dontbemed

Y học chứng cứ cho bác sĩ lâm sàng

,

Khoảng trống thẩm thấu huyết thanh

Nội dung này dành cho học viên và nhân viên y tế, không dành cho bệnh nhân và không thay thế cho tư vấn y khoa trực tiếp.

ÁP SUẤT THẨM THẤU (OSMOLALITY VÀ OSMOLARITY)

“Osmolality” (độ thẩm thấu) đo lường số mol các hạt hòa tan trên mỗi kg dung môi (trong lâm sàng, dung môi là nước). Trong khi đó, ‘osmolarity” (nồng độ thẩm thấu) đo lường số hạt hòa tan trên mỗi lít dung dịch. Mặc dù khác nhau về đơn vị, nhưng trong thực hành lâm sàng, hai chỉ số này gần như tương đương và thường được sử dụng thay thế cho nhau. Tuy nhiên, chúng ta cần lưu ý rằng:

  • Các phương pháp đo trực tiếp (từ máy đo áp suất thẩm thấu – osmometer) cho ra kết quả là osmolality (mosm/kg nước).
  • Các phương pháp ước tính (thông qua công thức tính toán) thường cho ra osmolarity (mosm/L dung dịch).

Với các mục đích lâm sàng thực tế, các phép đo này có thể coi là tương đương. Để thống nhất, chúng ta sẽ sử dụng thuật ngữ osmolality trong suốt chủ đề này.

CÁC YẾU TỐ QUYẾT ĐỊNH ÁP SUẤT THẨM THẤU HUYẾT THANH

Áp suất thẩm thấu huyết thanh (hoặc huyết tương) được quyết định bởi nồng độ (tính bằng mmol/L) của các chất tan trong huyết tương. Ở hầu hết mọi người, các chất tan hiện diện với nồng độ đủ cao để ảnh hưởng đáng kể đến áp suất thẩm thấu bao gồm muối natri (chủ yếu là chloride và bicarbonate), glucose và urê. Nếu không có các chất tan khác xuất hiện trong huyết thanh với nồng độ millimolar cao (trên 5 mmol/L), nồng độ của ba thành phần trên có thể được sử dụng để dự đoán áp suất thẩm thấu đo được. Nhiều công thức đã được đánh giá cho mục đích này, và mối liên hệ sau đây được chấp nhận rộng rãi trong thực hành lâm sàng 1-5:

Công thức tính toán áp suất thẩm thấu huyết thanh (Calculated Sosm):

$$\text{Calculated } S_{osm} = (2 \times \text{Nồng độ Na huyết thanh, mmol/L}) + \frac{\text{Nồng độ Glucose, mg/dL}}{18} + \frac{\text{Nồng độ Blood urea nitrogen, mg/dL}}{2,8}$$

Hoặc, nếu sử dụng đơn vị quốc tế (tất cả đều tính bằng mmol/L):

$$\text{Calculated } S_{osm} = (2 \times \text{Nồng độ Na huyết thanh}) + \text{Nồng độ Glucose} + \text{Nồng độ Urê}$$

Nồng độ natri huyết thanh được nhân hai để tính đến sự đóng góp áp suất thẩm thấu của các anion đi kèm (chloride và bicarbonate). Trong công thức đầu tiên, các số chia 18 và 2,8 được dùng để chuyển đổi đơn vị từ mg/dL sang mosmol/kg (máy tính 1 và máy tính 2) 6.

ĐO LƯỜNG ÁP SUẤT THẨM THẤU HUYẾT THANH

Osmolality (độ thẩm thấu) là một tính chất phụ thuộc vào nồng độ (colligative property), liên quan đến tỷ lệ giữa số lượng hạt chất tan và số lượng phân tử dung môi trong dung dịch. Các tính chất này ảnh hưởng đến điểm đóng băng, điểm sôi, áp suất hơi hoặc điểm sương của bất kỳ dung dịch nào. Khi độ thẩm thấu tăng lên, nhiệt độ đóng băng của dung dịch sẽ giảm xuống, áp suất hơi hoặc điểm sương giảm, và nhiệt độ sôi tăng lên. Độ thẩm thấu của huyết thanh (hay bất kỳ dung dịch nước nào) có thể được xác định bằng cách đo bất kỳ tính chất nào trong số này.

Các thiết bị đo áp suất thẩm thấu (osmometer) sử dụng trong lâm sàng phổ biến nhất hiện nay hoạt động dựa trên nguyên lý đo nhiệt độ đóng băng của dung dịch. Nước tinh khiết đóng băng ở 0°C. Về lý thuyết, khi thêm 1.000 mosmol của bất kỳ chất tan có kích thước phân tử tương đối nhỏ nào (hoặc hỗn hợp các chất tan) vào 1 kg nước, điểm đóng băng của dung dịch sẽ hạ thấp đi 1,86°C. Mối quan hệ này cho phép chúng ta tính toán độ thẩm thấu của một dung dịch. Chẳng hạn, điểm đóng băng của nước huyết tương thông thường ở khoảng -0,521°C. Điều này tương ứng với độ thẩm thấu là 0,280 osmol/kg (tương đương 0,521 ÷ 1,86) hay 280 mosmol/kg.

Các máy đo áp suất thẩm thấu dựa trên nguyên lý giảm áp suất hơi (vapor pressure depression) ít được các phòng xét nghiệm lâm sàng sử dụng hơn. Những thiết bị này kém hiệu quả trong một số tình huống nhất định vì các chất tan dễ bay hơi không làm giảm áp suất hơi nhiều như các chất tan không bay hơi ở cùng nồng độ mol. Hệ quả là, đóng góp vào độ thẩm thấu của ethanol, methanol, ethylene glycol và isopropyl alcohol trong huyết thanh thường bị đánh giá thấp khi sử dụng máy đo dựa trên áp suất hơi. Do đó, không nên sử dụng phương pháp đo áp suất hơi để chẩn đoán khi nghi ngờ ngộ độc các loại chất này 7,8. (Xem thêm mục “Giá trị lâm sàng của khoảng trống áp suất thẩm thấu huyết thanh” dưới đây).

GIÁ TRỊ LÂM SÀNG CỦA KHOẢNG TRỐNG ÁP SUẤT THẨM THẤU HUYẾT THANH (SERUM OSMOLAL GAP)

Giá trị áp suất thẩm thấu đo được và giá trị tính toán theo công thức thường tương đương nhau (chênh lệch thường trong khoảng 6 mosmol/kg) 2-4. Một khoảng trống áp suất thẩm thấu (osmolal gap) tăng cao khi giá trị đo được lớn hơn giá trị tính toán (sử dụng các công thức nêu trên) trên 10 mosmol/kg (máy tính 1 và máy tính 2). Nguyên nhân gây tăng khoảng trống này thường sẽ được gợi ý từ bối cảnh lâm sàng (bảng 1). (Xem thêm mục ‘Các yếu tố quyết định áp suất thẩm thấu huyết thanh’ phía trên).

Ngoài các sai sót trong xét nghiệm, có hai cơ chế chính khiến áp suất thẩm thấu đo được cao hơn đáng kể so với giá trị tính toán:

  • Sự hiện diện của các chất tan bổ sung: Có thể có một hoặc nhiều chất tan khác ngoài muối natri, glucose hoặc urê với nồng độ đủ cao làm tăng áp suất thẩm thấu (bảng 1) 3,4,6,9-12. Các chất này bao gồm:
    • Các chất dễ dàng đi qua màng tế bào: ethanol, methanol, ethylene glycol, propylene glycol, isopropanol.
    • Các chất có thể gây dịch chuyển nước do tạo ra “tính trương” (tonicity): truyền mannitol, globulin miễn dịch, sucrose, maltose.
    • Các chất gây hạ natri máu do được hấp thu dưới dạng dung dịch nhược trương: các dung dịch tưới rửa chứa glycine hoặc sorbitol sử dụng trong phẫu thuật cắt đốt tuyến tiền liệt qua niệu đạo hoặc nội soi buồng tử cung.
  • Tình trạng tăng lipid máu hoặc protein máu nặng: Những tình trạng này không ảnh hưởng đến nồng độ natri trong phần nước của huyết thanh – chính là thành phần quyết định áp suất thẩm thấu đo được. Tuy nhiên, nếu nồng độ natri được đo bằng một số kỹ thuật phân tích nhất định (như đo quang phổ ngọn lửa hoặc phương pháp điện cực chọn lọc ion gián tiếp), kết quả có thể bị giảm giả tạo (gọi là giả hạ natri máu). Những tình trạng này không làm ảnh hưởng đến các phương pháp đo trực tiếp áp suất thẩm thấu. (Xem thêm “Nguyên nhân hạ natri máu nhược trương ở người lớn”.)

Như đã đề cập, để phát hiện chính xác tình trạng tăng khoảng trống áp suất thẩm thấu do các chất dễ bay hơi gây ra như ngộ độc ethanol, methanol, ethylene glycol hoặc isopropyl alcohol, cần phải sử dụng máy đo dựa trên nguyên lý giảm điểm đóng băng, thay vì máy đo dựa trên áp suất hơi. (Xem thêm mục ‘Đo lường áp suất thẩm thấu huyết thanh’ phía trên).

Các vấn đề liên quan đến khoảng trống áp suất thẩm thấu niệu sẽ được thảo luận riêng biệt. (Xem thêm “Khoảng trống anion và áp suất thẩm thấu niệu trong nhiễm toan chuyển hóa”.)

CÁC NGUYÊN NHÂN CHÍNH GÂY TĂNG KHOẢNG TRỐNG ÁP SUẤT THẨM THẤU HUYẾT THANH

Ngộ độc Ethanol

Nguyên nhân phổ biến nhất gây tăng khoảng trống áp suất thẩm thấu huyết thanh là do sử dụng ethanol. Nồng độ ethanol trong huyết thanh thường có thể vượt quá 100 mosmol/kg 3,5,12, nhưng ngay cả với nồng độ trung bình, nó cũng tạo ra một khoảng trống áp suất thẩm thấu đáng kể.

Ethanol có trọng lượng phân tử là 46 mg/mmol. Do đó, đóng góp về áp suất thẩm thấu của nó tương đương với nồng độ ethanol trong huyết thanh (tính bằng mg/100 mL) chia cho 4,6. Mặc dù một số nghiên cứu trước đây từng đề xuất rằng ethanol có thể gây ra ảnh hưởng lớn hơn so với trọng lượng phân tử thực tế (do làm giảm hàm lượng nước trong huyết thanh) 4,5,13, các dữ liệu mới hơn đã cho thấy giả thuyết này không chính xác 14.

Vì vậy, nếu muốn đưa thêm sự đóng góp của ethanol vào việc tính toán áp suất thẩm thấu huyết thanh, chúng ta nên sử dụng các công thức sau:

Công thức tính toán:

$$\text{Calculated } S_{osm} = (2 \times \text{Nồng độ Na huyết thanh}) + \frac{\text{Glucose}}{18} + \frac{\text{BUN}}{2,8} + \frac{\text{Ethanol}}{4,6}$$

Hoặc, nếu sử dụng đơn vị quốc tế (tất cả đều tính bằng mmol/L):

$$\text{Calculated } S_{osm} = (2 \times \text{Nồng độ Na huyết thanh}) + \text{Glucose} + \text{Urê} + (1,25 \times \text{Ethanol})$$

Việc tính toán này đặc biệt quan trọng khi bệnh nhân đồng thời sử dụng các loại cồn độc hại hoặc glycol cùng với ethanol, một tình huống xảy ra khá thường xuyên 15.

Nhiễm toan chuyển hóa có khoảng trống anion (anion gap) tăng cao

Việc đo khoảng trống áp suất thẩm thấu huyết thanh có giá trị chẩn đoán rất hữu ích ở những bệnh nhân bị nhiễm toan chuyển hóa có khoảng trống anion tăng cao không rõ nguyên nhân, đặc biệt là khi nghi ngờ ngộ độc cồn độc hại (bảng 2). (Xem thêm bài “Tiếp cận bệnh nhân người lớn bị nhiễm toan chuyển hóa”).

Các loại cồn độc và glycol

Methanol và ethylene glycol

Tính toán khoảng trống áp suất thẩm thấu (osmolal gap) là một xét nghiệm sàng lọc nhanh hữu ích khi nghi ngờ ngộ độc methanol, ethylene glycol hoặc các loại cồn/glycol độc hại khác 6,11,16. Trong bối cảnh lâm sàng phù hợp, một khoảng trống áp suất thẩm thấu tăng cao (trên 10 mosmol/kg) mà không được giải thích bởi nồng độ ethanol trong máu, là dấu hiệu gợi ý nhưng chưa đủ để chẩn đoán xác định ngộ độc methanol hoặc ethylene glycol 4.

Methanol, ethylene glycol và các loại cồn/glycol độc hại khác khi vào cơ thể sẽ được chuyển hóa thành các acid hữu cơ mạnh (ví dụ: acid formic, acid oxalic và các chất khác). Như mô tả dưới đây, quá trình chuyển hóa này đồng thời làm giảm khoảng trống áp suất thẩm thấu và tạo ra tình trạng nhiễm toan chuyển hóa có khoảng trống anion (anion gap) tăng cao.

Mặc dù tình trạng nhiễm toan chuyển hóa với khoảng trống anion tăng cao không phải lúc nào cũng xuất hiện (đặc biệt là trong giai đoạn sớm, trước khi methanol, ethylene glycol và/hoặc các chất liên quan được chuyển hóa thành acid mạnh), việc kết hợp cả hai chỉ số: tăng khoảng trống áp suất thẩm thấu và tăng khoảng trống anion sẽ làm tăng khả năng chẩn đoán ngộ độc cồn. Sự nghi ngờ cao độ về chẩn đoán này cần được ưu tiên điều trị bằng các thuốc ức chế enzyme alcohol dehydrogenase. Các biện pháp can thiệp này giúp ngăn chặn sự hình thành các chất chuyển hóa độc hại và thường an toàn. Do đó, nếu nghi ngờ cao, cần thực hiện ngay lập tức trước khi có kết quả xét nghiệm độc chất “Ngộ độc methanol và ethylene glycol: Quản lý”, phần ‘Ức chế alcohol dehydrogenase (fomepizole hoặc ethanol)’.

Methanol là một phân tử nhỏ (trọng lượng phân tử là 32), và việc nuốt phải (hoặc hấp thụ qua da) có thể tạo ra nồng độ rất cao trong huyết thanh. Nồng độ methanol huyết thanh ở mức 80 mg/dL tương đương với khoảng 21 mosmol/kg, tạo ra mức tăng tương ứng trong khoảng trống áp suất thẩm thấu huyết thanh. Mức tăng này ít rõ rệt hơn với ethylene glycol ở cùng nồng độ, vì đây là phân tử lớn hơn (trọng lượng phân tử là 62). Do đó, ở cùng một nồng độ huyết thanh, ethylene glycol chỉ làm tăng khoảng trống áp suất thẩm thấu khoảng một nửa so với methanol (bảng 3) 17.

Khoảng trống áp suất thẩm thấu huyết thanh tăng cao ở bệnh nhân bị nhiễm toan chuyển hóa với khoảng trống anion tăng không rõ nguyên nhân có thể là manh mối quan trọng cho thấy sự hiện diện của ngộ độc methanol hoặc ethylene glycol 18. Cần xem xét khả năng bệnh nhân đã uống thêm ethanol; nếu có, cần xác định và định lượng sự đóng góp của nó vào khoảng trống áp suất thẩm thấu. Việc đồng thời uống cả cồn độc hại/glycol và ethanol là rất phổ biến 5.

Vì vậy, khi sử dụng khoảng trống áp suất thẩm thấu như một manh mối chẩn đoán, các công thức ước tính cần được điều chỉnh để bao gồm cả đóng góp từ ethanol 4,5 (xem thêm ‘Các nguyên nhân chính gây tăng khoảng trống áp suất thẩm thấu huyết thanh’ phía trên):

Công thức tính toán:

$$\text{Calculated } S_{osm} = (2 \times \text{Nồng độ Na huyết thanh}) + \frac{\text{Glucose}}{18} + \frac{\text{BUN}}{2,8} + \frac{\text{Ethanol}}{4,6}$$

Khi sử dụng đơn vị quốc tế (mmol/L) (máy tính 2) 4,5:

$$\text{Calculated } S_{osm} = (2 \times \text{Nồng độ Na huyết thanh}) + \text{Glucose} + \text{Urê} + (1,25 \times \text{Ethanol})$$

Quá trình chuyển hóa methanol hoặc ethylene glycol gây ra sự sụt giảm dần dần của khoảng trống áp suất thẩm thấu. Khi quá trình chuyển hóa biến đổi phân tử gốc thành các chất chuyển hóa acid (như acid formic hoặc acid glyoxylic và oxalic), đóng góp về thẩm thấu của chúng biến mất vì mỗi phân tử acid hữu cơ được tạo ra sẽ tương ứng với sự biến mất của một phân tử bicarbonate. Do đó, sự gia tăng các ion hữu cơ được bù trừ hoàn toàn bởi sự sụt giảm tương ứng của các ion bicarbonate. Hệ quả là, khoảng trống áp suất thẩm thấu chỉ phản ánh nồng độ phân tử cồn gốc chưa chuyển hóa (và các chất chuyển hóa không mang điện), chứ không phản ánh được các chất chuyển hóa acid mạnh của chúng 19.

Kết quả của các tác động chuyển hóa này là khoảng trống áp suất thẩm thấu phản ánh nồng độ cồn hoặc glycol đã nuốt vào và thường giảm dần theo quá trình chuyển hóa, trong khi nhiễm toan với khoảng trống anion lại là hệ quả của quá trình chuyển hóa đó và tăng dần theo thời gian. Thông thường, khi bệnh nhân nhập viện cấp cứu, các yếu tố của cả hai tình trạng thường cùng tồn tại. Tuy nhiên, chỉ có khoảng trống áp suất thẩm thấu được ghi nhận ở những bệnh nhân nhập viện rất sớm, và chỉ có nhiễm toan chuyển hóa với khoảng trống anion được ghi nhận ở những bệnh nhân nhập viện rất muộn. Ngoài ra, việc dùng kèm ethanol (làm chậm quá trình chuyển hóa các chất độc này) có thể làm giảm hoặc loại bỏ sự phát triển của tình trạng nhiễm toan chuyển hóa với khoảng trống anion.

Các loại cồn khác

Diethylene glycol là một loại glycol độc hại khác có thể gây ra cả khoảng trống áp suất thẩm thấu và nhiễm toan chuyển hóa có khoảng trống anion đe dọa tính mạng. Loại glycol này từng gây ra nhiều vụ ngộ độc dịch bệnh khi được sử dụng làm dung môi cho nhiều loại thuốc. Vụ dịch nổi tiếng nhất xảy ra vào năm 1937 (“Sự cố Massengill”) khi Công ty S.E. Massengill sử dụng diethylene glycol trong chế phẩm sulfanilamide 20. Các vụ dịch và trường hợp lẻ tẻ khác bắt nguồn từ siro ho pha chế sai công thức (ở Panama), kem đánh răng (sản xuất tại Trung Quốc), hỗn hợp thuốc mọc răng (Nigeria) 21,22, dung dịch bóc giấy dán tường 23, cũng như dung dịch chống đông và dầu phanh 24,25. Ngoài ra, ngộ độc diethylene glycol thường liên quan đến thuốc giả, và thị trường thuốc trực tuyến bất hợp pháp đang phát triển khiến nó trở thành mối đe dọa sức khỏe cộng đồng, đặc biệt là ở châu Phi và châu Á 22,25.

Một trong những chất chuyển hóa chính của diethylene glycol là 2-hydroxyethoxyacetic acid, một chất độc thần kinh mạnh gây nhiễm toan chuyển hóa có khoảng trống anion cao, và diglycolic acid, chất gây độc cho thận 22,24,25. Bệnh nhân ngộ độc diethylene glycol thường biểu hiện với các triệu chứng tiêu hóa, viêm gan và viêm tụy. Sau đó, họ có thể phát triển bệnh não, bệnh lý thần kinh sọ não và thần kinh ngoại biên với liệt tiến triển, dẫn đến suy hô hấp. Liệt hai mặt (bifacial plegia) xảy ra ở khoảng 50% bệnh nhân bị ảnh hưởng 26. Tổn thương thận cấp vô niệu hoặc thiểu niệu có thể xảy ra do hoại tử các tế bào ống thận gần. Khác với ngộ độc ethylene glycol, tình trạng này không có sự lắng đọng tinh thể calcium oxalate vì không tạo ra acid oxalic 22. Tuy nhiên, ngộ độc đồng thời cả diethylene glycol và ethylene glycol từ thuốc giả đã từng được ghi nhận, và tinh thể đã được xác định trong nước tiểu của những bệnh nhân này 27,28. Việc đo lường diethylene glycol trong huyết thanh giúp xác định chẩn đoán; tuy nhiên, xét nghiệm này không được thực hiện thường quy, và chẩn đoán thường dựa vào tiền sử và bệnh cảnh lâm sàng.

Khoảng trống áp suất thẩm thấu và khoảng trống anion cũng có thể tăng ở những bệnh nhân được điều trị bằng propylene glycol truyền tĩnh mạch 29-34. Dung môi dược phẩm này được sử dụng để hòa tan nhiều loại thuốc và trở nên độc hại khi dùng liều cao. Propylene glycol được chuyển hóa thành một số sản phẩm bao gồm L-lactic acid, D-lactic acid và glyoxal. Sự kết hợp giữa khoảng trống áp suất thẩm thấu lớn và toan chuyển hóa có khoảng trống anion cao ở những bệnh nhân được điều trị bằng các thuốc hòa tan trong propylene glycol là dấu hiệu đặc trưng của tình trạng này. Hầu hết các ca ngộ độc propylene glycol được báo cáo xảy ra trong môi trường chăm sóc tích cực (ICU) khi sử dụng liều cao lorazepam hoặc phenobarbital để điều trị cai rượu hoặc gây mê điều trị 30,31. Các thuốc khác hòa tan trong propylene glycol bao gồm diazepam, phenytoin, trimethoprim-sulfamethoxazole, etomidate, nitroglycerin và esmolol 33,34.

Isopropyl alcohol được chuyển hóa thành acetone, một phân tử không ion hóa. Acetone không phải là một acid và không gây nhiễm toan chuyển hóa hay làm tăng khoảng trống anion. Do đó, ngộ độc isopropyl alcohol tạo ra khoảng trống áp suất thẩm thấu lớn (cả isopropyl alcohol và acetone đều góp phần vào áp suất thẩm thấu) nhưng sẽ không trực tiếp gây nhiễm toan chuyển hóa. (Xem thêm bài “Ngộ độc Isopropyl alcohol”.)

Trái ngược với methanol, ethylene glycol và isopropyl alcohol, ethanol được chuyển hóa nhanh chóng thành carbon dioxide và nước. Do đó, mặc dù sự đóng góp về thẩm thấu của nó giảm dần theo thời gian, tình trạng nhiễm toan chuyển hóa sẽ không xảy ra.

Nhiễm toan ceton và nhiễm toan lactic

Việc bổ sung các acid ceton hoặc acid lactic vào huyết thanh không làm tăng trực tiếp áp suất thẩm thấu hay tạo ra khoảng trống áp suất thẩm thấu. Khi acid lactic hoặc acid ceton tích tụ trong dịch ngoại bào, các ion hydro từ acid này kết hợp với bicarbonate tạo thành acid carbonic, sau đó được thải ra ngoài dưới dạng carbon dioxide. Do đó, việc nhân nồng độ natri với 2 đã bao gồm tất cả các phân tử thẩm thấu có nguồn gốc từ các acid này.

Tuy nhiên, khoảng trống áp suất thẩm thấu huyết thanh vẫn có thể tăng nhẹ trong bệnh cảnh nhiễm toan ceton và nhiễm toan lactic. Có vài lý giải cho sự gia tăng này ở những bệnh nhân mắc các rối loạn trên:

  • Trong nhiễm toan lactic, các phân tử nhỏ, không tích điện và các phân tử tích điện dương (như các amino acid) có hoạt tính thẩm thấu được giải phóng từ các tế bào bị tổn thương hoặc chết 35.
  • Trong nhiễm toan ceton, nồng độ acetone và glycerol trong huyết tương tăng cao làm tăng khoảng trống áp suất thẩm thấu 36.

Bệnh thận mạn giai đoạn cuối

Khoảng trống áp suất thẩm thấu huyết thanh tăng ở bệnh nhân bệnh thận mạn giai đoạn cuối do sự tích tụ của các chất tan phân tử nhỏ chưa xác định 6,9. Chạy thận nhân tạo giúp loại bỏ các phân tử này và làm mất khoảng trống áp suất thẩm thấu ở những bệnh nhân này. Hiệu ứng này ít rõ rệt hơn trong trường hợp tổn thương thận cấp.

Truyền thuốc cản quang có áp suất thẩm thấu thấp

Việc truyền tĩnh mạch thuốc cản quang có áp suất thẩm thấu thấp khi chụp cắt lớp vi tính (CT) có thể làm tăng khoảng trống áp suất thẩm thấu từ 3 đến 4 mosmol/kg 37.

Giả hạ natri máu (Pseudohyponatremia)

Bất kỳ thiết bị đo lường nào bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi hàm lượng nước trong huyết thanh đều có thể dẫn đến tình trạng giả hạ natri máu. Tình trạng này xảy ra khi bệnh nhân có tăng protein máu hoặc tăng lipid máu nặng. Do đó, thông thường chúng ta khuyến cáo nên đo áp suất thẩm thấu huyết thanh trong mọi trường hợp hạ natri máu không rõ nguyên nhân hoặc không dự đoán trước được.

Nếu giá trị áp suất thẩm thấu tính toán thấp hơn đáng kể so với giá trị đo được, rất có thể bệnh nhân đang bị giả hạ natri máu. Việc điều trị không phù hợp nhằm tăng nồng độ natri huyết thanh ở những bệnh nhân bị giả hạ natri máu (tức là khi tình trạng hạ natri máu chỉ là một sai số phòng xét nghiệm) có thể dẫn đến những biến chứng nghiêm trọng. (Xem thêm bài “Nguyên nhân hạ natri máu nhược trương ở người lớn”).

Các nguyên nhân khác

Khoảng trống áp suất thẩm thấu huyết thanh tăng cao có thể xảy ra trong nhiều tình huống lâm sàng khác (bảng 1):

TỔNG KẾT VÀ KHUYẾN NGHỊ

Các yếu tố quyết định áp suất thẩm thấu huyết thanh: Áp suất thẩm thấu huyết thanh (hoặc huyết tương) được xác định bởi nồng độ (tính bằng mmol/L) của các chất tan trong huyết tương. Ở người bình thường, muối natri (chủ yếu là chloride và bicarbonate), glucose và urê là các chất tan chính. Nếu không có các chất tan khác xuất hiện với nồng độ cao, nồng độ của ba thành phần này có thể được dùng để dự đoán áp suất thẩm thấu đo được. Nhiều công thức đã được đánh giá cho mục đích này (máy tính 1 và máy tính 2). (Xem thêm mục ‘Các yếu tố quyết định áp suất thẩm thấu huyết thanh’ phía trên).

Đo lường áp suất thẩm thấu huyết thanh: Áp suất thẩm thấu của huyết thanh (hoặc bất kỳ dung dịch nước nào) được đo trực tiếp bằng máy đo áp suất thẩm thấu (osmometer). Các máy đo lâm sàng phổ biến nhất hiện nay hoạt động dựa trên nguyên lý giảm điểm đóng băng. Các thiết bị dựa trên nguyên lý giảm áp suất hơi ít được sử dụng hơn trong các phòng xét nghiệm lâm sàng, do hạn chế trong việc phát hiện các chất dễ bay hơi như ethanol, methanol, ethylene glycol và isopropyl alcohol – các chất này không làm giảm áp suất hơi nhiều như các chất tan không bay hơi ở cùng nồng độ mol. (Xem thêm mục ‘Đo lường áp suất thẩm thấu huyết thanh’ phía trên).

Giá trị lâm sàng của khoảng trống áp suất thẩm thấu: Giá trị áp suất thẩm thấu đo được và tính toán nên tương đồng nhau (thường chênh lệch trong khoảng 6 mosmol/kg). Khoảng trống áp suất thẩm thấu (osmolal gap) được coi là tăng khi giá trị đo được cao hơn giá trị tính toán trên 10 mosmol/kg. Nguyên nhân gây tăng khoảng trống này thường sẽ gợi ý từ bối cảnh lâm sàng (bảng 1). (Xem thêm mục ‘Giá trị lâm sàng của khoảng trống áp suất thẩm thấu huyết thanh’ phía trên).

Nguyên nhân gây tăng khoảng trống áp suất thẩm thấu: Ngoài các sai sót xét nghiệm lẻ tẻ, có hai cơ chế chính khiến áp suất thẩm thấu đo được cao hơn đáng kể so với giá trị tính toán:

  • Sự hiện diện của một hoặc nhiều chất tan bổ sung (như ethanol hoặc ethylene glycol) với nồng độ đủ cao để làm tăng áp suất thẩm thấu.
  • Nồng độ natri đo được có thể bị giảm giả tạo (giả hạ natri máu) do tình trạng tăng lipid máu hoặc tăng protein máu nặng, khi sử dụng các thiết bị đo nhạy cảm với các nhiễu loạn này.

Các nguyên nhân chính gây tăng khoảng trống áp suất thẩm thấu bao gồm (bảng 1):

  • Ngộ độc Ethanol: Nguyên nhân phổ biến nhất gây tăng khoảng trống áp suất thẩm thấu. (Xem thêm mục ‘Ngộ độc Ethanol’ phía trên).
  • Các loại cồn và glycol độc hại: (như methanol và ethylene glycol), có thể gây nhiễm toan chuyển hóa có khoảng trống anion tăng cao. (Xem thêm mục ‘Các loại cồn và glycol độc hại’ phía trên).
  • Các loại cồn khác: Như diethylene glycol, propylene glycol và isopropyl alcohol. (Xem thêm mục ‘Các loại cồn khác’ phía trên).
  • Nhiễm toan ceton và nhiễm toan lactic: Có thể gây tăng nhẹ khoảng trống áp suất thẩm thấu. (Xem thêm mục ‘Nhiễm toan ceton và nhiễm toan lactic’ phía trên).
  • Bệnh thận mạn giai đoạn cuối: Do sự tích tụ của các chất tan phân tử nhỏ chưa xác định ở bệnh nhân chưa được chạy thận nhân tạo. (Xem thêm mục ‘Bệnh thận mạn giai đoạn cuối’ phía trên).
  • Giả hạ natri máu: Có thể xảy ra khi sử dụng một số loại máy phân tích điện giải (ví dụ: máy đo quang phổ ngọn lửa hoặc điện cực chọn lọc ion gián tiếp) trong bối cảnh tăng protein máu hoặc tăng lipid máu nặng. (Xem thêm mục ‘Giả hạ natri máu’ phía trên).

Tài liệu tham khảo

  1. Rasouli M, Kalantari KR. Comparison of methods for calculating serum osmolality: multivariate linear regression analysis. Clin Chem Lab Med 2005; 43:635.
  2. Worthley LI, Guerin M, Pain RW. For calculating osmolality, the simplest formula is the best. Anaesth Intensive Care 1987; 15:199.
  3. Schelling JR, Howard RL, Winter SD, Linas SL. Increased osmolal gap in alcoholic ketoacidosis and lactic acidosis. Ann Intern Med 1990; 113:580.
  4. Lynd LD, Richardson KJ, Purssell RA, et al. An evaluation of the osmole gap as a screening test for toxic alcohol poisoning. BMC Emerg Med 2008; 8:5.
  5. Purssell RA, Pudek M, Brubacher J, Abu-Laban RB. Derivation and validation of a formula to calculate the contribution of ethanol to the osmolal gap. Ann Emerg Med 2001; 38:653.
  6. Rose BD, Post TW. Clinical Physiology of Acid-Base and Electrolyte Disorders, 5th ed, McGraw-Hill, New York 2001. p.607.
  7. Walker JA, Schwartzbard A, Krauss EA, et al. The missing gap. A pitfall in the diagnosis of alcohol intoxication by osmometry. Arch Intern Med 1986; 146:1843.
  8. Sweeney TE, Beuchat CA. Limitations of methods of osmometry: measuring the osmolality of biological fluids. Am J Physiol 1993; 264:R469.
  9. Sklar AH, Linas SL. The osmolal gap in renal failure. Ann Intern Med 1983; 98:481.
  10. Glasser L, Sternglanz PD, Combie J, Robinson A. Serum osmolality and its applicability to drug overdose. Am J Clin Pathol 1973; 60:695.
  11. Gennari FJ. Current concepts. Serum osmolality. Uses and limitations. N Engl J Med 1984; 310:102.
  12. Robinson AG, Loeb JN. Ethanol ingestion–commonest cause of elevated plasma osmolality? N Engl J Med 1971; 284:1253.
  13. Garrard A, Sollee DR, Butterfield RC, et al. Validation of a pre-existing formula to calculate the contribution of ethanol to the osmolar gap. Clin Toxicol (Phila) 2012; 50:562.
  14. Nguyen MK, Song L, Kao L, et al. Is the Osmolal Concentration of Ethanol Greater Than Its Molar Concentration? Front Med (Lausanne) 2019; 6:306.
  15. Palmer BF, Clegg DJ. Electrolyte Disturbances in Patients with Chronic Alcohol-Use Disorder. N Engl J Med 2017; 377:1368.
  16. Jacobsen D, Bredesen JE, Eide I, Ostborg J. Anion and osmolal gaps in the diagnosis of methanol and ethylene glycol poisoning. Acta Med Scand 1982; 212:17.
  17. Gabow PA. Ethylene glycol intoxication. Am J Kidney Dis 1988; 11:277.
  18. Kraut JA, Xing SX. Approach to the evaluation of a patient with an increased serum osmolal gap and high-anion-gap metabolic acidosis. Am J Kidney Dis 2011; 58:480.
  19. Fenves AZ, Emmett M. Approach to Patients With High Anion Gap Metabolic Acidosis: Core Curriculum 2021. Am J Kidney Dis 2021; 78:590.
  20. Calvery HO, Klumpp TG. The toxicity for human beings of diethylene glycol with sulfanilamide. South Med J 1939; 32:1105.
  21. Rentz ED, Lewis L, Mujica OJ, et al. Outbreak of acute renal failure in Panama in 2006: a case-control study. Bull World Health Organ 2008; 86:749.
  22. Schep LJ, Slaughter RJ, Temple WA, Beasley DM. Diethylene glycol poisoning. Clin Toxicol (Phila) 2009; 47:525.
  23. Marraffa JM, Holland MG, Stork CM, et al. Diethylene glycol: widely used solvent presents serious poisoning potential. J Emerg Med 2008; 35:401.
  24. Morelle J, Kanaan N, Hantson P. The Case: Cranial nerve palsy and acute renal failure after a 'special drink'. Kidney Int 2010; 77:559.
  25. Devoti E, Marta E, Belotti E, et al. Diethylene glycol poisoning from transcutaneous absorption. Am J Kidney Dis 2015; 65:603.
  26. Sosa NR, Rodriguez GM, Schier JG, Sejvar JJ. Clinical, laboratory, diagnostic, and histopathologic features of diethylene glycol poisoning–Panama, 2006. Ann Emerg Med 2014; 64:38.
  27. Hidayati EL, Fahlevi R, Puspitasari HA, et al. Emerging progressive atypical acute kidney injury in young children linked to ethylene glycol and diethylene glycol intoxication. Pediatr Nephrol 2024; 39:897.
  28. Murtalibova N, Sethi SK, Raina R, et al. Sudden Spurt in Pediatric Patients with AKI in Uzbekistan: A Call for International Drug Quality Control and Pharmaceutical Legislation. Kidney360 2023; 4:1608.
  29. Arroliga AC, Shehab N, McCarthy K, Gonzales JP. Relationship of continuous infusion lorazepam to serum propylene glycol concentration in critically ill adults. Crit Care Med 2004; 32:1709.
  30. Miller MA, Forni A, Yogaratnam D. Propylene glycol-induced lactic acidosis in a patient receiving continuous infusion pentobarbital. Ann Pharmacother 2008; 42:1502.
  31. Bledsoe KA, Kramer AH. Propylene glycol toxicity complicating use of barbiturate coma. Neurocrit Care 2008; 9:122.
  32. Zosel A, Egelhoff E, Heard K. Severe lactic acidosis after an iatrogenic propylene glycol overdose. Pharmacotherapy 2010; 30:219.
  33. Zar T, Graeber C, Perazella MA. Recognition, treatment, and prevention of propylene glycol toxicity. Semin Dial 2007; 20:217.
  34. Kraut JA, Kurtz I. Toxic alcohol ingestions: clinical features, diagnosis, and management. Clin J Am Soc Nephrol 2008; 3:208.
  35. Inaba H, Hirasawa H, Mizuguchi T. Serum osmolality gap in postoperative patients in intensive care. Lancet 1987; 1:1331.
  36. Braden GL, Strayhorn CH, Germain MJ, et al. Increased osmolal gap in alcoholic acidosis. Arch Intern Med 1993; 153:2377.
  37. Ford JB, Amiri-Davani NC, Diercks DB, et al. Effect of low-osmolality intravenous contrast on serum osmolal gap in adults. J Emerg Med 2013; 45:53.
  38. Guglielminotti J, Pernet P, Maury E, et al. Osmolar gap hyponatremia in critically ill patients: evidence for the sick cell syndrome? Crit Care Med 2002; 30:1051.

Có thể bạn quan tâm