Il caso

Una donna di 50 anni ingenua al sistema sanitario presenta all’ED nausea, malessere e ridotta tolleranza all’esercizio per diverse settimane. L’esame fisico rivela un lieve edema bilaterale degli arti inferiori. I suoi laboratori sono notevoli per una creatinina elevata di 7.0. Lei è ricoverata per work-up della sua malattia renale.

La nefrologia è stata consultata e raccomandata l’ottenimento di elettroliti urinari., Il ricovero ospedaliero non è sicuro di quali elettroliti urinari siano appropriati per ordinare e, a sua volta, ordina tutti gli elettroliti urinari nell’ordine impostato.

Quali elettroliti urinari devono essere ordinati in vari contesti clinici?

Introduzione

Gli ospedalieri sono stati in prima linea negli sforzi per personalizzare i test e l’utilizzo delle risorse per eliminare le pratiche di spreco nell’assistenza sanitaria. Per ordinare e interpretare i test diagnostici in modo appropriato, un ospedaliere deve avere una conoscenza approfondita dell’utilità diagnostica dei test di laboratorio., C’è una mancanza di chiare linee guida diagnostiche, quindi ordinare tutti gli elettroliti delle urine in una strategia “coperta” è una pratica comune. Discuteremo l’utilità diagnostica di ciascuno degli elettroliti delle urine in una varietà di scenari clinici.

Danno renale acuto

Sia l’escrezione frazionata di sodio (FENa) che l’escrezione frazionata di urea (FEUrea) sono state a lungo utilizzate come parte del work-up standard per determinare se la lesione renale acuta (AKI) è dovuta a cause prerenali., Sebbene questi marcatori si dimostrino utili nel work-up di AKI, sia la FENa che la FEUrea hanno diverse limitazioni.

FENa misura il rapporto di sodio escreto nelle urine rispetto a quanto viene filtrato attraverso il rene. Una FENa inferiore all ‘ 1% nei pazienti oligurici può indicare azotemia prerenale, poiché un aumento del riassorbimento di sodio è la risposta appropriata dei nefroni funzionanti alla diminuzione della perfusione renale. Valori superiori al 3% possono essere coerenti con la necrosi tubulare acuta (ATN) a causa di una inappropriata escrezione di sodio nel contesto del danno tubulare.,

È importante sottolineare che un valore di FENa inferiore all ‘ 1% si verifica in una serie di condizioni diverse dall’azotemia prerenale dovuta a disidratazione, inclusi stati prerenali ipervolemici come cirrosi o insufficienza cardiaca; AKI a causa di pigmenti radiocontrasti o eme; glomerulonefrite acuta; transizione da ATN prerenale a postischemica o sepsi e nella nefrite interstiziale acuta (AIN).1,2 Circa il 10% dei pazienti con ATN nonoligurico ha una FENa inferiore all ‘ 1,0%. Inoltre, l’uso di diuretici può falsamente elevare la FENa a causa dell’inibizione del riassorbimento di sodio., Valori di FENa superiori al 3% possono verificarsi in contrazione del volume in pazienti con malattia renale cronica (CKD) o in pazienti anziani poiché il loro riassorbimento di sodio è compromesso.3 La perdita di volume acuta (ad esempio la perdita di sangue), o più comunemente, la somministrazione di diuretici o liquidi per via endovenosa, può anche alterare l’interpretazione della FENa.2

Quando FENa è affidabile? Le misurazioni di FENa sono state inizialmente convalidate e studiate in pazienti con una marcata riduzione della velocità di filtrazione glomerulare (GFR) e oliguria.,2 Studi successivi hanno dimostrato che quando i pazienti sono oligurici, la FENa è più accurata.3 Il FENa è meglio utilizzato quando il sodio urinario e la creatinina vengono raccolti contemporaneamente ai valori sierici, perché i livelli di creatinina sierica tendono a fluttuare nel tempo e non sono spesso marcatori precisi di GFR.3 FEUrea è usato principalmente per la valutazione diagnostica in pazienti che hanno un AKI con uso recente di diuretici. Poiché l’urea viene assorbita ed escreta nel tubulo prossimale, il valore non sarà teoricamente alterato dai diuretici dell’uso., La FEUrea sarà inferiore al 35% nell’azotemia prerenale e superiore al 50% nell’ATN. L’evidenza attuale suggerisce che la FEUrea è più affidabile nella diagnosi di azotemia prerenale in pazienti che hanno usato diuretici quando la FENa è alta ma la FEUrea è bassa.2

Molte delle limitazioni della FENa si applicano anche alla FEUrea, compresa l’interpretazione negli anziani e l’uso in variazioni di volume acute. Tuttavia, la FEUrea presenta limitazioni uniche, in particolare nei pazienti con sepsi, poiché le citochine rilasciate nella sepsi possono interferire con i trasportatori dell’urea nel rene e nel colon.,2 La sua interpretazione si basa anche sul funzionamento intatto del tubulo prossimale, che può essere alterato in molte condizioni tra cui il diabete incontrollato. Nel complesso, la FENa e FEUrea possono essere utili per determinare l’eziologia dell’AKI, ma solo in determinati scenari clinici.

Iponatriemia

L’iponatriemia è l’anomalia elettrolitica più comune nei pazienti ospedalizzati, con una prevalenza fino al 30% nei pazienti critici.4 Spesso viene acquisito durante l’ospedalizzazione stessa., Una storia dettagliata e un esame fisico, compresa un’attenta valutazione dello stato del volume, è importante quanto i valori di laboratorio nello stabilire la causa dell’iponatriemia.

Urina Sodio e osmolalità delle urine sono misurati per capire se il sistema renina-aldosterone-angiotensina (RAAS) e l’ormone antidiuretico (ADH) sono attivati. Se il flusso ematico renale o la somministrazione renale di sodio sono diminuiti, la secrezione di renina dall’apparato juxtaglomerulare sarà attivata, portando infine ad un aumento del riassorbimento di sodio nei tubuli distali e nei condotti di raccolta., Pertanto, il basso sodio nelle urine segnala che il RAAS è attivato a causa della diminuzione della concentrazione di sodio nel siero o della diminuzione del flusso sanguigno renale da ipovolemia o bassa circolazione arteriosa efficace da cirrosi o insufficienza cardiaca.

La maggior parte delle cause di iponatriemia avrà bassi valori di sodio nelle urine, tra cui ipovolemia, cirrosi, insufficienza cardiaca, dieta “tea-and-toast”, potomania della birra e polidipsia primaria. Tuttavia, il sodio urinario può essere inaffidabile nei pazienti che non sono oligurici o che hanno CKD.,

L’iponatriemia indotta da diuretici tiazidici o diuretici dell’ansa avrà probabilmente livelli elevati di sodio nelle urine. Allo stesso modo, la sindrome da inappropriata secrezione di ormone antidiuretico (SIADH) avrà un sodio urinario elevato superiore a 20-40 mEq/L.

L’osmolalità urinaria diventa elevata quando l’ADH viene secreto in risposta a un volume plasmatico ridotto o ad un aumento dell’osmolalità plasmatica. L’osmolalità delle urine è bassa in casi come la polidipsia primaria, che crea un’urina diluita al massimo di 40-100 mEq/L, e nelle diete tea-and-toast o nella potomania della birra a causa della bassa assunzione di soluto., L’osmolalità delle urine può essere elevata negli stati ipovolemici e SIADH ed è variabile nell’ipotiroidismo e nella somministrazione selettiva di inibitori della ricaptazione della serotonina. Pertanto, il sodio urinario, e non l’osmolalità delle urine, è il differenziatore più utile tra SIADH e stati ipovolemici.

In uno studio su 555 pazienti con iponatriemia secondaria a SIADH, il sodio urinario medio è risultato essere 72 (intervallo 30-251) e l’osmolalità urinaria mediana è stata 379 (intervallo 123-1019).,5

Nei casi di iperglicemia marcata, l’osmolalità sierica deve essere misurata per valutare l’iperglicemia come causa di iponatriemia iperosmolare. La pseudoiponatriemia nell’ambito di iperlipidemia, ipertrigliceridemia o iperparaproteinemia rappresenta un artefatto di laboratorio a causa della minore concentrazione di acqua plasmatica nel campione del campione e deve essere esclusa.

Ipopotassiemia

Circa il 20% dei pazienti è ipopotassiemico durante un ricovero ospedaliero. Esiste un ampio differenziale per l’ipopotassiemia, comprese cause mediche, nutrizionali e correlate ai farmaci., La somministrazione esogena di insulina o la produzione endogena nei casi di sindrome da refeeding guidano il potassio intracellulare attraverso l’ATPasi N+/K+. L’aumento dell’attività simpatica da astinenza da alcol, infarto miocardico acuto, trauma cranico o squilibrio tiroideo, nonché cause iatrogene come la somministrazione di albuterolo, guidano anche il potassio intracellulare. La diarrea e l’aspirazione del tubo nasogastrico portano a perdite di potassio gastrointestinali (GI), mentre antibiotici, agenti chemioterapici e diuretici possono causare ipopotassiemia attraverso lo spreco di potassio renale., L’iperaldosteronismo e l’acidosi tubulare renale sono cause meno comuni.6

La storia, la revisione dei farmaci, l’esame fisico e i test di laboratorio di base iniziali (elettroliti, BUN, creatinina, magnesio) dovrebbero valutare pseudoipokaliemia, scarsa assunzione orale, uso diuretico, disturbi acido-base o perdite GI.

La misurazione del potassio nelle urine è utile nel work-up del paziente ipokalemico quando queste condizioni non sono evidenti. Il potassio dell’urina-24 ore o il rapporto di potassio-creatinina dell’urina del punto-può contribuire a determinare se lo spreco urinario del potassio è un fattore., Il potassio viene escreto ad una velocità quasi costante per tutto il giorno. Un rapporto potassio-creatinina nelle urine corregge le variazioni del volume delle urine. Quando questo rapporto è superiore a 13 mEq / g, si devono sospettare perdite renali di potassio. Se il rapporto è inferiore a 13 mEq/g, l’ipopotassiemia è probabilmente dovuta a cambiamenti di potassio transcellulare, perdite GI, diuretici o scarsa assunzione.,

Il gradiente di potassio transtubulare (TTKG) può anche essere calcolato utilizzando il potassio sierico e urinario e l’osmolalità delle urine e riflette la quantità di potassio escreto nel tubulo (vedere Tabella 1).Il TTKG dovrebbe diminuire nell’ipopotassiemia quando l’escrezione urinaria di potassio viene opportunamente soppressa. Un TTKG maggiore di 4 è inappropriatamente alto e indica lo spreco di potassio renale, mentre un TTKG inferiore a 3 suggerisce cause extrarenali come spostamenti cellulari.,

Iperkaliemia

Diversi concetti nell’ipopotassiemia sono rilevanti per l’iperkaliemia. La ridistribuzione del potassio nel liquido extracellulare può causare iperkaliemia quando il corpo cerca di controbilanciare il basso pH extracellulare mediante lo scambio di potassio-idrogeno. I farmaci possono causare uno spostamento extracellulare di potassio (ad esempio digossina) o indurre una ridotta escrezione di potassio (ad esempio FANS, spironolattone, ACE/ARBs).

La CKD e la malattia renale allo stadio terminale sono cause comuni di iperkaliemia nel paziente ricoverato-man mano che i nefroni funzionanti diminuiscono, ne consegue uno scarso scambio Na – K., Ipoaldosteronismo e acidosi tubulare renale di tipo 4 sono anche sulla diagnosi differenziale. Pseudohyperkaliemia secondaria a trombocitosi, eritrocitosi o piastrine attivate deve essere considerata e valutata.

L’appropriata escrezione renale di potassio è mediata dal segmento di collegamento tra il tubulo distale e il dotto di raccolta e il dotto di raccolta corticale stesso., Ci sono quattro principali cause di iperkaliemia a causa della ridotta secrezione urinaria di potassio: ridotta secrezione di aldosterone, ridotta risposta all’aldosterone, ridotta erogazione distale di sodio e acqua (spesso correlata a un basso volume di sangue arterioso efficace) e lesioni renali.6

La misurazione dell’escrezione urinaria di potassio nelle 24 ore è di utilità limitata nei pazienti con iperkaliemia stabile persistente perché l’escrezione urinaria di potassio è correlata all’assunzione di potassio., Il TTKG è stato precedentemente utilizzato per valutare il grado di attività dell’aldosterone stimando la concentrazione di potassio nel tubulo di raccolta corticale. Tuttavia, alcune ipotesi su cui si basava questo calcolo sono state considerate non valide dagli autori degli studi originali e il TTKG per valutare le anomalie del potassio non è più raccomandato in modo uniforme.7,8 In definitiva, se i pazienti hanno iperkaliemia persistente, deve essere considerato un work-up per ipoaldosteronismo.,

Normal anion gap acidosi metabolica

Il gap anionico urinario (UAG) viene utilizzato per determinare la causa della normale acidosi metabolica ipercloremica anionica misurando indirettamente l’escrezione urinaria di ammonio. Per mantenere un normale equilibrio acido / base, gli ioni idrogeno vengono escreti nelle urine con riassorbimento simultaneo di bicarbonato. Gli ioni idrogeno sono legati all’ammoniaca (NH3) per formare ammonio (NH4+), che viene escreto come NH4Cl nelle urine.

L’UAG viene calcolato aggiungendo sodio nelle urine e potassio nelle urine e sottraendo cloruro nelle urine (vedere Tabella 1)., In un paziente senza un disturbo acido / base, l’UAG è positivo perché più Na e K vengono assorbiti nel sistema gastrointestinale rispetto a Cl, e quindi più Na e K vengono escreti nelle urine. In una normale acidosi metabolica anionica attraverso un carico acido o una perdita di bicarbonato, la normale risposta del rene è di espellere più ioni idrogeno, con conseguente escrezione di più cloruro come NH4Cl. Ciò conduce ad una lacuna negativa dell’anione dell’urina,poichè l’escrezione di Cl supera l’escrezione di Na e di K., Quando l’escrezione di NH4+ è compromessa, come nell’acidosi tubulare renale distale (RTA), il gap anionico urinario rimarrà positivo nonostante l’acidosi metabolica. Pertanto, un UAG positivo indica cause renali della normale acidosi metabolica anionica, mentre un UAG negativo indica cause extrarenali come perdite di bicarbonato nel tratto gastrointestinale.,9

Considerazioni aggiuntive

Gli studi sulle urine possono anche essere utili per la valutazione della proteinuria e dell’albuminuria in un paziente con CKD o diabete, la diagnosi di discrasie plasmacellulari, la diagnosi e la prevenzione della nefrolitiasi e un’ampia varietà di altre condizioni.

Torna al caso

Il nostro paziente è stato ricoverato con una creatinina elevata di cronicità poco chiara e sintomi subacuti di uremia. Poiché era oligurica, sono state misurate urina e sodio sierico e creatinina prima di somministrare liquidi per via endovenosa., La sua FENa era del 2%, che non era coerente con azotemia prerenale o ATN. È stata trovata per avere CKD secondario al diabete precedentemente non diagnosticato. Dopo ulteriori domande, aveva assunto FANS ad alte dosi per il suo dolore cronico al ginocchio. La sua funzione renale è leggermente migliorata con la sospensione dei FANS ed è stata dimessa con un adeguato follow-up in nefrologia.,

Linea di fondo

Gli elettroliti delle urine hanno indicazioni e utilità specifiche per diversi scenari clinici e devono essere ordinati in modo mirato che possa aiutare nella diagnosi di AKI, iponatriemia, ipopotassiemia e normale acidosi metabolica anionica.

Il Dr. Tummalapalli, il Dr. Krouss e il Dr. Goetz sono ospedalieri nel dipartimento di medicina presso la Icahn School of Medicine del Monte Sinai a New York City.

3. Steiner, RW. Interpretazione dell’escrezione frazionata di sodio. Sono J Med. 1984;77(4):699-702.

5. Shepshelovich D, Leibovitch C, Klein A, et al., La sindrome della secrezione inappropriata dell’ormone antidiuretico: distribuzione e caratterizzazione secondo le eziologie. Eur J Int Med. 2015;26(10):819-24.

7. Kamel KS. Il riciclaggio intrarenale dell’urea porta ad un più alto tasso di escrezione renale di potassio: un’ipotesi con implicazioni cliniche. Curr Opin Nephrol Hypertens. 2011 Settembre; 20 (5): 547-54.

9. I nostri servizi sono a vostra completa disposizione. Il gap anionico delle urine: un indice clinicamente utile di escrezione di ammonio. Am J Med Sci. 1986;198-202.,

Punti chiave:

• Nella lesione renale acuta, la FENa e FEUrea possono essere calcolate per distinguere l’azotemia prerenale dall’ATN; tuttavia, FENa e FEUrea possono essere basse in un’ampia varietà di condizioni diverse dall’azotemia prerenale.

• I valori di sodio e osmolalità nelle urine sono utili per diagnosticare la causa dell’iponatriemia, ma presentano una serie di limitazioni nei pazienti non oligurici e in quelli con CKD.

• Un gradiente di potassio transtubulare elevato (TTKG) può indicare una perdita renale di potassio in pazienti con ipopotassiemia.,

• Un gap anionico urinario positivo (UAG) nell’ambito di un normale gap anionico l’acidosi metabolica indica cause renali dell’acidosi metabolica, mentre un UAG negativo indica cause extrarenali come perdite di bicarbonato nel GI tract.Ad

Lettura aggiuntiva:

Goldstein MB, Orso R, Richardson RMA, Marsden PA, Halperin ML. Il gap anionico delle urine: un indice clinicamente utile di escrezione di ammonio. Am J Med Sci. 1986;198-202.

Gotfried J, Wiesen J, Raina R, Nally Jr JV. Trovare la causa della lesione renale acuta: quale indice di escrezione frazionata è migliore. Cleve Clin J Med., 2012;79(2):121-126.