Elektrolyte im Harn-

Was sagen sie uns ?

Schwarz C

KH der Elisabethinen Linz

Normalwerte Serum ! - Harn ?Serum

(mmol/l)Harn(mmol/l)

Natrium 135-145 5-200Kalium 3,5-4,5 10-200

Chlorid 105-115 5-200Phosphat 0,8-1,6 2-40

Osmol (mosmol/kg) 280-290 50-1400pH 7,35-7,45 4,5-8,5

Die Harnelektrolytausscheidung entspricht nur der aktuellen renalen Regulationsmöglichkeit.

Wasser und Natriumhaushaltes

Wasser NatriumhaushaltWas wird gemessen ?

Wo wird gemessen ?

Effektorsystem:

Wirkung über:

Plasmaosmolalität

Hypothalamus

ADH, Durst

HarnosmolalitätWasserzufuhr

Gewebeperfusion

Art.aff., Carotissinus, Atria

RAAS, ANP, ADH,Noradrenalin

Harn [Na]Durst

KonzentrationKonzentration bzwbzw. . MengeMengevon Natrium

Beispiel 1: Ein 80 jähriger kachektischer Patient wird wegen einer Pneumonie aus dem Altersheim in das KH transferiert und zeigt bei Aufnahme normale Elektrolytwerte. Aufgrund der Kachexie wird neben einer antibiotischen Therapie eine parenterale Ernährung (Na und K jeweils 30 mmol/l) begonnen. In den nächsten 5 Tagen entwickelt der Patient hypotone RR-Werte und folgende Laborkonstellation.

Blut:Kreatinin 1,4 mg/dl, BUN 88 mg/dl, Na 156 mmol/l.Osmol 342 mosmol/kg, Glukose 325 mg/dl.

Harn: Kreatinin 60 mg/dl, Osmol 510 mosml/kg, Na 15 mmol/l, K 42 mmol/l, Volumen: 4L/d

Besteht eine Störung des Natriumhaushaltes ?

Was ist die Ursache der Hypernatriämie – Störung des Wasserhaushaltes ?

Besteht eineStörung des Natriumhaushaltes ?

Harn Natrium = 15 mmol/l

Fe Natrium = ---------------*100 = 0,22%UNa * PKrea

PNa * UKrea

Fe Na (%

)

GFR (ml/min)

1,2

1,0

0,8

0,6

0,4

0,2

1,4

10 30 50 70 90 110 130

Fraktionelle Exkretionsrate= wieviel % der filtrierten Menge erscheint im Harn

(abh. von der Nierenfunktion)

Interpretation der Fe NatriumKlinik Fe Na Diagnose

Hypervolämie <1% EFCV low (Herzinsuffizienz)

Hypervolämie >2% Physiologisch (post Infusion)

Hypovolämie >2% Renaler Salzverlust (Diuretika)

Hypovolämie <1% Physiologisch (prären. ANV)

Harn Na < 20 mmol/l ≈ Fe Na < 1%Harn Na > 40 mmol/l ≈ Fe Na > 1%

Fe Na ungültig bei glzt. Alkalose

Fraktionelle HarnstoffexkretionFe Na oder Cl sind bei aktiver Diuretika-Einnahme nicht verwertbar

0

20

40

60

80

100

Fe Harnstoff (%) Fe Na (%)

ANV-prärenalANV-DiureticsATN

0

2

4

6

8

10

Carvounis Kidney Int. 2002, p2223

Was ist die Ursache der Hypernatriämie–Störung des Wasserhaushaltes ?

Harnosmolalität ?: 510 mosmol/kg

Sollwert bei Hypernaträmie > 800 mosmol/kgSollwert bei Hypovolämie > 500-800 mosmol/kg

Interpretation: Störung der Harnkonzentrierung-Polyurie

Ursachen: alte Niere –physiologisch ?osmotische Diurese ?Diabetes insipidus ?

Problem: HarnosmolalitätHarnosmolalität 510 mosmol/kg

Harnstoff

Harnstoff

Na, K, ClNH4, Ph

Glukose

Hyp

ergl

ykäm

ie 4 L Harn

Hyp

ovol

ämie0,5 L Harn

Na, K, ClNH4, Ph

Nur die Menge an Na+K im Harn im Verhältnis zur Harnmenge ist entscheidend für die weitere Entwicklung der Dysnaträmie.

Elektrolyt-freie Wasser Clearance

Nur die Na und K Konzentration im Harn wirkt sich auf die Plasmaosmolalität aus.

UNa+UK

TCeH2O= V* (1- ------------ ) = 2,7 L/d

PNa

Interpretation des Falles:

Dg: Hypovolämische Hypernaträmie durch eine osmotische Diurese bei PE

ElektrolytElektrolyt-- freie Wasserfreie Wasser-- ClearanceClearance::

2 L

Harn K+Na75

Plasma Na: 150 mmol/l

1 LHarn Na+K

150

+1 L

Na+K0

Harn Na+K < Plasma Na+KVerlust von

freien Wasser

BD Rose Am J Med 1985, p1033Furst H Am J Med Sci 2000, p240

KaliumhaushaltDie tgl. zugeführte Menge an Kalium kann nur über die Niere eliminiert werden

Serum K Konz.

Aldo

Na load

Flow rate

Die tgl. eliminierte Menge an Kalium zeigt die renalen Regulationsmechanismen

Der Trans-Tubuläre Kaliumgradient

Kalium

Kalium

TTKG

Flow

K CCD

TTKG = -----------K Plasma

Osmol Harn

K CCD = K Urin / ----------------Osmol Plasma

CCD

SOLL: Harn Natrium > 25 mmol/lHarnosmo > PlasmaosmoHarnkalium > Plasmakalium

Aussage der Harnkaliumanalyse

HypokalämieTTKG Harnkalium / d

Renaler Verlust > 4Extra-renaler Verlust < 2 < 15 mmol

Nicht geeignet: Fe K, K im Spontanharn

TTKG Harnkalium / dRenale Retention < 8Extra-renale Retent. > 10 > 200 mmol

Hyperkalämie

Harnanionenlücke - UAGHarn (Na + K) - Cl

Ammonium ist ein nicht gemessenes Kationwelches v.a. Chlorid als Anion benötigt.

Steigt die Ammoniumproduktion (bei Azidose), so wird mehr Cl (als Na +K) renal eliminiert.

neg. Wert: adäquate Steigerung der Ammoniumproduktionextrarenale Ursache der Azidose, z.B. Diarrhoe

pos. Wert: fehlende Steigerung der Ammoniumproduktion, z.B. RTA, CNI

Harn Chlorid –metabole Alkalose

Bedeutung: Einteilung der metabolen Alkalose in Chlorid-sensitiv oder nicht Chlorid sensitiv.

Eine niedrige Harn Chlorid Konzentration (< 15 mmol/l, Fe Cl < 1%) zeigt eine Chlorid-sensitive metabole Alkalose und einen Volumenmangel.

Ursachen: Erbrechen, Magensonde,….

Th: Cl-hältige Infusionslösung

Nicht-Chlorid sensitiv: Ursachen: Diuretika, Aldosteronismus,…

Kein Therapieansprechen auf Cl-hältige Infusionen

Kalzium und Phosphathaushalt

Fe Ca und Phosphatbestimmung sinnlos.

Kalziumhaushalt:

Bestimmung der Menge an Kalzium in 24 Stundenevtl. Kreatinin/Kalzium Ratio

Phosphathaushalt:

Bestimmung der renalen Phosphatschwelle

TmP/GFR = PhSerum - (PhUrin x CreaSerum)/CreaUrin

oderNomogramm von Walton und BijvoetNormwert: 0,8-1,6 mmol/l

Key Messages

1) Fe Na ist zur Interpretation des Volumenstatus geeignet: <1% Hypovolämie. 2) Fe Cl sollte anstelle der Fe Na bei glzt. Alkalose bestimmt werden.3) Fe Urea kann zur Erhebung des Volumenstatus unter Diuretika genutzt werden.4) Die Harnosmolalität ist für die Diagnose des Wasserhaushaltes erforderlich.5) Die elektrolyt-freie Wasserclearance ermöglicht die genaue Kalkulation des renalenWasserverlustes und ist der Harnosmolalität in diesem Fall überlegen.6) Bei Hypokaliämie zeigt ein Harnkalium < 20 mmol/l einen extrarenalen Kaliumverlust näherungsweise an.7) Zur genauen Evaluierung der renalen Kaliumausscheidung ist die Berechnung desTrans-Tubulären Kaliumgradienten hilfreich.8) Bei hyperchloridämischer metaboler Azidose ist die Berechung der Harnanionenlücke zur Differentialdiagnose, der Bestimmung des Harn pH überlegen.9) Bei Störungen des Kalziumhaushaltes sollte am besten mehrmals die Kalziummenge im 24 Stunden Harn gemessen werden.10) Die Tmp/GFR (Phosphatschwelle der Niere) unterscheidet renale von extrarenalenUrsachen einer Hypophosphatämie.

Wasser und Natriumhaushaltes

NatriumhaushaltWasserWas wird gemessen ?

Wo wird gemessen ?

Effektorsystem:

Wirkung über:

Plasmaosmolalität

Hypothalamus

ADH, Durst

HarnosmolalitätWasserzufuhr

Gewebeperfusion

Art.aff., Carotissinus, Atria

RAAS, ANP, ADH,Noradrenalin

Harn [Na]Durst

Das Harnosmolalitätshormon: ADH (Vasopressin)

ADH Uosmol Urine volume,L/day

0 80 10

+ 200 4

++ 400 2

+++ 800 1

++++ 1200 0,67

Gesamtkörper (Na + K)Natrium = ------------------------------------

TBW

Adapted from: B.D Rose Clin.Physiol Acid Base and Elektrolyte Disorder McGraw Hill 1994

Harnindizes zur Differentialdiagnose der Oligurie

Parameter Abkürz./Einheit Normwert prä- renal post-

Harn-Natrium (mmol/l) NaU 40 - 80 < 20 > 30 > 40

fraktion. Na-Elimination (%) FENa 1 - 3 < 1 > 3 > 3

frakt. Urea-Elimination*(%) FEUREA 40 - 60 < 35 > 50 > 50

* Diuretika-unabhängig

Hyponatriämie

Harnosmol.< 100 mosmol/l

Harnosmolalität>200 mosmol/l

Normale renale Wasserausscheidung

aber relativzu hohe Wasserzufuhr

RenaleWasserretention

(zu viel ADH)

Hypernatriämie

Harnosmol.> 800 mosmol/l

Harnosmolalität<800 mosmol/l

Extrarenaler

Wasserverlust

Renaler

Wasserverlust

Aussage der Harnkaliumanalyse

HypokalämieTTKG Harnkalium / d

Renale Ursache > 4Extrarenale Ursache < 2 < 15 mmol

TTKG Harnkalium / dRenale Ursache < 8Extrarenale Ursache > 10 > 200 mmol

Hyperkalämie

Funktionelle Harndiagnostik:

Berechnung von Harnindizes zur Interpretation von Elektrolytstörungen durch Integration physiologisch

zusammenhängender Mechanismen.

Fraktionelle ExkretionsratenTTKGUAG

Provokationstests: z.B.: Durstversuch, Ammoniumchloridtest,……

Notwendige Untersuchungen

Blut: Elektrolyte, Blutgas, Osmolalität, Kreatinin und BUN

Harn: Elektrolyte, Osmolalität, Kreatinin und BUN,

Volumen, (pH/pCO2)

Formeln zur Interpretation der erhobenen Werte

Limitation der Fe NatriumAlle fraktionellen Exkretionsraten sind abhängig von der

filtrierten Menge also der GFR.

Fe Na (%

)

GFR (ml/min)

1,2

1,0

0,8

0,6

0,4

0,2

1,4

10 30 50 70 90 110 130

Harn Chlorid

Bedeutung: Metabole Alkalose und Hypovolämie

Durch die Erhöhung der Bikarbonatexkretion wir als Kation Na eliminiert.

In diesem Fall steigt sowohl die Harn Na Konzentration als auch die Fe Na an.

Eine niedrige Harn Chlorid Konzentration (< 15 mmol/l, Fe Cl < 1%) zeigt

bei metaboler Alkalose den Volumenmangel an.

Harn pHHarn pH = Menge an freien H+

keine Information über gesamte renale H+ Exkretionnur Zeichen der distalen Azidifizierung

pH < 5.5 pH > 5.5

MetaboleAzidose

Metabole Alkalose

RTA II, IV od.norm. Reaktion

pH > 6.5norm.

Reaktion

RTA I od.hohe NH4 Produktion

pH < 5.5Paradoxe Azidurie

Fe Kalium in CRF

Fe K (%

)

135

75

60

45

30

15

105

Intakte Aldosteron Antwort und renale Kaliumausscheidung

Selektiver Aldosterondefekt und vermind.renale Kaliumausscheidung

120

Harnkalium 20 mmol/lSerumkalium 3 mmol/l

90

10 30 50 70 90 110 130

GFR (ml/min

Batlle DC NEJM 1981, p 373

Der Trans-Tubuläre Kaliumgradient II

Kalium

CCD

MCD

Kalium

Wasser

Harn Osmol = Plasma Osmol

Osmol Harn

K CCD = K Urin / ----------------Osmol Plasma

-40 mV

ADH

K CCD

TTKG = -----------K Plasma

Plasma Osmol: 280 mosmol/kgKalium: 3 mmol/l

GFR 110 ml/min bzw. 40 ml/min

Aldosteronwirkung/Flow hoch Aldosteronwirkung niedrig

Fe K: 9,6%26,3%

CCD21 mmol/l

TTKG7

ADH

CCD8 mmol/l

TTKG2,7

Harn Kalium: 23 mmol/lHarn Osmol: 800 mosmol/l

Harn Kalium: 23 mmol/lHarn Osmol: 300 mosmol/l

Harn K > 40 renalHarn K < 20 extra-renal

Aussage des TTKG

< 2 = Aldosteron niedrigTTKG bei Hypokaliämie

> 4 = Aldosteron hoch, high flow

< 8 = Aldosteron niedrigTTKG bei Hyperkaliämie

> 10 = Aldosteron hoch, high flow

TTKG - limits

Harn Natrium Konzentration < 25 mmol/l

deshalb evtl. zuvor Volumengabe

Harnosmolalität < Plasmaosmolalität

in diesen Fall TTKG nicht sinnvoll (GFR adapt. Fe K)

Harnkalium > Plasmakalium