Lecture water en zouthuishouding Flashcards
extracellulaire vloeistof bestaat uit
plasma
interstitiele vloeistof
vloeistof in bindweefsel en botten
ecretie en secretievoeistoffen
water in het lichaam
42 L in een lichaam van 70kg
28L IC
14L EC; 3,5L plasma en 10.5L interstitium
`verhoudingen plasma
kationen; veel natrium, beetje kalium
anionen; veel HCO3- en chloor. Ookn wat eiwtten
verhoudingen intersitiele vloeistof
kationen; veel natrium
anionen; veel chloor en wat HCO3-
Weinig eiwitten = weinig buffering
verhoudingen intracellulaire vloeistof (SKELET)
kationen; veel kalium, weinig natriun
anionen; veel eiwitten en PO43-
Net filtratie druk capillair
Pc = capilllaire hydrostatische druk
Pif = interstitiele hydrostatische druk
Pi p = osmotische druk plasma conc eiwitten
Pi If = osmostische druk interstitiele eiwitten conc
(Pc - Pif)-(Pip-PIF)
Net filtratiedruk arterieel eind capillair
Pc = 35
Pif=0
Pip=28
PiIF=3
Netto = 10 mmHg (filtratie)
Net filtratiedruk veneus eind capillair
Pc = 15
PIF= 0
Pip = 28
PIF = 3
Netto = -10 mm Hg (reabsorptie in cappilair)
overschot van vocht wordt opgeslagen in
lymfesystemen
lymfesysteem
lymfe lijkt op plasma (geen eiwitten). Als interstitiele vocht bgint op te hopen wordt dit via lymfe teruggebracht naar het bloed; voorkomt oedeem. Lymfevaten brengen enkel vloeistof weg van weefsel. Er is geen pompsysteem in het lymfesttelsel; alles is op basis van drukgradient door vaten te laten bewegen via skeletspieren, ademhaling en contracties
oedeem
aanwezig van EC vocht in weefsel.
Oorzaken
1) Verschil in osmotische druk is verkleind. Kan door laag plasma eiwit; hypoproteinemisch oedeem. Kan ook door hoog interstitieel eiwit; ontstekingsoedeem.
2) veneuze bloeddruk is verhoogd (stuwings- of cardiaal oedeem)
3) afvoer van lymfe is verstoord (lympfatisch oedeem)
4) Vochtretentie in EC compartiment (verhoogd natrium; Na-retentie)
Osmotische actieve stoffen zijn
ureum, Na, K, HCO3, Cl, glucose, en albumine
Shock
: Een klinische toestand van circulatoir falen met een afname van het
hartminuutvolume leidend tot een stoornis in de weefselperfusie met een afname van
aanbod van zuurstof en andere nutriënten aan de weefsels
Shock oorzaken
Oorzaken:
1. Ernstig bloedverlies (traumatische shock)
2. Uitdroging (braken, diarree)
3. Plasma verlies (verbranding)
4. Myocard infarct (cardiogene shock)
5. Anafylactische shock (allergische reactie)
6. Sepsis (septische shock)
Shock gevolgen
- bloeddrukdaling
- compensatie
- nier: terugresorptie van water en zout
- vaten: selectieve vasoconstrictie/dilatatie (hiërarchie)
3.acute nierinsufficiëntie
- ophoping van toxische stoffen - zuurstoftekort
- lactaatacidose en verergering shock omdat: - uittreden van eiwit, erytrocyten, etc
Sepsis
ernstige reactie van het
lichaam op een infectie ergens in het lichaam.
Kenmerken; koorst, hartslag >90 per minuut. Ademhalingsfrequentie > 20 per minuut. Stijging leuko’s; systemische-inflammatoire responssyndroom (SIRS)
Sepsis fases
Sepsis, ernstige sepsis en septische shock
Ernstige sepsis: sepsis en acute stoornis in functie van of meer organen vanwege hypoperfusie
Septische shock; ernstige sepsis met hypotensie ondanks adequate vulling; sprake van uuit de hang gelopen sepsis
Functies Na, K in regulatie
1) Zuur-base evenwicht in de nier
2) bepaling van de osmotische druk
3) prikkelgeleiding in zenuwen en speren (K/Ca ratio)
Osmolaliteit en onderdeel Na, Cl, en K
285-295 mmosmol/kg
Na = 132-144 mmol/L
Cl = 98-107 mmol/L
Kalium=3.6-4.8 mmol/L
K/Ca ratio zenuwen
Kalium < 2 of > 7 mmol/L: hartstilstand
Osmol berekening
2 × plasma[Na+]) + plasma[ureum] + plasma[glucose]
(albumine niet in berekening gezien grote Molmassa 66 kD; weinig molen)
Veel natrium inname stimuleert
Oedeem vorming (ECF is verhoogd)
RAAS, ANP en ADH
Aldosteron (RAAS) stimuleert de reabsorptie van natrioum en water en de secretie vcan kalium in de distale tubulus
Atriale natriuretic hormoon (ANP) vermindert NaCl reabsorptie. Ook stimuleert het diuresis en vasodilatatie.
antidiuretische hormoon (ADH) = vasopressine. Stimuleert reabsorptie van water
Lichaams-natrium
- Totaal: 4000 mmol (± 98 g)
1. Extracellulaire vloeistof: plasma en interstitiële vloeistof: 65% - Vrij en gebonden aan glycocalyx
– Endotheel
– Interstitium
– Huid
– Spier; zonder water (glycocalyx?)
2. Bot 25-30%
3. Intracellulair: 5-10% - Plasma Na: 135-145 mmol/l
Natrium concentratie verhoogd leidt tot
absolute hypernatriemie (verhoogde lichaams natrium, normale lichaamswater). Kan komen door verhoogde toediening of (pseudo)hyperaldosteronemie
Relatieve hypernatriemie (normaal lichaams Na, verlaagd lichaams H2O), Kan komen door diabetes insipidus (minder ADH), verminderd dorstgevoel of minder waterinname.
Verlaagde natrium concentratie leidt tot
absolute hyponatriemie (verlaagd lichaams Na, normaal H2O). Komt door verhoogd renaal verlies, bv diuretica. Kan ook komen door extrarenaal verlies.
Relatieve hyponatriemie (normale Na, verhoogd H2O). Kan komen door SIADH, syndrome of inadequate/inappropriate ADH (ADH ↑); bv bij
longaandoeningen, maligniteiten, neurologische aandoeningen, medicatie
Geneesmiddelen die hyponatriemie kunnen veroorzaken
thiazidediuretica en lisdiuretica
Waarom geeft plasma K+ weinig info over lichaams K+?
Omdat meeste K+ intracellulair is
Is kalium gerelateerd aan zuur-base evenwicht?
Ja;zijn 2 belangrijke
evenwichten; intra-extracellulaire evenwicht (waarbij K+ en H+ wordt uitgewisseld over
celmembraan) en plasma-urine evenwicht (waarbij K+ en H+ wordt uitgewisseld in
nieren)
Is plasma-kalium gerelateerd aan eiwitstofwisseling?
Kalium komt vooral voor op plaatsen met veel eiwit (intracellulair) en komt vrij bij lichaamseiwitverlies (e.g. muscle wasting). Kalium relateert dus aan actief gemetaboliseerd stikstof.
Lichaams kalium
Lichaams K: 2800-3500 mmol
* Intracellulair
– 90% vrij en uitwisselbaar
– 8% gebonden in RBC, bot en brein
2% extracellulair: plasma geen goede afspiegeling van
lichaamsstatus
* Plasma K: 3,5-5,0 mmol/l
Oorzake hypokalemie
- verminderde K inname
- Transcellulaire K uitwisseling door;
– alkalose
– toediening insuline; hypokaliëmie door insulinetoediening kan optreden door ketoacidose agv insulinegebrek; als weer insuline wordt toegediend kan kalium cellen weer in; ontstaat enorm snelle
daling - Verhoogde excretie door nier door;
– diuretica (furosemide)
– mineralocorticoïde overmaat (primair, pseudo: drop)
– Cushing - Extrarenaal verlies:
– braken en diarree, overmatige laxantia
Hyperkalemie
- Niet-fysiologische oorzaak: hemolyse bij venapunctie
- Verhoogde K toediening: oraal zeldzaam, meestal overmatige
parenterale voeding
* Transcellulaire K uitwisseling
– weefselschade: trauma, tumor lysis, katabole status
– systemische acidose
– insuline gebrek (insuline nodig om de cel in te gaan)
- Verminderde excretie door nier
– AKI
– CKD
– K sparende diuretica
– mineralocorticoïde deficiëntie
Wat is geen oorzaak voor hypokalemie?
* Drop
* Hyperalosteronemie
* Metabole Acidose
* Metabole alkalose
Metabole Acidose (hyperkalemie, H/K uitwisseling)
MDMA bijwerkingen
- Hyponatremie
- Hyperthermie
- Overhydratie (MDMA stimuleert ADH)
- Rhabdomyolyse (overmatige afbraak van spierweefsel)
- DIS
- Leverschade
- Hersenschade evt met insulten
DIS
diffuus intravasale stolling (DIS) is “systemische stollingsactivatie met als gevolg trombose van middelgrote en kleine vaten, leidend tot orgaan falen en verhoogde bloedingsneiging ten gevolge van een verbruikscoagulopathie
met trombocytopenie en lage concentraties stollingsfactoren
Natrium en kaliumgehalte relatie met hypertensie en cardiovasculaire mortaliteit
verband tussen zoutinname en bloeddruk; relatie is niet lineair en meest uitgesproken bij patienten met hoog natriumdieet, hypertensie en oudere leeftijd,. Bij patienten met laag-normaal zoutdiet leidt verhoogde hoeveelheid zout tot kleine stijging bloeddruk, dit is veel hoger bij hoge natrium inname.
Verband is positief niet-lineair met natrium en negatief niet-lineair met kalium
bij iedere natriuminname leidt verhoging van kaliuminname
tot vermindering van effect
risico op sterfte is hoog bij verhoogd of
verlaagd natriumdieet (U-curve)
Optimale natriuminname
3-6 gram NaCl/dag
optimale zoutinname
7.5-15 g/dag
0.4g Na = 1g zout
1 g Na = 2.5 g zout
optimale kalium inname
minimaal 1.5g per dag
Leidt vermindering van zoutinname tot
lagere bloeddruk of sterfte?
Zoutreductie vooral effectief bij grote daling met zoutinname en ouderen.
Een 2 g reductie in zoutinname vermindert BP nauwelijks, en geen vermindering CV risico
- Among persons who had a history of stroke or were 60 years of age or older and had high blood pressure, the rates of stroke, major
cardiovascular events, and death from any cause were lower with the salt substitute than with regular salt, with no apparent serious adverse effects
Zoutsensitiviteit
- Type 2 diabetes/insuline resistentie:
– RAAS activatie
– Sympathisch zenuwstelsel upregulatie
– Stimulatie IRS-2
– Upregulatie SGLT2
– Dopamine in nier remt Na-terugresorptie; insuline zorgt voor downregulatie dopamine - Hyperinsulinemie: meer Na+ terugresorptie
Insuline resistentie zoutsensitiviteit
Insulin resistance increases insulin levels, causing renal Na+ reabsorption by insulin receptor substrate-2 (IRS-2) and upregulation of SGLT-2
insulineresistentie is namelijk sprake van gestoorde vasodilatatie door PI3K signalering; renale absorptie van natrium is dan verhoogd
IRS-2
IRS-2 (insulin receptor substrate-2) zorgt ervoor dat natriumkanalen in nieren worden
geactiveerd; dan meer reabsorptie van natrium
SGLT2
SGLT2 (sodium-glucose co-transporter-2) zorgt voor actief transport van glucose en natrium in proxomale tubulus; van belang voor grootste gedeelte van reabsorptie van
natrium; kan worden geremd door SGLT2 remmers; zijn al op markt en hebben
goede effecten op cardiovasculaire systeem; bloeddruk en risico op hartfalen daalt
Located in the S1 and S2 segments, SGLT2 is responsible for approximately 90% of renal glucose reabsorption
The remaining glucose is reabsorbed by SGLT1, which is located in the S3 segment of the
proximal tubule, as well as in other tissues, such as the small intestine. Glucose
reabsorption via SGLTs is a secondary active process against its concentration gradient
Mechanisms of cardioprotective effects SGLT2 inhibitors
Proximale zout uitscheiding wordt distaal (deels) gecompenseerd.
* gunstige cardiovasculaire effecten SGLT2 remmers deels verklaard door andere mechanismen; minder plasma volume en verbeterde endotheel functie. Ook diuresis en verlaagde preload; verbeterde hartfunctie. Ook gewichtverlies door lipolysis en glycemic controle.
SGLT2 remmers in hartfalen; effecten op ketonen
Normaal hart: energie leverantie: 60-90% vetzuur oxidatie, 10-
30% glucose oxidatie, ketonen<5%
– Hartfalen: ketonen tot 20%!
Bij hartfalen; verhoogde BNP en A/NA ketonen
Keton formatie stimulatie door relatief insuline gebrek, A/NA, BNP en ANP)
Waarom ketonen gunstig in HF: minder zuurstof nodig voor
oxidatie, extra brandstof (HF: 30-40% lagere ATP pool)
SGLT2 remmers stimuleren glucogenesis via verminderde insuline:glucagon ratio. Dit stimuleert lipolysis. Ook stimuleert het via FFA de lever, die ketogenesis stimuleert. Dit vermindert de inflammatie en oxidatieve stress. Ook verhoogde myocardiale ATP
Waarom zijn er geen 2 compartimenten in natriuminname en natrium in urine?
De eerder gegeven uitleg van effect van RAAS en ANP op stijging en daling van natriuminname en hoeveelheid natrium in urine gaat uit van 2 compartimenten; als je op bepaald moment zout zou eten zou je directe stijging van bloeddruk krijgen; is in praktijk niet zo; is derde compartiment naast intra- en extracellulaire compartiment; glycocalyx; zit zowel in interstitium als endotheel; niet osmotisch actieve opslag van natrium
3e compartiment natrium
de glycocalyx; in de huid en endotheel laag die niet in osmotisch belans is met de andere vloeistofcompartementen.
Experiment natriuminname
Wanneer je meer zout eet verwacht je dat RAAS minder actief wordt; gebeurt als je
overgaat van laag naar normaal dieet; als je naar heel hoog dieet gaat zijn verschillen
niet meer significant; pH van bloed daalt maar dit komt mogelijk doordat Na+/H+ -
transporters geactiveerd worden wat leidt tot meer H+ in bloedbaan komt
Onderzoek gedaan; als je van normale natriuminname naar gemiddelde
natriuminname gaat wordt RAAS gedeactiveerd; plasmavolume en extracellulaire volume stijgen; natrium wordt dan osmotisch actief opgeslagen als je van normale naar hoge natriuminname gaat is RAAS al uitgeschakeld extracellulair volume gelijk blijft en pH daalt waardoor lichaam wordt aangezet tot synthese van glycosaminoglycan
(GAG), de glycocalyx gaat dan osmotisch inactief water vasthouden is enkel zo bij
kortdurende verhoging
Natrium opslagen menselijk lichaam
- Extracellular fluid: plasma and interstitial fluid: 65% volume
– Endothelial GAG networks
– Interstitial GAG networks
– Skin GAG networks - Muscle without water (GAG?)
- Bone
- Intracellular: 5-10%
Componenten glycocalyx
Components of the endothelial glycocalyx. Bound to the endothelial membrane are
* proteoglycans, with long unbranched glycosaminoglycan side-chains (GAG-chain)
* glycoproteins, with short branched carbohydrate side-chains.
* plasma and endothelium-derived soluble components, including hyaluronic acid and other soluble proteoglycans (e.g., thrombomodulin) and various proteins, such as extracellular superoxide dismutase (ec-SOD) and antithrombin III (AT III).
Together, these components form the endothelial glycocalyx that functions as a barrier between blood plasma and the endothelium and exerts various roles in plasma and vessel wall homeostasis. Note that this figure is not drawn to scale; its purpose is to illustrate glycocalyxcomposition
Rol van glycocalyx
Vasoprotectie:
-verminderde permeabiliteit
- hindert moleculen en cellen van bereiekn endotheel
- houdt interacties van bloedplaatjes en leukocyten met endotheel adhesie moleculen tegen
- GAG netwerk fungeert als Na+ bufer en barriere. Bindt 700mg natrium (33 mmol, is 1.8 g NaCl, een normale maaltijd). Gradual passage of Na+ from blood to sub-glycocalyx space.
sub-glygogalyx ruimte
zit tussen glycocalyx en endotheel
Is heel speciiek voor natrium, niet voor kalium
Glyccalyx en lage natriuminname
Bij chronisch lage zoutinname zorgt glycocalyx ervoor dat weinig natrium naar interstitium gaat; ENaC kanalen zijn nauwelijks aanwezig en weinig actief; is dus ook weinig natrium in extracellulaire ruimte
Chonische hoge natriuminname en glycocalyx
Bij verlengde hoge zoutinname wordt glycocalyx beschadigt; wordt stijf, verkort en
minder negatief geladen; verstijving wordt veroorzaakt door schade aan cytoskelet van
endotheel; daarnaast upregulatie van ENaC kanalen; zorgen voor toegenomen natriumflux in endotheelcel. Ook verhoogde Natriuminflux naar interstitium; buffercapaciteit voor natrium neemt dus af
Hoge natrium buffer vs lage sodium buffer
hoge sodium buffer zorgt voor snelle renale natrium eliminatie en lage CVS risico. Lage buffer zrgt voor verminderde renale elminiatie; meer risico op hartproblemen
Endotheel glycocalyx
Endothele glycocalyx bepaald dus wat er gebruik in interstitium; glycocalyx in interstitium ziet er zelfde uit als glycocalyx in endotheel; in interstitium zorgt tekort aan natrium ervoor dat meer natrium uit weefselopslag wordt vrijgelaten
What happens in the interstitium at different
salt intakes
- Shortage/scarcity: reduction of GAG density to release Na+ from tissue stores
- Short term increased NaCl intake: increased interstitial GAG charge density: positive feedback to expand storage capacity without fluid retention
- Prolonged excessive NaCl intake: dysfunctional GAG network: interstitial fluid retention
– Salt sensitive hypertension
– Cardiovascular risk - edema
Endotheel glycocalyx schade door en wordt gevonden in mensen met
- verhoogde zoutinname
- inflammatie
- ischemie of reperfusie
- oxidatieve stress
- hypertensie
gevonden in
-CKI
- hyperglycemie
- trauma
- shock
- hypo en hypervolemia
- ischemie
- sepsis (glycocalyx fragments trigger the
devastating consequences of the proinflammatory cascades in sepsis and septic shock)
Schade aan eGC resulteert in
endothele dysfunctie; stijf endotheel, SMC contractie en minder NO. Er zijn meer enNaCs, wat leidt tot endotheel cytoskelet reorganisatie en verstijfing. Ook beinvloed n SMC cntractie door NO te remmen.
zout-gevoelige hypertensie oorzaken
traditioneel: osmolair actief natrium; 2 compartimenten. Na+ inname zorgt osmotische vloeistof retentie in het CV systeem. Ook spelen RAAS, renale natrium en zenuwen een rol, en NO
Nieuw; 3 compartimenten systeem. Hier zijn endotheel en interstitieel glycaoclyx meest belangrijk. Hypertensie kan komen door beschadigde glycocalyx,. Ook kan het komen door insuline resistentie.
