Jon-Emile S. Kenny

”Kerran kylvetty oppi iskee syvään juurensa, ja antiikin kunnioittaminen vaikuttaa kaikkiin ihmisiin”.”

-William Harvey

Hyperonkoottisen albumiinin käyttö nesteen ottamiseksi interstitiaalisesta tilasta läpäisee tehohoitoyhteisön pimeät nurkat. 25-prosenttisen albumiinin ”vetäminen ja työntäminen”, jota seuraa furosemidi, on edelleen jokseenkin kryptinen taru – sen käytöstä puhutaan usein salamyhkäisesti, ikään kuin tähän erityiseen fysiologiaan voitaisiin turvautua vain kaikkein vaikeimmissa tilanteissa ja vain kaikkein kunnioitettavimpien lääkäreiden toimesta. Olen turvautunut tähän fysiologiaan hoitaessani kirroosipotilaita – tai muita potilaita, joissa esiintyy mystinen olento ”hypervoleminen, mutta tilavuushäiriö”.

Tämän käytännön tiedot ovat kuitenkin ristiriitaisia, ja nykyaikaiset – ja loistavat – uudelleenarvioinnit alkuperäisestä Starlingin kapillaarisuodatusperiaatteesta ovat kyseenalaistaneet vakavasti tämän käytännön taustalla olevat perustelut.

Alkuperäinen

1900-luvun lopulla Starling havaitsi, että koiran takaraajoihin ruiskutettu isotoninen keittosuolaliuos imeytyi takaisin, kun taas seerumi ei imeytynyt. Tästä hän päätteli, että kapillaarit ja kapillaarien jälkeiset laskimot ovat puoliläpäiseviä kalvoja. Nesteen liikkeestä tuli sitten kilpailua transendoteelisen hydrostaattisen paineen, joka on pienempi kuin interstitiaalisen tilan hydrostaattinen paine, ja kapillaarin ja interstitiaalisen tilan välisen kolloidisen osmoottisen paine-eron välillä. Kolloidiosmoottinen paine määräytyy suurelta osin albumiinin mukaan, ja se, missä määrin albumiini läpäisee endoteelin, näkyy Stavermanin osmoottisessa heijastuskertoimessa, joka vaihtelee välillä 0-1 . Jäljelle jää seuraava – yksinkertaistettu – yhtälö, joka määrittää nesteen nettovirran :

Jv = – σ

Jos otetaan käyttöön ”voimien summa” -lähestymistapa, voidaan käyttää seuraavaa kuvallista analyysia . Huomaa, että suodatusta suosiva voima on Pc, kun taas suodatusta vastustava summavoima voidaan ilmaista seuraavalla yhtälöllä

Pco = σ + Pi

Kapillaarisuodatuksen vastapaineen tulisi olla intuitiivinen, sillä jos kapillaarikolloidin osmoottinen paine nousee tai jos interstitiaalinen osmoottinen paine laskee, nesteen tulisi pidättyä kapillaariin. Vastaavasti, jos kapillaaria ympäröivä paine nousee, suodattumista vastustetaan. Pco on esitetty kuvissa 1 & 2 katkoviivalla, punaisella viivalla; jos sen arvo nousee, suodattumista vastustetaan, kun taas jos sen arvo laskee, suodattumista tehostetaan. Pc mitattiin ensimmäisen kerran onnistuneesti 1900-luvun alussa, ja sen todettiin olevan noin 35-45 mmHg valtimopäässä ja 12-15 mmHg laskimopäässä. Tuolloin ei ollut mahdollista mitata samanaikaisesti πi:tä, ja sen oletettiin olevan melko alhainen. Vastaavasti σ:n oletettiin olevan 1,0. Mainittujen oletusten perusteella pääteltiin, että Pc laskee Pco:n alapuolelle kapillaarin keskellä, joten suodattuminen on vallitsevaa valtimopäässä, kun taas imeytyminen tapahtuu laskimopäässä.

Tarkistettu malli

Kun kuitenkin saatiin käyttöön tekniikoita, joilla voitiin mitata samanaikaisesti kaikki Starlingin voimat, Pco havaittiin yllättävän alhaiseksi – johtuen suhteellisen korkeasta πi:stä ja alhaisesta Pi:stä niin, että Pc pysyy Pco:n yläpuolella koko kapillaarissa; mikä on tärkeää, tämä pätee myös kudoksiin, joissa on alhaisin Pc . Toisin sanoen imeytymistä ei tapahdu. Tämän on todettu olevan totta useimmissa kudoksissa. Tasaista imeytymättömyyttä koskevaan sääntöön on huomattavia poikkeuksia, ja näihin kudoksiin kuuluvat suolen limakalvo , munuaisten kuori ja ydin. Nämä kudokset onnistuvat pitämään πi:n melko alhaisena niin, että imeytymistä havaitaan.

Transientti vs. vakaa tila

Kapillaarinen absorptio voidaan havaita kudoksissa, jotka eivät normaalisti absorboidu pitkin pituuttaan Pc:n laskiessa ohimenevästi, mutta minuuttien kuluessa voimasumma palaa nettosuodatukseen. Tämä seikka korostaa Jv , πi ja Pi välistä tärkeää yhteyttä. Kun Jv laskee vastauksena Pc:n laskuun, interstitiumin kolloidinen onkoottinen paine πi, nousee ajan myötä ja Pi laskee. Tämän seurauksena Pco laskee ja nettosuodatus kapillaarin läpi palautuu; tämä vaikutus tapahtuu yleensä 30 minuutin kuluessa, ennen kuin nettosuodatus saavutetaan jälleen. Teoriassa päinvastoin Pc:n ohimenevä nousu lisää hetkellisesti suodattumista, mutta minuuttien kuluessa myös Pco nousee – vaikutus, joka puskuroi Jv:n alkuperäisen nousun.

Muutama tarkistus

Tärkeää on se, että vaikka käytettäisiin tarkistettua mallia, jossa on samanaikaisesti mitattu ”voimien summa”, ennustetun imunesteenvirtauksen ja havaitun imunesteenvirtauksen välille jää edelleen suuruusluokkaa oleva ero. Edellä esitetyn mallin mukaan ennustetun suodatuksen ja siten afferentin lymfavirtauksen pitäisi olla suurempi kuin havaittu. Jos kapillaarin laskimopuoli ei imeydy takaisin tasapainotilassa, minne ylimääräinen suodos menee? Nyt näyttää siltä, että kolloidin onkoottinen paine-ero, joka määrittää Jv:n, ei ole enää trans-endoteelinen voima sinänsä, vaan pikemminkin endoteelin sisäinen voima. Tämä oivallus on syntynyt vastauksena endoteelin glykokalyksin läsnäoloon. EG on proteoglykaaneihin ja glykosaminoglykaaneihin liittyvien mukopolysakkaridien muodostama verkko; EG toimii kapillaareissa harjaisena rajana, joka erottaa punasolut ja muut suuret proteiinit endoteelin alapuolisesta pinnasta. Terveenä EG:n tilavuus voi olla 1700 ml. On todennäköistä, että Stavermanin osmoottinen heijastuskerroin edustaa tämän rajan kykyä heijastaa albumiinia subendoteelitilasta. Näin modifioidusta Starlingin yhtälöstä tulee:

Jv = – σ.

Normaalisti subglykokalyksin kolloidinen onkoottinen paine on melko alhainen, mutta tämä voima on kokonaan kapillaarin sisällä siten, että endoteelin poikki kulkeva Jv on Pc:n ja Pi:n funktio, kun taas EG:n poikki kulkeva kolloidinen osmoottinen ero yksinkertaisesti hidastaa suodattumista. Edellä mainitut periaatteet pätevät edelleen ohimenevien ja pysyvien vaikutusten osalta, mutta tämä herättää kuitenkin sen mahdollisuuden, että albumiinin hyperonkoottinen vaikutus yksinkertaisesti kuivattaa subendoteelitilaa ja EG:tä sen sijaan, että se imisi merkittävän määrän nestettä interstitiumista.

Vaikutukset käytäntöön

Tarkistettu Starling-Glycocalyx-malli selittää, miksi kolloidin ja isotonisen kristalloidin välillä ei ole juurikaan eroa hemodynaamisessa lopputuloksessa ja infuusioidussa tilavuudessa monissa tutkimuksissa. Koska kolloidin onkoottinen paine-ero on ennemminkin endoteelin sisäinen kuin endoteelin läpi kulkeva voima, kolloidien tilavuutta laajentavat vaikutukset vähenevät perinteisen mallin ennusteiden mukaisesti. Väitetään, että mitä suurempi Pc:n pieneneminen on, sitä vahvempi peruste on käyttää isotonista kristalloidia, joka ”nesteyttää” EG:n. Tarkistetussa mallissa keskitytään siten paine-eroon, joka on kapillaarisuodatuksen keskeinen tekijä. Monet tehohoitoyksikön potilaat ovat tulehtuneita – monista eri syistä. Tulehdus laajentaa prekapillaarisia arterioleja, mikä lisää Pc:tä. Samanaikaisesti tulehdus muuttaa interstitiumin ominaisuuksia – solunulkoinen matriisi muuttaa ominaisuuksiaan, mikä lisää sen compliancea; näin ollen Pi pienenee ja trans-endoteelinen paine-ero nousee. Näennäisesti turvotuksen hoidossa olisi keskityttävä tulehduksen perimmäiseen syyhyn. Se viittaa myös alfa-agonistien suojamekanismiin, joka supistaa arterioleja, mikä puolestaan heikentää Pc:tä. Myös rintakehän sisäisen paineen pitämisen alhaisena pitäisi edistää imunesteen poistumista suuriin laskimoihin .

Edellä mainittu fysiologia asettaa myös kyseenalaiseksi hyperonkoottisen albumiinin käytön nesteen poistamiseksi interstitiaalisesta tilasta erityisesti tulehtuneella tehohoitopotilaalla . Albumiinibolus nostaa Pc:tä, mikä suosii suodattumista, mutta 25 %:n albumiinin hyperonkoottisen vaikutuksen väitetään kuitenkin vastustavan suodattumista ja jopa aiheuttavan resorptiota. Septisillä potilailla 200 ml 20-prosenttista albumiinia lisäsi plasmatilavuutta 430 ml, ja vaikutus oli suurimmillaan ensimmäisten 30 minuutin aikana. Hapenotto parani yhtä lailla ohimenevästi tänä aikana. On kuitenkin täysin mahdollista, että plasmatilavuuden kasvu johtui pikemminkin EG-kerroksen kuivumisesta kuin interstitiaalisen nesteen imeytymisestä. Lisäksi happeutumisen ohimenevä paraneminen voi heijastaa hapen kulkeutumisen paranemista kudoksiin ja siitä johtuvaa sekalaskimoiden happisaturaation nousua sekä kuolleen tilan perfuusion vähenemistä. On tärkeää, että FADE-tutkimus laajentaa tietämystämme tässä asiassa, mutta jos albumiini-furosemidi ei osoittautuisi hedelmälliseksi, se saattaisi vahvistaa, että monet meistä, minä mukaan lukien, ovat kärsineet ”kolloidiharhasta”.

Best,

JE