Sổ tay Nội tiết học Nội trú, Ấn bản thứ 2 (2025) – Biên dịch: Ths.Bs. Lê Đình Sáng
Handbook of Inpatient Endocrinology, 2nd edition
Tác giả: Rajesh K. Garg, James V. Hennessey, Jeffrey R. Garber. Nhà xuất bản: Springer, 2025
Chương 15: Các rối loạn nồng độ Natri huyết thanh
Julian L. Seifter
Disorders of the Serum Sodium Concentration
Sinh lý cơ bản về cân bằng Natri và Nước
Tổng lượng nước cơ thể và nồng độ của Na+, cation chính trong dịch ngoại bào (extracellular fluid – ECF), và K+, cation chính trong nội bào, quyết định áp lực thẩm thấu (osmolality) của tổng lượng nước cơ thể. Hơn 90% tổng hàm lượng thẩm thấu của ECF được quyết định bởi Na+ và các anion đi kèm, chủ yếu là Cl⁻ và HCO₃⁻.
Áp lực thẩm thấu huyết tương có thể được xem như áp lực thẩm thấu của tổng lượng nước cơ thể vì áp lực thẩm thấu của hầu hết các khoang trong cơ thể là như nhau; từ đó ta có phương trình sau:
Do đó,
Phương trình này cần làm rõ sự khác biệt giữa lượng (khối lượng) chất tan và nồng độ của chất tan trong nước cơ thể. Lượng chất tan và lượng nước đều là các thuộc tính khuếch tán (extensive properties), tương quan với sự thay đổi kích thước của khoang dịch. Tỷ lệ của các thuộc tính khuếch tán, trong ví dụ này là mol trên thể tích, trở thành nồng độ, một thuộc tính không khuếch tán (intensive property) độc lập với lượng.
Hàm lượng Na+ được quyết định bởi lượng ăn vào và sự bài tiết được điều hòa độc lập với các cơ chế điều hòa nước nhằm duy trì huyết áp và thể tích huyết tương đầy đủ để tưới máu cho các mô. Tình trạng kali toàn cơ thể cũng phản ánh chế độ ăn và sự bài tiết được điều hòa quyết định thể tích tế bào. Vì hầu hết các màng tế bào đều có tính thấm cao với nước, việc điều hòa áp lực thẩm thấu thường phụ thuộc vào cân bằng nước.
Nồng độ Na+ huyết tương được giữ trong một khoảng hẹp từ 135–145 mmol/L; sự chênh lệch ở một cá nhân thậm chí còn hẹp hơn, chỉ khoảng 2%. Mặc dù lượng muối và nước ăn vào thay đổi liên tục, sự kiểm soát cân bằng nội môi tinh vi này là nhờ vào cơ chế khát quan trọng và sự điều hòa của thận thông qua việc giải phóng nhanh chóng hormone peptide của thùy sau tuyến yên, arginine vasopressin (AVP), khi cần giữ nước và sự phân hủy nhanh chóng AVP trong tình trạng thừa nước. Đổi lại, khả năng cô đặc nước tiểu đến mức tối đa ở người (~1200 mOsm/kg) đòi hỏi chức năng ống thận nguyên vẹn, chế độ ăn đủ muối và protein để cho phép khả năng cô đặc nước tiểu, và một hệ thống phức tạp của trao đổi và nhân lên ngược dòng.
Các hệ thống điều hòa áp lực thẩm thấu và thể tích ngoại bào (và do đó là huyết áp) hầu như khác nhau, nhưng chúng giao nhau trong bối cảnh thay đổi về sự giãn nở hoặc suy giảm thể tích (Hình 15.1).
Hình 15.1 Các hệ thống điều hòa áp lực thẩm thấu và thể tích hầu như khác nhau nhưng tương tác với nhau trong bối cảnh có sự thay đổi thể tích dịch ngoại bào (ECF). Sự tiết ADH được kích thích khi áp lực thẩm thấu toàn thân tăng trên ngưỡng ~285 mOsm/kg. Trong phạm vi sinh lý của thể tích tuần hoàn hiệu dụng, nồng độ ADH gần như hoàn toàn được quyết định bởi áp lực thẩm thấu huyết tương. Tuy nhiên, sự suy giảm thể tích ngoại bào khoảng 10% hoặc lớn hơn cũng ảnh hưởng đáng kể đến nồng độ ADH. Cả việc tăng áp lực thẩm thấu huyết tương và giảm thể tích ngoại bào đều kích thích “trung tâm khát”. Mặt khác, hệ thần kinh giao cảm (SNS) và hệ renin-angiotensin (RAS) đáp ứng với những thay đổi giảm nhỏ hơn của thể tích ngoại bào. Trong trường hợp mất dịch quá mức, các thụ thể áp suất (baroreceptors) sẽ kích thích hoạt động giao cảm đến thận, gây tăng sức cản ở các tiểu động mạch ra để duy trì GFR cũng như tiết renin và tái hấp thu Na+ dọc theo nephron.
Điều hòa thẩm thấu của ADH
Sự có mặt hay vắng mặt của hormone chống bài niệu (antidiuretic hormone – ADH) là yếu tố sinh lý chính quyết định sự bài tiết hoặc giữ lại nước qua nước tiểu. Sự tiết ADH được kích thích khi áp lực thẩm thấu toàn thân tăng trên ngưỡng ~285 mOsm/kg. Giảm huyết áp và thể tích dịch nội mạch cũng kích thích giải phóng ADH và cảm giác khát nhưng với độ nhạy thấp hơn. Ngoài ra, còn có các kích thích phi thẩm thấu khác kích hoạt giải phóng ADH, bao gồm thiếu oxy, buồn nôn, căng thẳng (đau, cảm xúc, tập thể dục), rượu, serotonin và nhiều loại thuốc. ADH tác động lên các thụ thể V2 ở thận để tăng tính thấm nước ở ống góp, tăng tính thấm urê ở ống góp tủy trong, và giảm tái hấp thu NaCl ở nhánh lên dày, ống lượn xa và ống góp.
Tăng áp lực thẩm thấu huyết tương hoặc giảm thể tích sẽ kích thích “trung tâm khát”, nằm ở cùng vùng dưới đồi liên quan đến sự tiết ADH. Các thụ thể khát khác nằm ở hầu họng. Ngưỡng thẩm thấu để kích hoạt cảm giác khát cao hơn ngưỡng để tiết ADH (295 so với 285 mOsm/kg), cho phép có những khoảng thời gian dài bài tiết nước tiểu tối thiểu ở dạng cô đặc khi không uống nước, trước khi cảm giác khát khó chịu xuất hiện. Điều này không gây hại cho thận.
ADH sẽ bị ức chế bởi tình trạng nhược trương một khi đạt đến ngưỡng ADH. Sự tiết ADH làm giảm mất nước qua nước tiểu trong bối cảnh thiếu nước, và ngưỡng ADH thấp hơn ngưỡng khát giúp ngăn chặn một chu trình liên tục của tiểu nhiều và uống nhiều. AVP nội sinh có thể được đánh giá bằng cách đo nồng độ copeptin, giống như C-peptide trong sự tiết insulin, là một đoạn polypeptide tách ra từ tiền chất ADH cùng với sự tiết hormone theo tỷ lệ mol bằng nhau với ADH. ADH ngoại sinh không có các đoạn copeptin.
Trong đái tháo nhạt (diabetes insipidus), nồng độ ADH không đủ hoặc không có. Dấu hiệu chính là khả năng sản xuất nước tiểu loãng ồ ạt, điều này trở nên nghiêm trọng nếu không có sẵn nước để uống. Mặt khác, trong hội chứng tiết ADH không thích hợp (syndrome of inappropriate antidiuretic hormone secretion – SIADH), việc uống nước không đủ để ức chế ADH, và nước tiểu vẫn cô đặc hơn dự kiến.
Mối quan hệ giữa Áp lực thẩm thấu huyết tương và Nồng độ Natri
Áp lực thẩm thấu là thước đo số lượng các hạt có trong dung dịch và không phụ thuộc vào kích thước hay trọng lượng của các hạt. Áp lực thẩm thấu huyết tương (Posm) có thể được ước tính bằng công thức sau:
Hệ số 2 cho nồng độ natri huyết tương tính đến sự đóng góp thẩm thấu của các anion đi kèm trong dịch ngoại bào. Việc chia nồng độ glucose và nitơ urê máu (BUN) cho 18 và 2.8 là để chuyển đổi các đơn vị thường được đo từ mg/dL sang mmol/L.
Ở người khỏe mạnh, glucose và urê đều có nồng độ thấp và là các chất thẩm thấu không hiệu quả vì chúng có thể đi qua màng tế bào. Do đó, natri đóng vai trò là chất thẩm thấu hiệu quả chính trong huyết tương, và phương trình có thể được đơn giản hóa thành
.
Hạ natri máu (Hyponatremia) có thể do mất Na+ và K+ hoặc do tăng tổng lượng nước cơ thể do giữ lại nước uống hoặc dịch truyền. Mất dịch do nôn mửa hoặc tiêu chảy thường là dịch đẳng trương so với huyết tương, không làm thay đổi nồng độ Na+ huyết tương. Chỉ khi các dịch này được thay thế bằng nước uống thì hạ natri máu mới xảy ra vì sự suy giảm ECF dẫn đến giải phóng ADH phi thẩm thấu. Do đó, nguyên nhân của gần như tất cả các trường hợp hạ natri máu là sự giữ nước bất thường dẫn đến thừa nước so với chất tan. Mặt khác, mất nước liên tục, và đôi khi quá tải natri, là nguyên nhân gây ra tăng natri máu (hypernatremia).
Mối quan hệ giữa Áp lực thẩm thấu và Trương lực
Trương lực (Tonicity) huyết tương, còn gọi là áp lực thẩm thấu hiệu quả của huyết tương, bằng tổng nồng độ của các chất tan có khả năng tạo ra một lực thẩm thấu qua màng. Nó phản ánh nồng độ của các chất tan không dễ dàng đi qua màng tế bào và do đó quyết định sự phân bố nước xuyên tế bào giữa các tế bào và ECF.
Sự giãn nở và suy giảm thể tích dịch góp phần vào các rối loạn nồng độ natri huyết thanh được tóm tắt trong Bảng 15.1. Hạ natri máu xảy ra khi có một khiếm khuyết trong khả năng pha loãng nước tiểu kết hợp với lượng nước uống vào vượt quá khả năng bài tiết đủ nước, trong khi tăng natri máu phát triển khi có sự mất nước nhiều hơn natri mà không uống đủ nước hoặc do giãn nở với các dịch ưu trương. Lưu ý rằng cả hạ natri máu và tăng natri máu đều có thể liên quan đến thể tích ECF tăng, giảm hoặc bình thường.
Bảng 15.1. Các hội chứng giãn nở và suy giảm thể tích dịch
Tình trạng | Hematocrit | [Protein] huyết tương | [Na⁺] huyết tương | Thể tích ECF | Thể tích ICF | Ví dụ lâm sàng |
---|---|---|---|---|---|---|
Giãn nở | ||||||
Na⁺ > H₂O (giãn nở ưu trương) | ↓ | ↓ | ↑ | ↑ | ↓ | Truyền NaHCO₃ hoặc NaCl ưu trương |
Na⁺ = H₂O (giãn nở đẳng trương) | ↓ | ↓ | – | ↑ | – | Truyền NaCl 0,9% (nước muối sinh lý) |
Na⁺ < H₂O (giãn nở nhược trương) | ↓ | ↓ | ↓ | ↑ | ↑ | Truyền NaCl 0,45% (½ NS) |
Suy giảm | ||||||
Na⁺ > H₂O (suy giảm ưu trương) | ↑ | ↑ | ↑ | ↓ | ↓ | Đái tháo nhạt (mất nước tự do) |
Na⁺ = H₂O (suy giảm đẳng trương) | ↑ | ↑ | – | ↓ | – | Mất dịch đẳng trương: đổ mồ hôi, nôn mửa, chảy máu |
Na⁺ < H₂O (suy giảm nhược trương) | ↑ | ↑ | ↓ | ↓ | ↓ | Mất muối (thận, tiêu hóa, Addison) |
Tiếp cận ban đầu với Rối loạn Natri máu
Bệnh sử và thăm khám thực thể ban đầu thường cung cấp thông tin hữu ích và định hướng cho cách tiếp cận chẩn đoán tiếp theo. Ví dụ, tiền sử mất dịch do nôn mửa, tiêu chảy, và điều trị lợi tiểu, hoặc các dấu hiệu suy giảm thể tích dịch ngoại bào như giảm độ đàn hồi của da và hạ huyết áp tư thế hoặc dai dẳng, có thể gợi ý tình trạng giảm thể tích. Lượng dịch uống vào không đủ hoặc chế độ ăn kém, có hoặc không có cảm giác khát và tiểu nhiều, tiền sử bệnh lý phù hợp với bệnh ác tính, suy tim, phẫu thuật gần đây, và việc sử dụng một số loại thuốc bao gồm thuốc chống động kinh và thuốc chống loạn thần đều có thể định hướng xác định nguyên nhân của rối loạn natri máu và quản lý thêm. Các xét nghiệm hóa sinh thường quy có thể cung cấp một số thông tin: ví dụ, rối loạn chức năng thận và tăng kali máu gợi ý suy aldosteron. Điều tra thêm nên bao gồm các xét nghiệm hóa sinh nước tiểu. Chẩn đoán hình ảnh có thể cần thiết để phát hiện hoặc xác nhận nguyên nhân liên quan. Lưu ý rằng rối loạn natri máu thường do nhiều yếu tố và đánh giá lâm sàng nên xem xét tất cả các nguyên nhân có thể.
Đặc điểm lâm sàng của Rối loạn Natri máu và Sự thích ứng của Tế bào
Các triệu chứng của rối loạn natri máu chủ yếu là thần kinh do ảnh hưởng đến hệ thần kinh trung ương. Trong hạ natri máu, sự giảm trương lực huyết tương dẫn đến sự di chuyển nước theo cơ chế thẩm thấu từ ECF vào trong tế bào, bao gồm cả tế bào não, và dẫn đến rối loạn chức năng thần kinh. Trong tăng natri máu, có sự di chuyển nước theo cơ chế thẩm thấu ra khỏi tế bào não do tăng trương lực huyết tương. Các triệu chứng của rối loạn natri máu có liên quan đến tốc độ thay đổi nồng độ natri huyết tương. Buồn nôn và khó chịu là phổ biến trong giai đoạn đầu, trong khi các triệu chứng nặng bao gồm co giật, thoát vị thân não và hôn mê có thể phát triển khi rối loạn natri máu diễn ra cấp tính hoặc nếu một tình trạng mạn tính được điều chỉnh quá nhanh.
Khi gặp những thay đổi về trương lực huyết tương, não cố gắng thích ứng với hạ natri máu bằng cách mất các chất tan nội bào (kali và các chất hữu cơ: ví dụ, amin, polyol, axit amin, glycerophosphocholine) và với tăng natri máu bằng cách tăng các chất tan nội bào. Quá trình thích ứng của tế bào có thể hoàn tất trong 1–2 ngày với những tác động lớn đối với việc điều trị. Phù não thường đi kèm với tăng thông khí, một chất co mạch não. Do đó, một biện pháp khắc phục ngắn hạn là gây ra nhiễm kiềm hô hấp cấp tính, nhưng tổn thương thiếu máu cục bộ tiềm tàng có thể có hại vì nó sẽ gây nhiễm kiềm não, tăng đường phân, sản xuất lactate, và dịch chuyển mối quan hệ bão hòa hemoglobin-O₂ sang trái, làm suy giảm việc cung cấp oxy. Thể tích tế bào não có thể bình thường hóa trong vòng 1–2 ngày mặc dù sự thay đổi áp lực thẩm thấu vẫn tiếp diễn và có thể thay đổi đột ngột nếu áp lực thẩm thấu được điều chỉnh ngay lập tức.
Điều này có thể giải thích tại sao bệnh nhân bị rối loạn natri máu mạn tính ít có khả năng phát triển các thiếu sót thần kinh nặng khi nhập viện nhưng lại dễ bị phù não và co giật nếu gặp phải việc điều chỉnh quá nhanh nồng độ natri huyết tương (> 8–10 mmol/ngày).
Tiếp cận chẩn đoán Hạ natri máu
Hạ natri máu là “thật” hay “giả”?
Hạ natri máu được định nghĩa là nồng độ natri huyết thanh dưới 135 mmol/L. Giảm natri huyết thanh thường phản ánh một trạng thái nhược trương; tuy nhiên, hạ natri máu cũng có thể xảy ra với huyết tương đẳng trương hoặc ưu trương. Điều kiện tiên quyết là phải xác nhận tình trạng nhược trương và loại trừ hạ natri máu không nhược trương (Hình 15.2).
- Hạ natri máu đẳng trương là do tăng protein máu và tăng lipid máu gây ra một cách giả tạo, vì các chất rắn có thể chiếm một thể tích huyết tương lớn hơn bình thường (>10%) và nếu phép đo được thực hiện bằng điện thế gián tiếp, một phương pháp pha loãng huyết thanh.
- Sai số xét nghiệm này được gọi là hạ natri máu giả (pseudohyponatremia). Việc loại trừ hạ natri máu giả đòi hỏi phải đo áp lực thẩm thấu huyết thanh hoặc nồng độ Na+ bằng điện thế trực tiếp (mẫu không pha loãng) thường trên máy phân tích khí máu.
Hình 15.2 Xác định loại hạ natri máu bằng cách đo áp lực thẩm thấu huyết tương trước, và lấy áp lực thẩm thấu nước tiểu để đánh giá hoạt động của ADH ở những bệnh nhân hạ natri máu nhược trương. Lưu ý rằng sự sụt giảm nhanh chóng của natri huyết tương trong 24–48 giờ là một cấp cứu nội khoa và cần can thiệp cấp tính.
Hạ natri máu có liên quan đến Giảm áp lực thẩm thấu không?
Sự hiện diện của các chất tan không thấm qua màng tế bào, chẳng hạn như glucose (khi không có insulin) và mannitol, làm giảm natri huyết tương bằng cách chuyển nước từ nội bào ra ngoại bào. Nồng độ natri huyết thanh giảm 2.4 mmol/L cho mỗi 100 mg/dL (5.6 mmol/L) tăng glucose huyết tương, đặc biệt khi glucose lớn hơn 400 mg/dL (22.2 mmol/L). Có thể ước tính nồng độ natri huyết thanh đã điều chỉnh cho sự hiện diện của tăng đường huyết từ các phương trình:
Áp lực thẩm thấu huyết tương cũng có thể tăng do một số chất tan bao gồm urê, ethanol, methanol và ethylene glycol. Các chất tan này có thể thấm qua màng tế bào và không di chuyển nước vào hoặc ra khỏi khoang nội bào. Sự hiện diện của chúng không gây hạ natri máu nhưng có thể dẫn đến áp lực thẩm thấu huyết tương đo được bình thường hoặc cao ở một bệnh nhân bị hạ natri máu do nguyên nhân khác. Những bệnh nhân này nên được tiếp cận như là có một rối loạn nhược trương do trương lực huyết tương hiệu quả của họ đã giảm.
Hoạt động của ADH có bị ức chế một cách thích hợp không?
- Lấy áp lực thẩm thấu nước tiểu để đánh giá hoạt động của ADH ở bệnh nhân hạ natri máu nhược trương. Để đánh giá hạ natri máu, áp lực thẩm thấu nước tiểu được sử dụng để đánh giá hoạt động của ADH. Sự phát triển của hạ natri máu cùng với giảm áp lực thẩm thấu thường do các rối loạn tiềm ẩn ảnh hưởng đến cơ chế pha loãng của thận. Những bệnh nhân như vậy có nước tiểu loãng hơn mức tối đa, tức là 50–100 mOsm/kg, trừ khi giảm áp lực thẩm thấu không thể ức chế hoàn toàn sự giải phóng ADH (ngưỡng thẩm thấu bị tái thiết lập). Khi áp lực thẩm thấu nước tiểu <100 mOsm/kg, cho thấy nước tiểu được pha loãng tối đa, hạ natri máu chủ yếu do uống quá nhiều nước hoặc ăn ít chất tan với sự mất chất tan bắt buộc. Chứng uống nhiều do tâm thần (Psychogenic polydipsia) và hội chứng người nghiện bia (beer potomania) là những ví dụ kinh điển.
Các thể loại chẩn đoán Hạ natri máu dựa trên Thể tích ngoại bào
Ở một người khỏe mạnh ăn chế độ bình thường, khoảng 600 mOsm chất tan được bài tiết mỗi ngày, chủ yếu bao gồm muối natri, kali và urê. Nếu áp lực thẩm thấu nước tiểu tối thiểu là 50 mOsmol/kg, lượng nước tiểu tối đa sẽ là 12 L/ngày. Ở những người nghiện bia (beer potomania) hoặc những người có chế độ ăn rất kém, có rất ít chất tan (natri, kali, hoặc protein thấp) trong chế độ ăn. Tải carbohydrate trong bia cũng có thể ức chế thêm sự phân hủy protein nội sinh. Do đó, lượng chất tan bài tiết hàng ngày có thể ít hơn 150 mOsm, và hạ natri máu xảy ra nếu lượng dịch uống vào hàng ngày vượt quá 3 L/ngày.
Chứng uống nhiều nguyên phát xảy ra khi lượng dịch nhược trương được tiêu thụ nhiều hơn lượng được bài tiết trong nước tiểu được pha loãng tối đa. Nó được đặc trưng bởi sự gia tăng cảm giác khát và thường thấy nhất ở những bệnh nhân bị bệnh tâm thần.
- Xác định tình trạng thể tích của bệnh nhân và lấy nồng độ natri nước tiểu. Ở bệnh nhân hạ natri máu nhược trương mà nước tiểu không loãng (>100 mOsm/L), việc đánh giá thể tích ECF đã được đề xuất để giúp phân biệt thêm các nguyên nhân cơ bản (Hình 15.3). Tuy nhiên, trên thực tế lâm sàng, một quá trình hỗn hợp có thể xảy ra, hoặc tình trạng giảm thể tích thường biểu hiện như thể tích bình thường trên lâm sàng, làm cho việc phân loại như vậy gây tranh cãi. Do đó, việc đo nồng độ Na+ và K+ trong nước tiểu luôn cần thiết.