9789144047874

46 mm

LAURELLS

Redaktörer PETER NILSSON-EHLE MARIA BERGGREN SÖDERLUND ELVAR THEODORSSON

LAURELLS

KLINISK KEMI I PRAKTISK MEDICIN

Klinisk kemi i praktisk medicin används som kurslitteratur för läkare, biomedicinska analytiker och biomedicinare sedan 40 år tillbaka.

Den finns på avdelningar, mottagningar och vårdcentraler – överallt där man behöver ta prover för kliniskt kemiska analyser och tolka deras resultat. Nu föreligger den i sin nionde upplaga efter omfattande revision och med nyskrivna kapitel.

Modern medicinsk praxis är patientcentrerad och har sitt fundament i ett nära samspel mellan klinik, laboratorier och patienter. Kunskapsfragment inom klinisk kemi är lättillgängliga för alla och envar på nätet, men ger sällan den helhetsbild som behövs för grundlig förståelse och därmed optimal användning av laboratorieanalyser.

Denna bok ger sådan helhetsbild.

Nionde upplagan

Art.nr 166

978-91-44-04787-4_01_cover.indd 1

LAURELLS

I PRAKTISK MEDICIN

Boken kan användas både för att slå upp fakta om specifika analyser och för att förstå de sjukdomsmekanismer som är av betydelse för tolkningen av laboratorieresultat.

www.studentlitteratur.se

I PRAKTISK MEDICIN

KLINISK KEMI

I denna upplaga har innehållet organiserats med tydlig anknytning till kliniska problemområden. Alla kapitel har grundligt reviderats.

Avsnitten om tolkning av analysresultat, allergi och autoimmunitet, hjärtinfarkt och hjärtskademarkörer, digestionsorganens sjukdomar, graviditet, infertilitet och prenataldiagnostik samt läkemedel, förgiftningar och missbruk är helt nyskrivna.

KLINISK KEMI

9:e uppl.

Redaktörer P PETER NILSSON-EHLE MARIA BERGGREN SÖDERLUND ELVAR THEODORSSON

2012-01-31 12.23

Omslagsbild Hemoglobin är ett multifunktionellt, dynamiskt konglomerat av fyra globin–kedjor med var sin järninnehållande hemmolekyl i en hydrofob ficka. Det har en unik förmåga att binda och avge inte bara syre utan även koldioxid. Mätning av hemoglobinkoncentrationen i blodet är en av de äldsta och vanligaste kliniskt kemiska metoderna som bl a ger viktig information om mag-tarmkanalens och cirkulationsorganens tillstånd. Man kan numera mäta olika normala hemoglobinvarianter och identifiera hemoglobinopatier som sickelcellanemi och talassemi. Vid förhöjd blodsockernivå bildas glykerat hemoglobin (HbA1c), som sedan ett par decennier är den mest pålitliga metoden för att följa den metabola kontrollen hos diabetiker. Den diskuteras nu också för diagnostik av sjukdomen.

Kopieringsförbud Detta verk är skyddat av lagen om upphovsrätt. Kopiering, utöver lärares rätt att kopiera för undervisningsbruk enligt BONUS-Presskopias avtal, är förbjuden. Sådant avtal tecknas mellan upphovsrättsorganisationer och huvudman för utbildningsanordnare t.ex. kommuner/universitet.

För information om avtalet hänvisas till utbildningsanordnarens huvudman eller BONUS-Presskopia.

Den som bryter mot lagen om upphovsrätt kan åtalas av allmän åklagare och dömas till böter eller fängelse i upp till två år samt bli skyldig att erlägga ersättning till upphovsman/rättsinnehavare.

Denna trycksak är miljöanpassad, både när det gäller papper och tryckprocess.

Art.nr 166 ISBN 978-91-44-04787-4 Upplaga 9:2 © Författarna och Studentlitteratur 1970, 2012 www.studentlitteratur.se Studentlitteratur AB, Lund Formgivning: Werner Schmidt Omslagslayout: Werner Schmidt Omslagsbilder: shutterstock.com Printed by Elanders Beijing Printing Co. Ltd, China 2012

978-91-44-04787-4_01_content.indd 2

2012-01-31 11.56

3

Innehåll

Förord 5

11. Energiomsättning, diabetes och lipoproteinrubbningar 339

Författarpresentation 7

Peter Nilsson-Ehle, Elvar Theodorsson, Jan Olof Jeppsson

1. Laboratoriernas verksamhet 9 Elvar Theodorsson, Kjell Grankvist, Peter Nilsson-Ehle

12. Kardiovaskulära sjukdomar 399 Peter Nilsson-Ehle, Lars-Olof Hansson, Christian Löwbeer, Göran Lindstedt

2. Tolkning av analysresultat 23 Elvar Theodorsson, Kjell Grankvist, Peter Nilsson-Ehle

13. Digestionsorganens sjukdomar 441

3. Rubbningar i salt–vattenbalansen 53

14. Sjukdomar i njurar och urinvägar 497

Elvar Theodorsson, Johan Malm

Anders Grubb, Anders Christensson, Gunnar Sterner

4. Rubbningar i syra–basbalansen 81

15. Skelettsjukdomar, mineralämnen och D-vitamin 527

Elvar Theodorsson, Johan Malm

Joyce Carlsson, Elvar Theodorsson, Göran Lindstedt

Göran Lindstedt, Charlotte Becker, Johan Malm

5. Plasmaproteiner, inflammation och amyloidos 109

16. Sjukdomar i centrala nervsystemet 553

Anders Grubb, Lars-Olof Hansson

Kaj Blennow, Henrik Zetterberg

6. Allergi och autoimmunitet.

Komplementsystemet 147

17. Graviditet, infertilitet och prenataldiagnostik 579

Marianne van Hage, Lennart Truedsson, Jörgen Wieslander, Anna Blom

Johan Malm, Charlotte Becker

18. Medfödda metabola sjukdomar 593 7. Koagulationsrubbningar 179 Andreas Hillarp, Björn Dahlbäck, Karin Strandberg

Ulrika von Döbeln, Jan-Eric Månsson, Pauline Harper, Ylva Floderus, Per Simonsson

8. Anemier 211

19. Tumörmarkörer 627

Elvar Theodorsson, Kjell Grankvist, Britta Landin

Lars-Olof Hansson, Anders Grubb

9. Leukocytrubbningar 265

20. Vitaminer och spårämnen 655

Tor Olofsson, Inge Olsson, Ulf Ekström

Maria Berggren Söderlund, Herman Nilsson-Ehle, Johan Hultdin, Magnus Jonsson

10. Endokrina sjukdomar 281 Göran Lindstedt, Charlotte Becker, Olof Axler, Bertil Kågedal

21. Läkemedel, förgiftningar och missbruk 675 Per Simonsson, Ellen Vinge, Staffan Skerfving

Register 717

© FÖRFAT TARNA OCH STUDENTLIT TERATUR

978-91-44-04787-4_01_content.indd 3

2012-01-31 11.56

978-91-44-04787-4_01_content.indd 4

2012-01-31 11.56

5

Förord

Goda kunskaper, anamnes och klinisk undersökning är sjukvårdens viktigaste diagnostiska verktyg. Dessa medicinens grundpelare har med tiden fått allt bättre stöd av bild- och funktionsdiagnostik och av laboratoriemedicinska undersökningsmetoder. Klinisk kemi är det kunskapsområde inom laboratoriemedicinen som i praktiken genom undersökning av biologiskt material bedömer sjukdomsrisker, diagnostiserar sjukdomar och följer behandlingseffekter. Klinisk kemi som kunskapsområde förklarar betydelsen av förändringar i molekylers koncentrationer och strukturer för sjukdomsprocesser.

Laurells Klinisk kemi i praktisk medicin som nu publiceras i sin 9:e upplaga, har ambitionen att vara till nytta för såväl studenter som för sjukvårdspersonal, som vill förstå sjukdomsmekanismer och diagnostik av sjukdomar och behöver ett uppslagsverk vid beställning och tolkning av kliniskt kemiska undersökningar. Kliniskt kemiska mätningar görs i olika former – storskaligt med högt automatiserade tekniker, småskaligt på vårdavdelningar, mottagningar och av patienten själv. Eftersom det numera vanligen råder färre frågetecken kring själva mätningen, är bokens huvudfokus inriktat på tolkningen och användningen av mätresultaten.

Carl-Bertil Laurell (1919–2001) var yrkesverksam 1954–1984 vid Laboratoriet för Klinisk kemi vid Universitetssjukhuset i Skåne, Malmö. Han hade en enastående förmåga att utveckla nya metoder med fokus på klinisk användbarhet (upp-

täckte t.ex. α1-antitrypsinbrist) och att attrahera och entusiasmera medarbetare som också kommit att uträtta stordåd. Carl-Bertil Laurell vårdade särskilt laboratoriemedicinens roll som medicinskt verksamhetsområde och tog i mitten av 1960-talet initiativ till denna bok.

En särskild strävan i denna upplaga har varit att bidra till förståelsen av grundläggande patofysiologiska/biologiska mekanismer. Samtliga kapitel har reviderats, vissa mycket genomgripande, t.ex. de om energiomsättning, diabetes och lipoproteinrubbningar, digestionsorganens sjukdomar och om vitaminer och spårämnen. Kapitel 2 om tolkning av analysresultat är nyskrivet och återspeglar redaktionens ambition att ge bättre stöd vid patientförberedelse, provtagning och tolkning av analysresultat.

Arbetsområdet Klinisk kemi är i huvudsak detsamma över hela världen, men inom vissa områden, speciellt där de nordiska länderna har varit och är föregångsländer, återspeglar boken nordiska diagnostiska traditioner på ett sätt som är svårt att återfinna i t.ex. anglosaxisk litteratur.

Författarna har självklart ansträngt sig att återge kunskapsinnehåll så korrekt och klart som möjligt.

Vi hoppas läsarna vill bidra till bokens utveckling genom att påpeka brister och föreslå förbättringar.

Lund i januari 2012 Peter Nilsson-Ehle, Maria Berggren Söderlund och Elvar Theodorsson

© FÖRFAT TARNA OCH STUDENTLIT TERATUR

978-91-44-04787-4_01_content.indd 5

2012-01-31 11.56

978-91-44-04787-4_01_content.indd 6

2012-01-31 11.56

7

Författarpresentation

Olof Axler, med dr, specialistläkare, Klinisk kemi, Labmedicin Skåne Charlotte Becker, docent, överläkare, Klinisk kemi, Labmedicin Skåne Maria Berggren Söderlund, med dr, överläkare, Klinisk kemi, Labmedicin Skåne Kaj Blennow, professor, överläkare, Institutionen för neurovetenskap och fysiologi, Sahlgrenska akademin vid Göteborgs universitet Anna Blom, professor, Institutionen för Laboratoriemedicin, Malmö, Avdelning för Proteinkemi Joyce Carlson, docent, överläkare, Klinisk kemi, Labmedicin Skåne Anders Christensson, docent, överläkare, Medicin, kliniken för njurmedicin och transplantation, Skånes Universitetssjukhus Björn Dahlbäck, professor, överläkare, Institutionen för laboratoriemedicin, Avdelningen för klinisk kemi, Malmö Ulrika von Döbeln, docent, överläkare, Centrum för medfödda metabola sjukdomar, Karolinska Universitetslaboratoriet, Stockholm Ulf Ekström, med dr, överläkare, Klinisk kemi, Labmedicin Skåne Ylva Floderus, dr med sc, sjukhuskemist, Centrum för medfödda metabola sjukdomar, Karolinska Universitetslaboratoriet, Stockholm Kjell Grankvist, professor, överläkare, Institutionen för medicinsk biovetenskap, klinisk kemi, Umeå Universitet Anders Grubb, professor, överläkare, Institutionen för laboratoriemedicin, Avdelningen för klinisk kemi, Lund Marianne van Hage, professor, överläkare, Institutionen for medicin, Enheten för klinisk immunologi och transfusion, Karolinska Institutet, Stockholm Lars-Olof Hansson, docent, överläkare, Karolinska Universitetslaboratoriet, Stockholm Pauline Harper, docent, överläkare, Centrum för medfödda metabola sjukdomar, Karolinska Universitetslaboratoriet, Stockholm Andreas Hillarp, docent, sjukhuskemist, Klinisk kemi, Labmedicin Skåne

Johan Hultdin, docent, överläkare, Institutionen för medicinsk biovetenskap, klinisk kemi, Umeå Universitet Jan-Olof Jeppsson, docent, f d överläkare, Klinisk kemi, Labmedicin Skåne Magnus Jonsson, med dr, specialistläkare, Klinisk kemi, Labmedicin Skåne Bertil Kågedal, professor, överläkare, Klinisk kemi, Institutionen för klinisk och experimentell medicin, Linköpings universitet Britta Landin, docent, överläkare, Klinisk kemi, Karolinska Universitetslaboratoriet, Stockholm Göran Lindstedt, professor emeritus, Sahlgrenska akademin, Göteborgs universitet Christian Löwbeer, med dr, överläkare, Avdelningen för klinisk kemi, Aleris Medilab, Täby och Institutionen för laboratoriemedicin, Avdelningen för klinisk kemi, Karolinska Institutet, Stockholm Johan Malm, docent, överläkare, Klinisk kemi, Labmedicin Skåne Jan-Erik Månsson, docent, sjukhuskemist, Neurokemi/klinisk kemi, Sahlgrenska universitetssjukhuset, Göteborg Herman Nilsson-Ehle, docent, överläkare, Sektionen för Hematologi och koagulation, Medicin, Sahlgrenska universitetssjukhuset, Göteborg Peter Nilsson-Ehle, professor, överläkare, Institutionen for laboratoriemedicin, Avdelningen för klinisk kemi, Lund Tor Olofsson, professor, Institutionen för laboratoriemedicin, Avdelningen för hematologi & transfusionsmedicin, Lund Inge Olsson, professor, f d överläkare, Institutionen för laboratoriemedicin, Avdelningen för hematologi & transfusionsmedicin, Lund Per Simonsson, docent, överläkare, Klinisk kemi, Labmedicin Skåne Staffan Skerfving, professor emeritus, Institutionen för laboratoriemedicin, Avdelningen för arbetsoch miljömedicin, Lund

© FÖRFAT TARNA OCH STUDENTLIT TERATUR

978-91-44-04787-4_01_content.indd 7

2012-01-31 11.56

8

FÖRFAT TARPRESENTATION

Gunnar Sterner, docent, överläkare, kliniken för njurmedicin och transplantation, Skånes Universitetssjukhus Karin Strandberg, docent, överläkare, Klinisk kemi, Labmedicin Skåne Elvar Theodorsson, professor, överläkare, Klinisk kemi, Institutionen för klinisk och experimentell medicin, Linköpings universitet Lennart Truedsson, professor i klinisk immunologi vid Lunds Universitet, överläkare, Klinisk immunologi och transfusionsmedicin, Labmedicin Skåne Ellen Vinge, klinisk farmakolog, docent och specialistläkare, Landstinget i Kalmar län Jörgen Wieslander, professor, Chief Scientific Officer, Euro Diagnostica/Wieslab, Malmö Henrik Zetterberg, professor, överläkare, Institutionen för neurovetenskap och fysiologi, Sahlgrenska akademin, Göteborgs universitet

© FÖRFAT TARNA OCH STUDENTLIT TERATUR

978-91-44-04787-4_01_content.indd 8

2012-01-31 11.56

Kapitel 3 Rubbningar i salt–vattenbalansen Elvar Theodorsson, Johan Malm

Kroppsvattnet och kroppens vätskerum 55 Krafter som påverkar kroppsvattnets rörelser 56 Organismens reglering av isotoni och normovolemi 58 Organismens reglering av natriumjoner 59 Vatten 63 Natrium 64 Kalium 64 Klorid 68 Analyser 68 Osmolalitet i plasma 68 Natrium i serum, plasma och urin 69 Kalium i serum, plasma och urin 70 Klorid i serum, urin och cerebrospinalvätska 70 Kliniska tillstånd med rubbningar i vatten-, natrium-, kalium- och kloridbalansen 71 Rubbningar i natrium- och vattenbalansen 71 Rubbningar i kaliumbalansen 78 Rubbningar i kloridbalansen 79

978-91-44-04787-4_01_content.indd 53

2012-01-31 11.56

978-91-44-04787-4_01_content.indd 54

2012-01-31 11.56

3 ◆ RUBBNINGAR I SALT–VAT TENBALANSEN

K

roppens inre miljö av vatten, joner och övriga molekyler är i kontrollerad och dynamisk växelverkan med omgivningen och tar ständigt emot och utsöndrar molekyler i syfte att upprätthålla optimala betingelser för cellerna. Vuxna äter och dricker vanligen 2–3 kg vatten och födoämnen innehållande ca 10 g (två teskedar) natriumklorid och varierande mängd andra joner (kalium, väte, bikarbonat, kalcium och fosfat). Vatten och

Utsöndring och intag av vatten och elektrolyter balanseras sinnrikt under överinseende av hjärnan och hormonsystemen genom samverkan mellan mag–tarmkanalen, njurarna, huden och lungorna.

Njurarna är kroppens viktigaste organ för kroppens normala utsöndring av vatten och elektrolyter. Mag–tarmkanalen spelar normalt mindre roll i sammanhanget, men vid diarrésjukdomar kan utsöndringen av vatten och joner från mage och tarmkanalen bli så omfattande att det leder till allvarliga sjukdomstillstånd.

Natriumjoner är viktiga för osmolaliteten och volymen av extracellulära vätskan. Kaliumjoner är avgörande för membranpotentialen i nerver, muskler, hjärta och andra elektriskt aktiva vävnader och kalciumjoner är viktiga för koagulationen, utsöndring av neurotransmittorer och hormoner och för skelettets homeostas. Dessa joners koncentrationer i organismen är av speciellt stor biologisk betydelse och därför regleras deras intag och utsöndring mer noggrant än andras.

Membranpumpar, vattenkanaler, jonkanaler, sensorer för osmolalitet och tryck m.fl. samordnas genom nerv- och hormonsystemen. Hjärnan och medvetet beteende spelar en viktig roll eftersom upplevelsen av törst har stor betydelse för intag av vatten och aptit för salt påverkar saltintaget.

Störningar i saltbalansen (primärt natriumjonen) återspeglar sig kliniskt inte primärt genom förändringar i koncentrationen natriumjoner i plasma, utan som störningar i extracellulärvolymen. Hjärtats och blodcirkulationens funktioner är beroende av extracellulärvolymen, och därför är klinisk undersökning vid tecken på brist (hypotoni, minskad vätskepelare i jugularvenen) eller överskott (ödem) på extracellulärvätska central. Intag och utsöndring av vatten styrs av extracellulära vätskornas

55

natrium är de viktigaste variablerna i kontrollen av organismens vätskebalans, och balans uppnås genom reglering av deras intag och utsöndring.

Reglering av vatten styr koncentrationen av molekyler i extracellulärvätskan medan reglering av intag och utsöndring av både vatten och natrium är avgörande för cirkulationssystemets förmåga att perfundera vävnaderna.

osmolalitet, men intag och utsöndring av salt styrs inte direkt av koncentrationen natriumjoner utan av blodcirkulationens förmåga att perfundera vävnaderna återspeglad i den effektiva plasmavolymen.

Kroppsvattnet och kroppens vätskerum Relationen mellan kroppsvikten och kroppsvattnets andel av kroppsvikten är köns- och åldersberoende.

Vatten utgör ca 60 % av kroppsvikten hos en vuxen man och 55 % hos en vuxen kvinna. Skillnaden betingas av kvinnans större andel fettvävnad (innehåller endast 20 % vatten). Överviktiga individer har på samma sätt ett lägre procentuellt vatteninnehåll i kroppen än normalviktiga. Barn, speciellt prematura, har å andra sidan relativt högre vatteninnehåll än vuxna. Hos ett prematurt barn kan upp till 80 % av kroppsvikten utgöras av vatten.

Kroppsvattnet fördelar sig på två vätskerum (figur 3.1). Två tredjedelar utgör kroppens intracellulära vätska (dvs. vätskan inuti kroppens alla celler) medan resterande tredjedel utgör den extracellulära vätskan (dvs. vätskan utanför kroppens celler).

Denna består i sin tur av plasma (intravasal vätska), och av den interstitiella vätskan, dvs. vätskan mellan cellerna. Till den interstitiella vätskan räknas även lymfa och transcellulär vätska (dvs. vätska i pleura, perikardium, peritoneum, cerebrospinalkanal och gastrointestinalkanal). I det extracellulära rummet kan man urskilja ett särskilt rum som finns i broskoch benväv samt i tät bindväv. Denna del av extracellulärrummet ekvilibreras långsamt med resten av extracellulärrummet på grund av långa diffusionsvägar. Kroppens olika intracellulära vätskerum (endoplasmatiskt retikulum, lysosomer, mitokondrier, endosomer, peroxisomer etc.) har vart och ett sin

© FÖRFAT TARNA OCH STUDENTLIT TERATUR

978-91-44-04787-4_01_content.indd 55

2012-01-31 11.56

56

3 ◆ RUBBNINGAR I SALT–VAT TENBALANSEN

Extracellulära vätskerum 14 L (20 %)

Intracellulära vätskerum 28 L (40 %)

– Plasma 3,5 L (5 %) – Interstitium 10,5 L (15 %)

Na +/K +-ATPas K+ [Na +] 140 mmol/L

[K +] 150 mmol/L

Na+ H 2O

H 2O

[H2O] 290 mosmol/kg

[H2O] 290 mosmol/kg

specifika sammansättning, men kunskapen om dessa och om deras kliniska betydelse är begränsad.

Innehållet av de viktigaste jonerna i de olika vätskerummen framgår av tabell 3.1.

Krafter som påverkar kroppsvattnets rörelser Närvaron av ämnen som löser sig i vatten ändrar vattenlösningars egenskaper på flera olika sätt.

Fryspunkten sjunker, kokpunkten stiger och det osmolära trycket ökar. Cellmembraner är semipermeabla, vilket innebär att de släpper genom vatten och vissa andra mindre molekyler, men hindrar passage av t.ex. makromolekyler. Na+/K+-ATPaset ser

Figur 3.1 Vätskerum hos en 70 kg normalviktig man med totalt kroppsvatten på 42 L. Procentsiffrorna anger vätskerummets volym som procent av kroppsvikt.

till att natriumkoncentrationen hålls hög extracellulärt och kaliumkoncentrationen hög intracellulärt.

Vatten vandrar fritt över plasmamembraner vilket medför att osmolaliteten extracellulärt förblir densamma som intracellulärt. Ett vattenflöde uppstår från sidan med högst vattenkoncentration till sidan med lägst vattenkoncentration. Flödet kallas osmos och det tryck som krävs för att stoppa flödet kallas osmotiskt tryck. Det är därför den absoluta massan osmotiskt aktiva molekyler i de extracellulära respektive intracellulära rummen som bestämmer mängden vatten i respektive rum. Nettoflödet av vatten fortsätter till dess koncentrationen är den-

Tabell 3.1 Koncentration av oorganiska joner i olika kroppsvätskor (mmol/L).

Kroppsvätska

Na+

K+

Ca2+

Mg2+

Cl–

HCO3–

142 145

3,9 4,0

1,3 1,1

0,6 0,6

101 115

24 27

12

140

2,0

4

12

50 60 150 120 140 140 65 150

15 8 7 7 5 5 8 3

30 140 60 35 105 85 40 125

40 0 30 100 40 60 15 25

Extracellulär vätska Plasma Interstitiell vätska Intracellulär vätska

17

Transcellulär vätska Saliv Magsaft Galla Pankreassaft Ileumvätska Kolonvätska Svett Likvor

2,3

2,2

© FÖRFAT TARNA OCH STUDENTLIT TERATUR

978-91-44-04787-4_01_content.indd 56

2012-01-31 11.56

57

3 ◆ RUBBNINGAR I SALT–VAT TENBALANSEN

Kolloidosmotiskt tryck 25 mmHg

Kapillärlumen

Hydrostatiskt tryck 15 mmHg

Kapillärväggarna släpper genom vatten och alla molekyler upplösta i vattnet med undantag av proteiner och lipoproteiner. Vid en första anblick kan man därför tro att proteiner och lipoproteiner är de enda molekyler som åstadkommer osmotisk verkan i kapillärerna. Vid normalt pH i plasma domineras proteinerna av negativa laddningar. Eftersom proteinerna inte kan diffundera genom kapillärväggen kommer deras negativa laddningar att elektrostatiskt binda positivt laddade joner för att upprätthålla den elektriska jämvikten. Denna bindning påverkar samtliga katjoner, men natrium påverkas mest eftersom dess koncentration är högst bland katjonerna.

Därmed blir koncentrationsgradienten över kapillärväggen störst för natrium. Sammantaget leder detta till en högre koncentration lösta molekyler i plasma än i extracellulärvätskan. Denna effekt av icke diffunderande laddade molekyler (proteiner) på diffunderande laddade molekyler kallas GibbsDonnans jämviktseffekt och leder till ett osmotiskt tryck som fått namnet kolloidosmotiskt tryck (figur 3.2).

Det hydrostatiska trycket på den arteriella sidan i kapillärerna är ca 35 mmHg och 15 mmHg på kapillärernas venösa sida, vilket ska jämföras med det kolloidosmotiska trycket (ca 25 mmHg) som utövas av plasmaproteinerna (i första hand av albumin).

Skillnaden mellan kapillärernas hydrostatiska och osmotiska tryck resulterar på den arteriella sidan i ett nettoflöde av vatten från det intravasala till det interstitiella rummet. Förhållandet är det omvända på vensidan, dvs. ett högre kolloidosmotiskt tryck, vilket resulterar i ett återflöde av vatten till det intra-

Nettoflöde av vätska

Nettoflöde av vätska

Hydrostatiskt tryck 35 mmHg

Arteriell sida

Kolloidosmotiskt tryck 25 mmHg

samma på membranets båda sidor, eller till dess att skillnaden i osmotiskt tryck balanseras av någon annan kraft, t.ex. av ett hydrostatiskt tryck.

Med osmolalitet avses koncentrationen av lösta partiklar per kg vatten (mosmol/kg). Normal osmolalitet är ca 290 mosmol/kg. Partiklarnas art, molekylvikt eller laddning saknar betydelse för osmolaliteten. Endast ämnen som inte passerar fritt över cellmembraner ger nettoflöden av vatten mellan olika vätskerum. En ökad osmolalitet orsakad av ett ämne som fritt passerar cellmembraner, t.ex. etanol och urea, resulterar inte i några vätskeförskjutningar.

Molekyler som dissocieras vid fysiologiskt pH kommer att bidra till osmolaliteten i relation till det antal joner som bildas. NaCl som löses i vatten och bildar Na+ och Cl– bildar naturligtvis dubbelt så många osmotiskt aktiva joner som det ursprungliga antalet NaCl. Extracellulärrummets två delar, det interstitiella och det intravasala rummet, skiljer sig i sammansättning huvudsakligen genom olika proteininnehåll. Proteinkoncentrationen är 2–3 gånger högre i plasma. Medan vatten, elektrolyter och andra lågmolekylära ämnen passerar kapillärväggarna relativt fritt, begränsas proteinernas rörelsefrihet av deras storlek. Även om proteinmolekylernas bidrag till det osmotiska trycket är relativt litet (ca 1,3 mosmol/kg i plasma; jämför plasmas totala osmolalitet ≈290 mosm/kg) utövar de ett kolloidosmotiskt tryck som har stor betydelse för vattenfördelningen mellan det intravasala och det interstitiella rummet och för vätskeflöden i olika delar av kapillärerna.

Venös sida

Vävnad Figur 3.2 Gibbs-Donnans jämviktseffekter över kapillärerna leder till att nettoflödet av vätska är ut på arteriella sidan och in på venösa sidan. (Det interstitiella hydrostatiska och kolloidosmotiska trycket har inte ritats in på bilden eftersom dessa krafter är av marginell betydelse i sammanhanget.) © FÖRFAT TARNA OCH STUDENTLIT TERATUR

978-91-44-04787-4_01_content.indd 57

2012-01-31 11.56

58

3 ◆ RUBBNINGAR I SALT–VAT TENBALANSEN

Minskad produktion eller ökade externa förluster av plasmaproteiner t Levercirros t Malnutrition t Protein-losing enteropathy t Nefros

Ökad kapillär permeabilitet och ”intern” förlust av plasmaproteiner t Brännskador t Inflammation

Förlust av plasmaproteiner till extracellulärvätskan

Minskat kolloidosmotiskt tryck intravasalt

Ödem

Retention av Na+ och vatten i njurarna

Vätskeflöde från cirkulationen till extracellulärrummet

Ökat hydrostatiskt tryck i kapillärerna t Hjärtsvikt t Venös obstruktion t Retention av vatten och salt

vasala rummet. En mindre mängd vatten transporteras tillbaka via det lymfatiska systemet. Även den lilla mängd protein som trots kapillärmembranets relativa impermeabilitet ändå läcker ut extravasalt återförs långsamt till blodcirkulationen via lymfvägarna.

Den höga koncentrationen proteiner (speciellt albumin) i plasma är viktig. Låga albuminkoncentrationer i plasma leder till lågt kolloidosmotiskt tryck och därmed till att vätska lämnar det intravasala rummet och ansamlas i det interstitiella. Även vävnadstrycket är av betydelse för vätskeutbytet mellan plasma och det interstitiella rummet.

Med ökad mängd interstitiell vätska (ödem) fås ett ökat vävnadstryck, som motverkar ytterligare utfiltrering av vätska. En sådan kompensation ses vid nefrotiskt syndrom och vid ökat venöst hydrostatiskt tryck, t.ex. vid hjärtsvikt. Det ökade vävnadstrycket medför längre diffusionsvägar och sämre vävnadsperfusion. Lymfavflödet försämras vilket ger ett lokalt ödem. Proteinet som läcker ut från plasma kan inte återtransporteras till plasma och

Ökat kolloidosmotiskt tryck i extracellulärvätskan

Minskad transport av proteiner med lymfsystemet åter till blodbanan

Minskad absorption av interstitialvätska

Figur 3.3 Mekanismer som leder till ödem.

proteinkoncentrationen i den interstitiella vätskan närmar sig alltmer den i plasma (figur 3.3).

Organismens reglering av isotoni och normovolemi Hos friska bevakar organismen osmolaliteten, den osmotiska jämvikten (isotoni) och volymhomeostasen (normovolemi) både intra- och extracellulärt samt ser till att intag och utsöndring av vatten och elektrolyter är i balans. Vattenbalansen i organismen styrs i första hand av två faktorer: 1) utsöndringen av antidiuretiskt hormon (ADH)/(arginin vasopressin) från hypofysen och dess effekter på njurarna och 2) törst och därmed ökat intag av vatten. Det är ytterst njurarna som utför det praktiska arbetet att upprätthålla isotoni och normovolemi, men finregleringen sköts av lokala och systemiska neuronala och hormonella system (tabell 3.2).

ADH spelar en viktig roll för vattenbalansens grundinställning medan finregleringen sker när renin-angiotensin-aldosteronsystemet reglerar ef© FÖRFAT TARNA OCH STUDENTLIT TERATUR

978-91-44-04787-4_01_content.indd 58

2012-01-31 11.56

3 ◆ RUBBNINGAR I SALT–VAT TENBALANSEN

fektiva plasmavolymen genom sin styrning av natriumjoner. Frisättningen av ADH är under dubbelt kommando av osmoreceptorer och av baroreceptorer som registrerar den effektiva arteriella blodvolymen. Osmoreceptorerna är lokaliserade i hypotalamus anterolaterala del. De är ytterst känsliga och reagerar till och med på en ändring i osmolaliteten på enbart någon procent. Volymreceptorerna finns som baroreceptorer i högra förmaket, arcus aortae och i lungkärlen. Signalerna från dessa baroreceptorer samordnas med signalerna från osmoreceptorerna i hypotalamus och påverkar frisättningen av ADH från hypofysens baklob. ADH minskar vattenutsöndringen i njurarna genom att öka återresorptionen av vatten i samlingsrören (antidiures).

Osmolalitet över 295 mosmol/kg leder till törst och till intag av vatten. Sammantaget medför de båda mekanismerna en ökning av kroppsvattnet.

Det är i grunden den effektiva arteriella blodvolymen som styr volymhomeostasen. Den arteriella perfusionen av njurarna och av hjärnan/hypotalamus är viktigast i detta avseende. Den arteriella perfusionen i sin tur bestäms av balansen mellan vasokonstriktion och vasodilatation som regleras både av lokala och systemiska faktorer (se tabell 3.2).

Reducerad effektiv arteriell blodvolym t.ex. på grund av hjärtsvikt eller vasodilatation leder till vasokonstriktion och antidiures. Här medverkar både systemiska mekanismer (sympatiska nervsystemet

59

och renin-angiotensin-aldosteronsystemet) och lokala peptiderga system. Ökad effektiv arteriell blodvolym t.ex. p.g.a. takykardi eller volymexpansion leder till vasodilatation och utsöndring av vatten och elektrolyter. Här medverkar också de systemiska effekterna av natriuretiska peptider och lokala effekter av kväveoxider och peptiderga system.

Organismens reglering av natriumjoner Extracellulärvätskans osmolalitet bestäms primärt av intag och utsöndring av vatten medan extracellulärvätskans volym bestäms av organismens totala natriumhalt (tabell 3.3). Mer än 95 % av organismens totala natriumhalt finns extracellulärt där natrium tillsammans med de komplementära anjonerna klorid och bikarbonat är de viktigaste osmotiskt aktiva substanserna i extracellulärvätskan.

Organismens natriumhalt styrs av den effektiva plasmavolymen och regleras främst genom reglering av njurarnas natriumutsöndring genom reninangiotensin-aldosteronsystemet och natriuretiska peptider. Regleringen av natriumintaget är mindre kartlagd, speciellt hos människor.

Reglering av natriumintaget Det upplevda behovet av saltintag ökar vid minskande natriumhalter i kroppen och när saltintaget varit lågt under längre tid. Behovet ökar betydligt

Tabell 3.2 Lokala och systemiska neurohumorala system för kontroll av osmotisk homeostas och volymhomeostas.

Effekter

Mediatorer

Vasokonstringerande effekter som leder till att organismen sparar natrium och vatten (antidiuretisk effekt)

• Sympatiska nervsystemet • Renin-angiotensin-aldosteronsystemet (RAS) • Icke-osmotisk frisättning av antidiuretiskt hormon • Endoteliner • Neuropeptid Y (NPY) • Tromboxan A2

Vasodilaterande effekter som leder till utsöndring av natrium och vatten från organismen (diuretiska effekter)

• Natriuretiska peptider (ANP, BNP) • Kväveoxid (NO) • Prostaglandiner • Kallikrein-kininsystemet • Kalcitonin genrelaterad peptid (CGRP) • Substans P (SP) • Vasoaktiv intestinal peptid ( VIP)

© FÖRFAT TARNA OCH STUDENTLIT TERATUR

978-91-44-04787-4_01_content.indd 59

2012-01-31 11.56

60

3 ◆ RUBBNINGAR I SALT–VAT TENBALANSEN

Tabell 3.3 Sensoriska system och effektorsystem vid förändringar i plasmavolym, plasmaosmolalitet och blodtryck. Ändring

Celler, vävnader eller organ som reagerar

Effekter

Sjunkande blodtryck leder till Direkta effekter Njurarnas juxtaglomerulära celler

Utsöndring av renin

Njurarnas glomeruli

Minskad glomerulär filtration

Baroreceptorer i carotis och i arcus aortae

Kardiovaskulärt centrum

Ökad aktivitet i sympatiska nervsystemet och minskad aktivitet i parasympatiska nervsystemet

Baroreceptorer i carotis och i arcus aortae samt i hjärtats förmak

Hypotalamus

Stimulerar törst och leder till ökat intag av vatten

Baroreceptorer i carotis och i arcus aortae samt i hjärtats förmak

Hypotalamus

Ökad utsöndring av vasopressin från neurohypofysen

Glomeruli

Ökad glomerulär filtration (temporärt)

Förmaksceller

Utsöndring av ANP och BNP

Baroreceptorer i carotis och i arcus aortae

Kardiovaskulärt centrum

Minskad aktivitet i sympatiska nervsystemet och ökad aktivitet i parasympatiska nervsystemet

Baroreceptorer i carotis och i arcus aortae samt i hjärtats förmak

Hypotalamus

Avsaknad av törst och därmed minskat intag av vatten

Baroreceptorer i carotis och i arcus aortae samt i hjärtats förmak

Hypotalamus

Minskad utsöndring av vasopressin från neurohypofysen

Binjurebarken

Ökad aldosteronutsöndring

Osmoreceptorer

Hypotalamus

Törst

Osmoreceptorer

Hypotalamus

Vasopressinutsöndring från neurohypofysen

Inga

Inga

Hypotalamus

Minskad utsöndring av vasopressin från neurohypofysen

Reflexer

Stigande blodtryck leder till Direkta effekter

Reflexer

Ökad osmolalitet leder till Direkta effekter

Reflexer

Minskad osmolalitet leder till Direkta effekter

Reflexer Osmoreceptorer

© FÖRFAT TARNA OCH STUDENTLIT TERATUR

978-91-44-04787-4_01_content.indd 60

2012-01-31 11.56

61

3 ◆ RUBBNINGAR I SALT–VAT TENBALANSEN

↑ [Angiotensin II]

↑ [Na+] i plasma och i likvor

↑ [Aldosteron]

↑ Na+ intag med födan

↑ Osmolalitet i hjärnans ECV

↑ Baroreceptorer

Figur 3.4 Faktorer som ökar respektive minskar det upplevda behovet av saltintag. [ ] ovan betyder koncentrationen av. illustration: Lena Lyons.

långsammare än den jämförbara snabbt insättande törsten som uppträder vid hyperosmolalitet.

Ytterligare en viktig skillnad är att medan törst och resulterande vattenintag vanligen snabbt träffar rätt i regleringen av vattenintaget, leder det upplevda behovet av ökat saltintag vanligen till större saltintag än det som behövs för att återställa balansen (figur 3.4).

Reglering av natriumutsöndringen Intaget av natrium uppvisar stora variationer mellan olika personer och i olika områden av världen. Det är därför avgörande att njurarna kan variera urinens natriumkoncentration mellan ca 1 mmol/L och 300 mmol/L och därmed har en kraftfull mekanism för styrning av natriumutsöndringen. Under normala förhållanden reabsorberas ca 80 % av primärurinens natrium i proximala tubuli. Det kolloidosmotiska trycket i postglomerulära, peritubulära kapillärer tros spela en viktig roll i regleringen av den vätskevolym som reabsorberas. Finregleringen av natriumreabsorptionen sker slutligen i distala tubuli och i samlingsrören, bl.a. under kontroll av aldosteron.

Renin-angiotensin-aldosteronsystemet (RAS) Mineralkortikoiden aldosteron bildas i binjurebarken och ser till att njurarna sparar natrium. Frisättningen av aldosteron styrs framför allt av angiotensin II, vilket i sin tur är den slutprodukt som bildas efter frisättning av renin från njurarnas juxtaglomerulära apparat. Reninfrisättningen reagerar på förändringar i blodtrycket och den effektiva arteriella blodvolymen i njurarna och på de lokala koncentrationerna av natrium och kalium. Vid minskat blodtryck resp. sänkt natriumkoncentration frisätts renin, vilket i blodbanan spjälkar angiotensinogen till angiotensin I som i sin tur spjälkas till det aktiva

enzymet angiotensin II av ”angiotensin converting enzyme” (ACE). Angiotensin II har en kraftigt vasokonstringerande effekt, och påverkar därför mycket snabbt den arteriella perfusionen samt stimulerar frisättning av aldosteron från binjurebarkens zona glomerulosa. Aldosteron påverkar njurarna genom att i distala tubuli inducera syntes av specifika proteiner, som leder till ökad reabsorption av natrium i utbyte mot kalium och vätejoner (figur 3.5).

Patienter med defekt aldosteronsystem, exempelvis vid primär binjurebarksinsufficiens (Addisons sjukdom), har låg tolerans mot natriumkarens och kan lätt komma i negativ natriumbalans med minskad mängd natrium i organismen och hypovolemi som följd. Ökad aktivitet i aldosteronsystemet (t.ex. primär aldosteronism/Conns syndrom) ger ökad natriummängd i organismen. Kompensatoriska reaktioner från de övriga natriumreglerande systemen medför att tillförsel av aldosteron till friska endast ger övergående minskning av natriumutsöndringen.

Natriuretiska peptider (ANP) Den renala utsöndringen av natrium står också under inflytande av en familj av natriuretiska peptider (typ A, B och C) som i första hand påverkar natriumbalans och blodtryck, men även har tillväxtreglerande effekter.

Natriuretiska peptider påverkar njurarna direkt genom att minska reabsorptionen av natrium i samlingsrören. ANP sänker dessutom koncentrationerna av såväl renin som aldosteron. Den blodtryckssänkande effekten av ANP betingas även av en direkt påverkan på glatta muskelceller i kärlväggen (figur 3.6). Den samlade effekten av natriuretiska peptider är minskat återflöde av blod till hjärtat (preload) och minskat flödesmotstånd på den arteriella sidan (afterload).

© FÖRFAT TARNA OCH STUDENTLIT TERATUR

978-91-44-04787-4_01_content.indd 61

2012-01-31 11.56

46 mm

LAURELLS

Redaktörer PETER NILSSON-EHLE MARIA BERGGREN SÖDERLUND ELVAR THEODORSSON

LAURELLS

KLINISK KEMI I PRAKTISK MEDICIN

Klinisk kemi i praktisk medicin används som kurslitteratur för läkare, biomedicinska analytiker och biomedicinare sedan 40 år tillbaka.

Den finns på avdelningar, mottagningar och vårdcentraler – överallt där man behöver ta prover för kliniskt kemiska analyser och tolka deras resultat. Nu föreligger den i sin nionde upplaga efter omfattande revision och med nyskrivna kapitel.

Modern medicinsk praxis är patientcentrerad och har sitt fundament i ett nära samspel mellan klinik, laboratorier och patienter. Kunskapsfragment inom klinisk kemi är lättillgängliga för alla och envar på nätet, men ger sällan den helhetsbild som behövs för grundlig förståelse och därmed optimal användning av laboratorieanalyser.

Denna bok ger sådan helhetsbild.

Nionde upplagan

Art.nr 166

978-91-44-04787-4_01_cover.indd 1

LAURELLS

I PRAKTISK MEDICIN

Boken kan användas både för att slå upp fakta om specifika analyser och för att förstå de sjukdomsmekanismer som är av betydelse för tolkningen av laboratorieresultat.

www.studentlitteratur.se

I PRAKTISK MEDICIN

KLINISK KEMI

I denna upplaga har innehållet organiserats med tydlig anknytning till kliniska problemområden. Alla kapitel har grundligt reviderats.

Avsnitten om tolkning av analysresultat, allergi och autoimmunitet, hjärtinfarkt och hjärtskademarkörer, digestionsorganens sjukdomar, graviditet, infertilitet och prenataldiagnostik samt läkemedel, förgiftningar och missbruk är helt nyskrivna.

KLINISK KEMI

9:e uppl.

Redaktörer P PETER NILSSON-EHLE MARIA BERGGREN SÖDERLUND ELVAR THEODORSSON

2012-01-31 12.23