma
Plasma Osmol: 280 mosmol/kgKalium: 3 mmol/l
GFR 110 ml/min bzw. 40 ml/min
Aldosteronwirkung/Flow hoch Aldosteronwirkung niedrig
Fe K: 9,6%26,3%
CCD21 mmol/l
TTKG7
ADH
CCD8 mmol/l
TTKG2,7
Harn Kalium: 23 mmol/lHarn Osmol: 800 mosmol/l
Harn Kalium: 23 mmol/lHarn Osmol: 300 mosmol/l
Harn K > 40 renalHarn K < 20 extra-renal
Aussage des TTKG
< 2 = Aldosteron niedrigTTKG bei Hypokaliämie
> 4 = Aldosteron hoch, high flow
< 8 = Aldosteron niedrigTTKG bei Hyperkaliämie
> 10 = Aldosteron hoch, high flow
TTKG - limits
Harn Natrium Konzentration < 25 mmol/l
deshalb evtl. zuvor Volumengabe
Harnosmolalität < Plasmaosmolalität
in diesen Fall TTKG nicht sinnvoll (GFR adapt. Fe K)
Harnkalium > Plasmakalium