Khí máu và các Xét nghiệm trong Hồi sức Cấp cứu, Ấn bản thứ 3
(Blood Gases and Critical Care Testing, Third Edition)
Tác giả: Toffaletti, John G., PhD – Nhà xuất bản Elsevier – Biên dịch: Ths.Bs Lê Đình Sáng

Chương 8: Áp suất thẩm thấu, Natri, Kali, Clo và Bicarbonate

Osmolality, sodium, potassium, chloride, and bicarbonate
John G. Toffaletti, PhD; Craig R. Rackley, MD
Blood Gases and Critical Care Testing, Chapter 8, 159-192

Áp suất thẩm thấu và điều hòa thể tích

Giới thiệu

Áp suất thẩm thấu trong huyết tương liên quan đến số lượng chất tan (các hạt hòa tan) được hòa tan trong một kg nước huyết tương, với áp suất thẩm thấu bình thường từ 280 đến 295 mOsm/kg. Việc đo áp suất thẩm thấu huyết thanh được sử dụng để đánh giá sự điều hòa cân bằng nước và natri của cơ thể, trong khi áp suất thẩm thấu nước tiểu đánh giá khả năng cô đặc nước tiểu của thận. Ở trạng thái ổn định, tổng lượng nước cơ thể (TBW) và hàm lượng muối của chúng ta tương đối không đổi. Sự tăng hoặc giảm lượng nước và muối ăn vào sẽ ảnh hưởng đến việc giữ và bài tiết nước và muối ở thận.

Tổng lượng nước cơ thể (TBW) được định nghĩa là chất lỏng chiếm các không gian nội bào (~65% TBW) và ngoại bào (~10% nội mạch; ~25% kẽ) của cơ thể. Nhìn chung, trong khi TBW dao động hàng giờ do mất qua thận, phổi, da và tăng lên do ăn uống, áp suất thẩm thấu huyết tương được điều hòa chặt chẽ hơn và tương đối không đổi.

Lưu ý rằng thuật ngữ “nồng độ thẩm thấu” (osmolarity) liên quan đến số lượng chất tan trên mỗi lít thể tích huyết tương và được biểu thị bằng mmol/L. Một thuật ngữ khác là áp suất keo hoặc áp suất thẩm thấu keo, liên quan đến tác dụng giữ nước của protein. Về mặt lâm sàng, điều này phù hợp nhất trong dịch nội mạch (máu), nơi nồng độ protein cao trong huyết tương ngăn chặn sự di chuyển quá mức của nước vào dịch kẽ. Sự xáo trộn cân bằng này có thể gây phù, là sự tích tụ dịch trong không gian kẽ.

Việc bài tiết nước ở thận phần lớn được kiểm soát bởi hormone chống bài niệu (ADH), còn được gọi là vasopressin, một peptide được bài tiết bởi thùy sau tuyến yên. Để tăng tái hấp thu nước, ADH mở các kênh nước trong màng tế bào lót các ống góp ở thận.

Một số yếu tố ảnh hưởng đến sự bài tiết ADH: (1) các thụ thể ở vùng dưới đồi kích thích sản xuất và bài tiết ADH ở thùy sau tuyến yên để đáp ứng với sự gia tăng áp suất thẩm thấu; (2) các thụ thể căng ở tâm nhĩ của tim cảm nhận sự gia tăng huyết áp do tăng thể tích máu và ức chế bài tiết ADH; và (3) các thụ thể căng ở các động mạch kích thích bài tiết ADH khi huyết áp giảm do giảm thể tích máu.

Nồng độ natri trong máu bị ảnh hưởng bởi sự điều hòa của cả áp suất thẩm thấu huyết tương và thể tích máu. Áp suất thẩm thấu (natri) được điều hòa bằng những thay đổi trong cân bằng nước thông qua ADH, trong khi thể tích được điều hòa bằng những thay đổi trong cân bằng natri thông qua hệ renin-angiotensin-aldosterone và ADH. Ở một người có cân bằng nội môi nước và áp suất thẩm thấu bình thường, nếu tiêu thụ một lượng lớn chất lỏng nhược trương như nước, để ngăn ngừa quá tải thể tích, thận sẽ phản ứng bằng cách nhanh chóng bài tiết nước tiểu loãng, ngay cả trước khi các chất lỏng nội và ngoại bào cân bằng.

Tính toán áp suất thẩm thấu

Áp suất thẩm thấu của huyết tương liên quan đến nồng độ của các ion (Na, K, Cl, albumin, v.v.) và các chất tan trung tính như glucose và urê. Đóng góp của các ion có thể được ước tính một cách tình cờ là 2×[Na] (tính bằng mmol/L) vì ba lý do:

• NaCl trong huyết tương có 75% “hoạt tính thẩm thấu”.
• Huyết tương có 93% là nước và 7% là protein và lipid.
• Các ion khác như K⁺, Ca²⁺, và Mg²⁺ chiếm ~8% hoạt tính thẩm thấu so với ion natri.

Áp suất thẩm thấu tính toán (mOsm/kg) = (2 × [Na]) + [BUN (mg/dL)/2.8] + [glucose (mg/dL)/18] trong đó BUN là nitơ urê máu.

Điều hòa áp suất thẩm thấu

Phản ứng với sự gia tăng áp suất thẩm thấu được mô tả sau đây và thể hiện trong Hình 8.1.

Hình 8.1 Các phản ứng đối với những thay đổi về thể tích và áp suất thẩm thấu của máu. Mất nước gây ra cả giảm thể tích máu và tăng áp suất thẩm thấu máu. Giảm thể tích máu làm giảm huyết áp, kích thích cả hệ renin-angiotensin-aldosterone và sự bài tiết ADH, với ADH là một phản ứng chung cho cả giảm thể tích máu và tăng áp suất thẩm thấu.

Sự điều hòa nước của thận bởi ADH và cảm giác khát đều đóng vai trò quan trọng trong việc điều hòa áp suất thẩm thấu huyết tương. Để duy trì một áp suất thẩm thấu huyết tương bình thường [~280–300 mmol/kg (~280–300 mOsm/kg) nước huyết tương)], cả cảm giác khát và ADH đều được kích hoạt.

Việc bài tiết nước qua thận quan trọng hơn trong việc kiểm soát lượng nước dư thừa, trong khi cảm giác khát quan trọng hơn trong việc ngăn ngừa thiếu nước hoặc mất nước.

Điều hòa thể tích máu

Phản ứng với việc giảm thể tích máu được mô tả sau đây và thể hiện trong Hình 8.1.

Thể tích máu là tổng lượng chất lỏng trong các động mạch, mao mạch, tĩnh mạch và các buồng tim. Thể tích máu cũng bao gồm các tế bào hồng cầu (erythrocytes), tế bào bạch cầu (leukocytes), tiểu cầu và huyết tương.

Thể tích máu đầy đủ giúp duy trì huyết áp và đảm bảo tưới máu tốt cho các mô và cơ quan. Nhiều hệ cơ quan tham gia vào việc điều hòa thể tích máu bằng cách kiểm soát liên quan của cả natri và nước. Thận chịu trách nhiệm chính trong việc điều hòa thể tích máu bằng cách điều chỉnh hàm lượng chất tan và nước trong máu thông qua quá trình lọc, tái hấp thu và bài tiết.

Khoảng tham chiếu

Các khoảng tham chiếu cho áp suất thẩm thấu, các chất điện giải và các thông số khác được trình bày trong Bảng 8.1.

Bảng 8.1. Khoảng tham chiếu cho các chất điện giải và áp suất thẩm thấu huyết thanh/huyết tương

Natri

Sinh lý học cân bằng natri

Là một chất điện giải, natri rất quan trọng cho việc truyền các xung thần kinh và kích hoạt các chuyển động của cơ. Natri là cation phong phú nhất trong dịch ngoại bào (ECF), chiếm 90% tổng số cation ngoại bào, và phần lớn quyết định áp suất thẩm thấu của ECF.