Jon-Emile S. Kenny

“Lære, når den først er sået, slår dybe rødder, og respekten for antikken påvirker alle mennesker.”

-William Harvey

Anvendelsen af hyperonkotisk albumin til at trække væske fra det interstitielle rum gennemsyrer mørke hjørner af den kritiske pleje. “Pull and push”-metoden med 25 % albumin efterfulgt af furosemid er stadig noget af en kryptisk overlevering – brugen heraf omtales ofte i dæmpede toner, som om denne særlige fysiologi kun kan anvendes i de mest alvorlige situationer og kun af de mest ærværdige af klinikere. Det er en fysiologi, som jeg har påberåbt mig i forbindelse med behandling af patienter med skrumpelever – eller andre, hos hvem det mystiske væsen “hypervolæmisk, men alligevel volumenudtømt” er opstået.

Men dataene for denne praksis er blandede, og nutidige – og strålende – revurderinger af det oprindelige Starling-princip om kapillærfiltrering har alvorligt udfordret ræsonnementet bag denne praksis.

Den oprindelige

I slutningen af det 19. århundrede bemærkede Starling, at isotonisk saltvand, der blev injiceret i en hunds baglår, blev reabsorberet, mens serum ikke blev det. Heraf udledte han, at kapillærer og postkapillære venoler er semipermeable membraner. Væskebevægelsen blev derefter en konkurrence mellem det transendotheliale hydrostatiske tryk mindre det hydrostatiske tryk i det interstitielle rum ] og den kolloide osmotiske trykforskel mellem kapillæret og det interstitielle rum . Det kolloide osmotiske tryk bestemmes i høj grad af albumin, og graden af albumins gennemtrængning af endothelet afspejles i Stavermans osmotiske refleksionskoefficient, der varierer fra 0 til 1 . Vi står tilbage med følgende – forenklede – ligning, der bestemmer nettovæskestrømmen :

Jv = – σ

Hvis man vælger en “sum-of-forces”-tilgang, kan man anvende følgende billedlige analyse . Bemærk, at den kraft, der begunstiger filtrering, er Pc, mens den summative kraft, der modvirker filtrering, kan udtrykkes ved følgende ligning

Pco = σ + Pi

Det kapillære filtrationsmodsætningstryk bør være intuitivt, for hvis det kapillære kolloide osmotiske tryk stiger, eller hvis det interstitielle osmotiske tryk falder, bør væsken tilbageholdes i kapillæret. Hvis trykket omkring kapillæret stiger, er der ligeledes modstand mod filtration. Pco er illustreret ved en stiplet, rød linje på figur 1 & 2; hvis dets værdi stiger, modvirkes filtreringen, mens filtreringen forstærkes, hvis dets værdi falder. I begyndelsen af det 20. århundrede lykkedes det for første gang at måle Pc, som viste sig at være ca. 35-45 mmHg i den arterielle ende og 12-15 mmHg i den venulære ende. På det tidspunkt var det ikke muligt at måle πi samtidig, og det blev antaget, at den var ret lav. Ligeledes blev σ antaget at være 1,0. På grundlag af disse antagelser blev det konkluderet, at Pc falder under Pco i midten af kapillæret, og at filtrering derfor er fremherskende i den arterielle ende, mens absorption forekommer i den venulære ende.

Revideret model

Da der imidlertid blev teknikker til rådighed til samtidig måling af alle Starling-kræfterne, viste det sig, at Pco var overraskende lav – på grund af den relativt høje πi og lave Pi, således at Pc forbliver over Pco i hele kapillæret; vigtigt er det, at dette også gælder for væv med den laveste Pc . Med andre ord er der ingen absorption. Dette har vist sig at være tilfældet for de fleste væv. Der er bemærkelsesværdige undtagelser fra reglen om ingen absorption i stationær tilstand, og disse væv omfatter tarmslimhinden, nyrebarken og nyrernes cortex og medulla. Disse væv formår at holde πi ret lavt, således at der observeres absorption.

Transient versus steady state

Kapillær absorption kan ses i væv, som normalt ikke absorberer i deres længde, når der er et transient fald i Pc; inden for en periode på få minutter vender summen af kræfter imidlertid tilbage til nettofiltrering. Denne kendsgerning understreger den vigtige sammenhæng mellem Jv , πi og Pi. Når Jv falder som reaktion på et fald i Pc, stiger det kolloide onkotiske tryk i interstitium πi med tiden, og Pi falder. Som følge heraf falder Pco, og nettofiltreringen gennem kapillæret genvindes; denne effekt har tendens til at indtræffe inden for 30 minutter, før nettofiltreringen igen er opnået. I teorien er det omvendte også sandt, at en forbigående stigning i Pc momentant vil øge filtrationen, men i løbet af nogle minutter vil Pco også stige – en effekt, som vil puffere den indledende stigning i Jv.

En anden revision

Væsentligt er, at selv når den reviderede model med samtidig målt “sum-of-forces” anvendes, er der stadig en størrelsesorden forskel mellem den forudsagte lymfestrøm og den observerede lymfestrøm. I henhold til ovenstående model burde den forudsagte filtrering og dermed den afferente lymfedrænage være højere end det observerede. Hvis den venulære side af kapillæret ikke reabsorberer i steady-state, hvor bliver det overskydende filtrat så af? Det ser nu ud til, at den kolloide onkotiske trykforskel, som bestemmer Jv, ikke længere er en trans-endothelial kraft i sig selv, men snarere en intra-endothelial kraft. Denne erkendelse er opstået som følge af tilstedeværelsen af det endotheliale glycocalyx . EG er et net af mucopolysaccharider, der er forbundet med proteoglykaner og glykosaminoglykaner; EG fungerer som en børsteformet grænse i kapillærer, der adskiller røde blodlegemer og andre store proteiner fra den subendotheliale overflade. I rask tilstand kan EG have et volumen på 1700 mL. Det er sandsynligt, at den osmotiske Staverman-refleksionskoefficient repræsenterer denne grænses evne til at reflektere albumin fra det subendotheliale rum. Den modificerede Starling-ligning bliver således:

Jv = – σ.

Normalt er det kolloide onkotiske tryk i subglykocalyx ret lavt, men denne kraft er udelukkende inden for kapillæret, således at Jv på tværs af endothelet er en funktion af Pc og Pi, mens den kolloide osmotiske forskel på tværs af EG blot forsinker filtrationen. Ovennævnte principper gælder stadig med hensyn til transiente og stationære virkninger, men dette giver dog mulighed for, at albumins hyperonkotiske virkning blot er at dehydrere det subendotheliale rum og EG snarere end at trække en betydelig mængde væske fra interstitiet.

Implikationer for praksis

Den reviderede Starling-Glycocalyx-model forklarer, hvorfor der er lille forskel i hæmodynamisk resultat og infunderet volumen mellem kolloid og isotonisk krystalloid i et stort antal forsøg. Fordi kolloidets onkotiske trykdifferentiale er en “intra-endothelial” kraft snarere end en “trans-endothelial” kraft, er kolloidernes volumenekspansionseffekt mindre end forudsagt af den traditionelle model. Det hævdes, at jo større reduktionen i Pc er, jo stærkere er argumentet for isotonisk krystalloid – som vil “rehydrere” EG. Den reviderede model vender dermed vores fokus mod trykdifferentialet som den vigtigste faktor for kapillærfiltrering. Mange patienter på intensivafdelingen er betændte – af forskellige årsager. Inflammation udvider de prækapillære arterioler, hvilket øger Pc. Samtidig ændrer betændelse interstitiums karakteristika – den ekstracellulære matrix ændrer sine karakteristika, hvorved dens eftergivelighed øges; dermed mindskes Pi, og det trans-endotheliale trykdifferentiale stiger. Behandlingen af ødemer bør tilsyneladende fokusere på den underliggende årsag til inflammation. Det tyder også på en beskyttende mekanisme med alfaagonister, som forsnævrer arteriolerne og dermed mindsker Pc. Ligeledes bør det at holde det intra-thorakale tryk lavt fremme lymfedrænage til de store vener .

Den ovennævnte fysiologi sætter også spørgsmålstegn ved brugen af hyperonkotisk albumin til at trække væske fra det interstitielle rum, især hos den betændte ICU-patient . En albuminbolus vil øge Pc til fordel for filtration, men den hyperonkotiske effekt af 25 % albumin hævdes at modvirke filtration og endda forårsage resorption. Hos septiske patienter resulterede 200 mL 20 % albumin i en stigning i plasmavolumen på 430 mL, med en maksimal effekt i de første 30 minutter. Der var en lige så forbigående forbedring af iltningen i dette tidsrum. Det er imidlertid fuldt ud muligt, at stigningen i plasmavolumen skyldtes dehydrering af EG-laget snarere end indtagelse af interstitiel væske. Desuden kan den forbigående forbedring af ilttilførslen afspejle en forbedret ilttilførsel til vævene med deraf følgende stigning i den blandede venøse iltmætning samt en mindsket dødrumsperfusion. Det er vigtigt, at FADE-forsøget vil udvide vores viden på dette område, men hvis albumin-furosemid ikke skulle vise sig at være frugtbart, kan det meget vel bekræfte, at mange af os, inklusive mig selv, har lidt af en “kolloid vrangforestilling”.

Best,

JE