Bokhylla

Grundläggande vetenskap

Ödem ansamlas i interstitiella utrymmen som omger kapillärbäddar. Vätskans rörelse mellan kapillärer och interstitium styrs av formeln:

där Jv är flödeshastigheten över kapillärmembranet, k är en konstant som anger membranets genomsläpplighet, Pc är det hydrauliska trycket i kapillärerna, Pi är det hydrauliska trycket i interstitium, πc är det onkotiska trycket i kapillärerna och πi, är det onkotiska trycket i interstitium. Ekvationen visar att det kapillära hydrauliska trycket och det interstitiella onkotiska trycket ökar flödet ut ur kapillärerna, medan det kapillära onkotiska trycket och det interstitiella hydrauliska trycket ökar flödet in i kapillärerna. Dessa tryck kallas Starling-krafter för att hedra den fysiolog som tydligt beskrev deras förhållande. Även om deras absoluta värden varierar avsevärt på olika platser i kroppen, leder samspelet mellan dem på en viss plats alltid till en nettoackumulering av interstitiell vätska. Lymfatiska kanaler återför lyckligtvis denna vätska till den systemiska cirkulationen lika snabbt som den ackumuleras, vilket förhindrar ödembildning samtidigt som den normala intravaskulära volymen bibehålls.

Närvaron av ödem innebär att den interstitiella vätskevolymen överskrider den normala med flera liter. Med sällsynta undantag genererar renal nettonatriumretention detta överskott. Samtidigt kan ödemet ackumuleras endast om en eller flera av Starlingkrafterna förändras eller om lymfedräneringen avbryts. Under vissa förhållanden är den primära skadan en obalans av Starlingkrafterna som påskyndar transudation av vätska till interstitium; sekundär utarmning av intravaskulär volym uppfattas av karotis- och njurarteriella baroreceptorer, och natriumkonservering stimuleras. Vid andra sjukdomar är olämplig natriumretention den proximala störningen. Den resulterande expansionen av den extracellulära vätskevolymen ger upphov till sekundära förändringar av Starlingkrafterna som leder till ödembildning. I åtminstone ett ödembildande tillstånd, det nefrotiska syndromet, inträffar ofysiologisk natriumkonservering och en minskning av det onkotiska trycket samtidigt. I det premenstruella syndromet, idiopatiska ödem och hypotyreos är de primära lesionerna föremål för debatt.

Mekanismerna genom vilka njurarna behåller natrium som svar på hypoperfusion kan ses som reflexer med afferenta (sensor) och efferenta (effector) grenar. Även om sensorer för intravaskulär volym har beskrivits i levern, njurparenkymet och hjärtats förmak, är de viktigaste under ödembildande förhållanden hos människor troligen karotisbaroreceptorn och den juxtaglomerulära apparaten. Impulser från karotisbaroreceptorn kommer in i det centrala nervsystemet via den nionde och tionde kranialnerven. Det resulterande sympatiska utflödet till njuren modulerar den intraglomerulära hemodynamiken och stimulerar troligen direkt den proximala tubulära natriumreabsorptionen. I njuren orsakar hypoperfusion autoregulatorisk dilatation av afferenta arterioler, vilket stimulerar reninfrisättning från specialiserade celler i den arteriolära väggen. Renin katalyserar sedan den intraglomerulära syntesen av angiotensin II, som selektivt ökar det efferenta arteriolära motståndet. Den därav följande ökningen av filtreringstraktionen leder till en minskning av det hydrauliska trycket och en ökning av det onkotiska trycket i peritubulära kapillärer, vilket förbättrar den proximala tubulära natriumreabsorptionen samtidigt som den glomerulära filtrationen stöds. Renin ökar systemiskt nivån av cirkulerande angiotensin II, vilket stimulerar binjuresyntesen av aldosteron. Detta hormon ökar den distala natriumreabsorptionen i nefronet i utbyte mot kalium och väte.

Patogenesen för ödem i olika sjukdomstillstånd sträcker sig från det okomplicerade till det ytterst komplexa. I flera tillstånd är olämplig renal konservering av natrium den initiala störningen, varifrån förändringar i perifera Starlingkrafter följer. Akut glomerulonefrit och andra former av akut och kronisk njursvikt hör till denna kategori. Återmatningsödem, som ibland försvårar administrering av kalorier till undernärda individer, beror troligen på insulinmedierad natriumretention. Det ödem som kan uppstå efter intag av icke-steroida antiinflammatoriska medel har tillskrivits hämning av renal prostaglandinsyntes. Vid toxemi i samband med graviditet orsakar oförklarlig extracellulär vätskevolymökning ödem och systemisk hypertoni samtidigt som rennin-angiotensin-aldosteronaxeln undertrycks.

I vissa ödembildande tillstånd tycks förändringar i perifera Starlingkrafter stimulera natriumretention genom att den intravaskulära volymen utarmas. Sådana tillstånd inkluderar perifer djup ventrombos och postflebitisk venös insufficiens, där ett ökat intrakapillärt hydrauliskt tryck ökar transudationen till interstitium; tillstånd som kännetecknas av överdriven kapillärpermeabilitet, där transudationen återigen påskyndas; och sjukdomar i lymfatiska system, där interstitiell vätska som ackumuleras i normal takt inte kan återföras till den systemiska cirkulationen. Njurfunktionen i ödembildande tillstånd som kännetecknas av hög hjärtminutvolym är också fysiologiskt lämplig. Var och en av tillstånden med hög hjärtminutvolym anses vara resultatet av en eller flera kretsar med låg motståndskraft i det kardiovaskulära systemet. Dessa kretsar kan genomsyra mikrovaskulaturen, vilket troligen är fallet vid anemi, tyreotoxikos, beriberi och Pagets sjukdom, eller så kan de vara stora och enhetliga, vilket är fallet vid traumatisk arteriovenös fistel. Konstant avledning av flödet från njurarna orsakar retention av natrium, höjning av det intravaskulära hydrauliska trycket i alla kapillärbäddar och progressivt ödem.

Hjärtsjukdomar orsakar ofta ödem. Vare sig den upprinnande patologin omfattar endast vänster hjärta, hela myokardiet, perikardiet eller lungorna, innebär utvecklingen av ödem att medeltrycket i höger förmak är förhöjt. Det perifera venösa trycket måste stiga sekundärt för att upprätthålla den venösa returen mot gravitationen, men denna justering påskyndar transudationen till det perifera interstitiet. Samtidigt förhindrar högra förmakshöjningen en kompensatorisk ökning av den lymfatiska återföringen. Medan perifert ödem följer dyspné med månader till år när den initiala skadan finns i vänster hjärta eller i lungorna, uppträder de två symtomen ofta samtidigt vid diffusa kardiomyopatier.

Den gamla förklaringen av det nefrotiska syndromet säger att renal proteinförlust leder till en minskning av det kolloida onkotiska trycket i plasma; den resulterande obalansen i Starlingkrafterna gynnar interstitiell vätskeackumulering på bekostnad av plasmavolymen, som njurarna försöker återskapa genom att hålla kvar salt och vatten. Tyvärr, eftersom hypoalbuminemi kvarstår, återställer njurresponsen bara den obalans som inledde ödembildningen, och processen fortsätter med oförminskad styrka.

Och hur tilltalande denna formulering än är, står den i strid med flera observationer. För det första varierar den serumalbuminkoncentration vid vilken ödem bildas vid nefrotiskt syndrom avsevärt från patient till patient. För det andra kan det hända att medfödd analbuminemi inte alls är förknippad med ödem. För det tredje, även när proteinuri inte åtföljs av glomerulär inflammation, som vid nil sjukdom, är blodvolym och blodtryck ofta högre än när det nefrotiska syndromet är i remission. För det fjärde finns det hos nefrotiska patienter ingen korrelation mellan serumalbumin och plasmareninaktivitet, som vanligtvis är en känslig markör för renal hypoperfusion; i vissa fall kan plasmareninaktiviteten vara nedsatt trots hypoalbuminemi. Även när reninerni är betydande har hämning av angiotensinkonverterande enzym liten effekt på blodtrycket; om reninaldosteronaxeln aktiverades som svar på volymdepletion skulle en trycksänkning inträffa. Tillsammans tyder dessa observationer på att njurarna ofta behåller natrium på ett olämpligt sätt vid nefrotiskt syndrom, även när glomerulonefrit inte är uppenbart. Även om den klassiska formuleringen av patogenesen kan vara korrekt i vissa fall, verkar det som om hypoalbuminemi oftast är en bidragande orsak till snarare än den enda orsaken till ödem.

De cirkulatoriska förändringar som följer av avancerad cirros är komplexa. Intrahepatisk fibros ökar det sinusoidala trycket; hepatisk lymfa produceras följaktligen snabbare än vad den kan återföras till cirkulationen, och ascites ackumuleras. Samtidigt utvecklas fistlar i det hepatiska portalsystemet och kapillärbäddar i huden, lungorna och de intraabdominella viscera som avleder flödet från njurarna. Akut leverinflammation, om sådan finns, drar till sig ett ökat leverartärflöde. Så småningom orsakar spänd ascites extrinsisk kompression av den nedre vena cava, vilket ökar det kapillära hydrauliska trycket i extremiteterna. Den resulterande transudationen förstärks otvivelaktigt av hypoalbuminemi.

Och även om olämplig saltretention kan förekomma tidigt i cirrosens förlopp, berövar dessa kombinerade hemodynamiska följder njurarna blodflödet när sjukdomen fortskrider, och avid natriumretention följer. Det extrema resultatet av dessa störningar är det hepatorenala syndromet, där ett stigande serumkreatinin och praktiskt taget fullständig bevarande av filtrerat natrium är förknippade med massiv sekretering av vätska i interstitiella bäddar och kroppshålorna.