Sổ tay Nội tiết học Nội trú, Ấn bản thứ 2 (2025). Chương 15. Các rối loạn nồng độ Natri huyết thanh

 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: $P_{osm} \approx 2 \times (\text{tổng lượng hoặc mol của Na và K}) / (\text{lít tổng lượng nước cơ thể})$

Do đó, $[\text{Na}^+]_{\text{huyết tương}} (\text{mEq/L}) \approx ([\text{Na}^+] + [\text{K}^+]) / \text{Tổng lượng nước cơ thể}$

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: $P_{osm} = 2 \times [\text{Na}^+] + (\text{Glucose (mg/dL)}) / 18 + (\text{BUN (mg/dL)}) / 2.8$

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 $P_{osm} \approx 2 \times [\text{Na}^+]$.

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.