Bookshelf
Basic Science
Edema hoopt zich op in interstitiële ruimten rondom capillaire bedden. De beweging van vloeistof tussen capillairen en het interstitium wordt geregeld door de formule:
waarbij Jv de fluxsnelheid over het capillaire membraan is, k een constante is die de membraanpermeabiliteit aangeeft, Pc de capillaire hydraulische druk is, Pi de interstitiële hydraulische druk, πc de capillaire oncotische druk is, en πi, de interstitiële oncotische druk. De vergelijking geeft aan dat capillaire hydraulische druk en interstitiële oncotische druk de flux uit de haarvaten versterken, terwijl capillaire oncotische druk en interstitiële hydraulische druk de flux in de haarvaten versterken. Deze drukken worden de Starling-krachten genoemd, ter ere van de fysioloog die hun verband duidelijk heeft aangegeven. Hoewel hun absolute waarden aanzienlijk variëren op verschillende plaatsen in het lichaam, leidt de wisselwerking tussen deze krachten op een bepaalde plaats altijd tot een netto ophoping van interstitiële vloeistof. Gelukkig voeren de lymfatische kanalen dit vocht even snel terug naar de systemische circulatie als het zich ophoopt, zodat oedeemvorming wordt voorkomen en het normale intravasculaire volume wordt gehandhaafd.
De aanwezigheid van oedeem impliceert dat het interstitiële vochtvolume het normale volume met verscheidene liters overschrijdt. Op zeldzame uitzonderingen na wordt deze overschrijding veroorzaakt door de netto-natriumretentie van de nieren. Tegelijkertijd kan oedeem zich alleen ophopen als één of meer van de Starling krachten zijn veranderd of als de lymfatische drainage is onderbroken. Bij sommige aandoeningen is het primaire letsel een onevenwichtigheid van de Starling krachten die de transudatie van vocht naar het interstitium versnelt; secundaire depletie van intravasculair volume wordt waargenomen bij carotis- en renale arteriële baroreceptoren, en natriumbehoud wordt gestimuleerd. Bij andere aandoeningen is ongepaste natriumretentie de proximale stoornis; de resulterende expansie van het extracellulaire vloeistofvolume veroorzaakt secundaire veranderingen in de Starling-krachten die leiden tot de vorming van oedeem. Bij ten minste één oedeemvormende aandoening, het nefrotisch syndroom, treden tegelijk een niet-fysiologische natriumretentie en een verlaging van de oncotische druk op. Bij het premenstrueel syndroom, idiopathisch oedeem, en hypothyreoïdie, zijn de primaire letsels een punt van discussie.
De mechanismen waardoor de nieren natrium vasthouden in reactie op hypoperfusie kunnen worden gezien als reflexen met afferente (sensor) en efferente (effector) ledematen. Hoewel er sensoren van het intravasculaire volume zijn beschreven in de lever, het nierparenchym en de hartatria, zijn de belangrijkste in oedeemvormende omstandigheden bij de mens waarschijnlijk de carotisbaroreceptor en het juxtaglomerulaire apparaat. Impulsen afkomstig van de carotisbaroreceptor komen het centrale zenuwstelsel binnen via de negende en tiende hersenzenuw; de resulterende sympathische uitstroom naar de nier moduleert de intraglomerulaire hemodynamica en stimuleert waarschijnlijk rechtstreeks de proximale tubulaire natriumreabsorptie. In de nier veroorzaakt hypoperfusie een autoregulatoire dilatatie van afferente arteriolen, waardoor de afgifte van renine uit gespecialiseerde cellen in de arteriolaire wand wordt gestimuleerd. Renine katalyseert vervolgens de intraglomerulaire synthese van angiotensine II, waardoor de efferente arteriolaire weerstand selectief toeneemt. De resulterende toename van de filtratietractie leidt tot een daling van de hydraulische druk en een stijging van de oncotische druk in de peritubulaire haarvaten, waardoor de proximale tubulaire natriumreabsorptie wordt verbeterd en de glomerulaire filtratie wordt ondersteund. Systemisch verhoogt renine het niveau van circulerend angiotensine II, dat de bijniersynthese van aldosteron stimuleert. Dit hormoon verhoogt de distale nefron natrium reabsorptie in ruil voor kalium en waterstof.
De pathogenese van oedeem in verschillende ziektetoestanden varieert van ongecompliceerd tot buitengewoon complex. In verschillende aandoeningen is een ongepast behoud van natrium door de nieren de initiële verstoring, waaruit veranderingen in perifere Starling krachten volgen. Acute glomerulonefritis en andere vormen van acuut en chronisch nierfalen behoren tot deze categorie. Terugvloeiend oedeem, dat soms de toediening van calorieën aan ondervoede personen bemoeilijkt, is waarschijnlijk te wijten aan insuline-gemedieerde natriumretentie. Het oedeem dat kan optreden na inname van niet-steroïdale ontstekingsremmende middelen wordt toegeschreven aan remming van de prostaglandinesynthese in de nieren. Bij zwangerschapstoxemie veroorzaakt onverklaarbare extracellulaire vloeistofvolumevergroting oedeem en systemische hypertensie, terwijl de rennine-angiotensine-aldosteron-as wordt onderdrukt.
In sommige oedeemvormende toestanden lijken veranderingen in perifere Starling-krachten natriumretentie te stimuleren door het intravasculaire volume te depleteren. Dergelijke toestanden omvatten perifere diepe veneuze trombose en postphlebitische veneuze insufficiëntie, waarbij verhoogde intracapillaire hydraulische druk transudatie in het interstitium verhoogt; toestanden die worden gekenmerkt door excessieve capillaire permeabiliteit, waarbij transudatie opnieuw wordt versneld; en ziekten van de lymfevaten, waarbij interstitiële vloeistof die op een normale snelheid is geaccumuleerd niet kan worden teruggevoerd naar de systemische circulatie. De nierfunctie in oedeemvormende toestanden die worden gekenmerkt door een hoog hartminuutvolume is ook fysiologisch geschikt. Aangenomen wordt dat elk van de toestanden met hoge output het gevolg is van één of meer lage-weerstandscircuits in het cardiovasculaire systeem. Deze circuits kunnen de microvasculatuur doordringen, zoals waarschijnlijk het geval is bij anemie, thyrotoxicose, beriberi en de ziekte van Paget, of zij kunnen groot en unitair zijn, zoals bij traumatische arterioveneuze fistels. Constante omleiding van de stroom uit de nieren veroorzaakt retentie van natrium, verhoging van de intravasculaire hydraulische druk in alle capillaire bedden, en progressief oedeem.
Cardiale aandoeningen veroorzaken vaak oedeem. Of het nu gaat om de linkerharthelft, de gehele hartspier, het hartzakje of de longen, de ontwikkeling van oedeem impliceert dat de gemiddelde rechteratriumdruk verhoogd is. De perifere veneuze druk moet secundair stijgen om de veneuze terugkeer tegen de zwaartekracht in te handhaven, maar deze aanpassing versnelt de transsudatie naar het perifere interstitium. Tegelijkertijd verhindert de rechter atriale hypertensie een compensatoire toename van de lymfatische terugvoer. Terwijl perifeer oedeem maanden tot jaren op dyspnoe volgt wanneer de initiële laesie zich in het linkerhart of de longen bevindt, treden de twee symptomen vaak gelijktijdig op bij diffuse cardiomyopathieën.
De aloude verklaring van het nefrotisch syndroom stelt dat nierproteïneverlies leidt tot een vermindering van de plasma colloïd oncotische druk; de resulterende onbalans in Starling krachten bevordert interstitiële vochtophoping ten koste van plasmavolume, dat de nieren proberen te reconstitueren door zout en water vast te houden. Helaas, omdat hypoalbuminemie aanhoudt, herstelt de nierreactie slechts het onevenwicht dat oedeemvorming in gang zette, en het proces gaat onverminderd door.
Zo aantrekkelijk als deze formulering is, is zij in strijd met verschillende waarnemingen. Ten eerste varieert de serumalbumineconcentratie waarbij oedeem ontstaat in het nefrotisch syndroom aanzienlijk van patiënt tot patiënt. Ten tweede, congenitale analbuminemie kan helemaal niet geassocieerd zijn met oedeem. Ten derde, zelfs wanneer proteïnurie niet gepaard gaat met glomerulaire ontsteking, zoals bij nefrotisch syndroom, zijn bloedvolume en bloeddruk vaak hoger dan wanneer het nefrotisch syndroom in remissie is. Ten vierde is er bij nefrotische patiënten geen correlatie tussen serumalbumine en plasma renine activiteit, die gewoonlijk een gevoelige marker is voor renale hypoperfusie; in sommige gevallen kan, ondanks hypoalbuminemie, de plasma renine activiteit verlaagd zijn. Zelfs bij een aanzienlijke reninernie heeft remming van het angiotensine-converterend enzym weinig effect op de bloeddruk; als de reninaldosteron-as geactiveerd zou worden als reactie op volumedeppletie, zou een verlaging van de druk optreden. Al deze observaties tezamen suggereren dat de nieren bij het nefrotisch syndroom vaak op ongepaste wijze natrium vasthouden, zelfs als er geen glomerulonefritis aantoonbaar is. Hoewel de klassieke formulering van de pathogenese in sommige gevallen juist kan zijn, blijkt dat hypoalbuminemie meestal eerder bijdraagt tot oedeem dan er de enige oorzaak van is.
De veranderingen in de bloedsomloop die het gevolg zijn van gevorderde cirrose zijn complex. Intrahepatische fibrose verhoogt de sinusoïdale druk; leverlymfe wordt bijgevolg sneller geproduceerd dan het kan worden teruggegeven aan de circulatie, en ascites hoopt zich op. Tegelijkertijd ontwikkelen het leverportaalsysteem en capillaire bedden in de huid, longen en intra-abdominale viscera fistels die de stroom van de nieren afleiden. Acute leverontsteking, indien aanwezig, trekt verhoogde hepatische arteriële flow. Uiteindelijk veroorzaakt gespannen ascites extrinsieke compressie van de vena cava inferior, waardoor de capillaire hydraulische druk in de extremiteiten toeneemt. De resulterende transudatie wordt ongetwijfeld versterkt door hypoalbuminemie.
Hoewel inadequate zoutretentie vroeg in het verloop van cirrose kan optreden, beroven deze gecombineerde hemodynamische sequelae de nieren van bloedstroom naarmate de ziekte vordert, en gretige natriumretentie volgt. Het extreme resultaat van deze stoornissen is het hepatorenaal syndroom, waarbij een stijgend serum creatinine en vrijwel volledig behoud van gefilterd natrium gepaard gaan met massale sekwestratie van vocht in de interstitiële bedden en de lichaamsholten.