Fluids and Electrolytes

Fluids & Electrolytes

ความรู้พื้นฐาน

• Total body water (TBW) = 60% ของ BW แบ่งเป็น ICF 40% + ECF 20% ซึ่งประกอบด้วย IF 15% + IVF 5%
• ECF มี Na 142 mEq/L เท่ากันทั้งใน IF และ IVF เพราะ water และ electrolytes สามารถผ่านไปมาได้
• ICF มี Na 10 mEq/L ซึ่ง cell membrane จะยอมให้เฉพาะ water เท่านั้นที่ซึมผ่านไปมาได้ แต่การเคลื่อนที่ของ electrolytes ต้องผ่าน ion pumps
• Effective osmolality = 2 x [Na] + glucose/18 (ค่าปกติ 275-290 mOsm/L)

Hyponatremia (Na < 135 mEq/L)

ประเมิน ECF volume และตรวจ plasma osmolality (ต้องลดลงใน true hyponatremia)

• Hyperosmolar hyponatremia (P_OSM > 295) เกิดจากการที่มีสารที่เพิ่ม osmolality ทำให้น้ำ shift จาก ICF มายัง ECF ทำให้ Na เจือจางลง ได้แก่ hyperglycemia (glucose เพิ่ม 100 Na ลดลง 1.6), mannitol, glycerol, maltose
• Iso-osmolar hyponatremia (P_OSM 275-295) หรือ pseudohyponatremia เกิดจาก proteins หรือ lipids ใน serum มากทำให้สัดส่วนของ Na ที่ละลายในน้ำลดลง จึงทำให้ตรวจวัดผิดพลาด ได้แก่ TG > 1000, hyperglobulinemia (MM, Waldenstrom’s macroglobulinemia)
• Hypo-osmolar hyponatremia (P_OSM < 275) เกิดจากการที่ ADH หลั่งมากขึ้น แบ่งออกตาม ECF volume ได้แก่
• Hypovolemic hyponatremia แบ่งเป็น renal loss (diuretics, mineralocorticoid deficit, salt-losing nephropathy) และ extra-renal loss (GI, sweating, third space loss, cerebral salt–wasting syndrome)
• Normovolemic hyponatremia ได้แก่ water intoxication (psychogenic polydipsia, hypotonic fluid IV, beer potomania), adrenal insufficiency, hypothyroism, SIADH, drugs
• Hypervolemic hyponatremia ได้แก่ ARF/CRF, cirrhosis, CHF, nephrotic syndrome

S&S: เมื่อ Na < 130 จะมีอาการปวดศีรษะ คลื่นไส้ สับสน เดินเซ areflexia; เมื่อ Na < 120 จะมี intractable vomiting, seizure, coma และ respiratory arrest โดยปกติหลัง 48 ชั่วโมงจะมี adaptive response เพื่อลด brain swelling (ขับ Na, K, Cl, glycine, taurine ออกจาก cell) แต่ในบางภาวะจะเสีย adaptive response ทำให้มีอาการรุนแรง เช่น SIADH, children, menstruating woman, hypoxia

Diagnosis: ตรวจ plasma osmolality หรืออาจจะตรวจ DTX ก่อนเพื่อ exclude hyperglycemia ส่วน lipidemia นั้นสามารถเห็นได้จากเลือดที่เจาะออกมามีลักษณะขุ่นขาว หลังจากนั้นประเมิน ECF volume และตรวจ urine Na และ urine osmolality (หรือประมาณโดยเอา urine sp.gr. ทศนิยมตำแหน่งที่ 3,4 x 35)

hyponatremia; Schrier RW. J Am Soc Nephrol. 2006;17:1820-1832 ภาพจาก medscape

**urine osmolality ถ้า hypovolumia จะ > 500; ถ้า eu/hypervolumia จะ > 100 mOsm/L; ถ้าเกิดจาก water intoxication จะ < 100 mOsm/L

SIADH criteria ประกอบด้วย hypo-osmolality (effective osmolality < 275 mOsm/L), hyponatremia, clinical euvolemia, urine Na > 20 mEq/L, urine osmolality > 100 mOsm/L, exclude สาเหตุจาก hypothyroidism/adrenal insufficiency/drugs

Treatment

1. ถ้า Na < 120 mEq/L และมีอาการรุนแรง เช่น seizure, coma with suspected impending brainstem herniation ให้แก้ Na ขึ้นมา 4-6 mEq/L โดยให้ 3%NaCl 100 mL IV > 10-15 min และตรวจ Na ซ้ำ และให้ซ้ำได้รวม 300 mL หลังจากนั้นให้รวมแก้ใน 24 ชั่วโมงแรกไม่เกิน 8 mEq
2. ใน acute hyponatremia ที่มีอาการไม่รุนแรงให้ 3% NaCl โดยคำนวณ rate = BW x rate of rising (mEq/L/h) เช่น น้ำหนัก 60 kg ต้องการให้ Na เพิ่ม 0.5 mEq/L/hr = 0.5 x 60 = 30 mL/h และตรวจ Na ซ้ำทุก 2 ชั่วโมงจนกว่า Na = 120 mEq/L
3. ใน chronic hyponatremia ให้แก้ไม่เกิน 12 mEq/24h หรือไม่เกิน 6 mEq/L/24 h ในกลุ่มเสี่ยง (Na < 120, chronic HF, alcoholism, cirrhosis, hypokalemia, malnutrition, Tx with vasopressin antagonist) เพื่อป้องกัน osmotic demyelination syndrome (dysarthria, dysphagia, quadriparesis, coma) โดยให้แก้ตาม ECV volume: low ECV ให้ NSS IV แก้ hypovolemia; normal ECV ให้ restrict fluid = U.O - 500 mL; High ECV ให้ restrict fluid + furosemide diuresis

คำนวณ TBW = 0.6 x BW; ผู้ชาย > 65 ปีและผู้หญิง < 65 ปี ใช้ 0.5; ผู้หญิง > 65 ปี ใช้ 0.45 Expected change in serum Na (mEq/L) = [Infusate Na (mEq/L) – serum Na (mEq/L)] / (TBW +1) **infusate Na เช่น 3%NaCl = 513; NSS = 154 เช่น ผู้ชาย 66 ปี น้ำหนัก 60 kg Na 110 ให้ NSS คำนวณ expected change in serum Na = (154 - 110)/(0.5x60 + 1) = 1.41 mEq ต่อ NSS 1 liter จะแก้ 6 mEq/24h = 1x6/1.41 = 4.2 L/24h

Hypernatremia (Na > 145 mEq/L)

ดูบทความเรื่อง hypernatremia

Hypokalemia (K < 3.5 mEq/L)

ดูบทความเรื่อง hypokalemia, hypokalemic periodic paralysis

Hyperkalemia (K > 5.5 mEq/L)

สาเหตุได้แก่

• Pseudo-hyperkalemia (most common) เกิดจาก hemolysis (ใน tube เลือด หรือเกิดจาก tourniquet นาน), thrombocytosis, leukocytosis
• K load ได้แก่ K supplement, cell death (rhabdomyolysis, tumor lysis syndrome, hemolysis, internal hemorrhage)
• K shift ได้แก่ acidosis (DKA), insulin deficiency, β-blocker, digoxin toxicity, succinylcholine, hyperkalemic periodic paralysis
• ขับ K น้อย ได้แก่ Renal failure (GFR < 20 mL/min), Addison disease, RTA type IV, NSAIDs, potassium sparing diuretic, ACEI/ARB, trimethoprim

S&S: อ่อนเพลีย ชา กล้ามเนื้ออ่อนแรง ใจสั่น ascending paralysis, GI symptoms

Diagnosis

• ECG จะมี Tall peaked T wave, shorted QT interval, ST depression, prolonged PR interval, decreased P wave amplitude, Bundle-branch block (widened QRS), sine wave
• Spot urine K ถ้า > 20 mEq/L สงสัย extra-renal cause; ถ้า < 10 mEq/L สงสัย oliguric renal failure หรือ drug effect (เช่น ACEI, ARB)

Treatment “stabilized myocardium, shift K⁺, ขับ K⁺”

1. ECG monitoring, IV fluid, รักษาสาเหตุ เช่น หยุดยาที่เป็นสาเหตุ (NSAIDs, ACEI)
2. Calcium ให้ถ้ามี ECG เปลี่ยนแปลง โดยให้ 10% Calcium Gluconate 10-20 mL ใน 5-10 นาที ให้ซ้ำได้ใน 5 นาที ถ้า ECG ไม่ดีขึ้น (หรือให้ 10%CaCl₂  5-10 mL แทนถ้า unstable) ออกฤทธิ์ภายใน 3-5 นาที มีฤทธิ์นาน 30-50 นาที
3. Salbutamol 10-20 mg NB > 10 min ออกฤทธิ์ภายใน 15-30 นาที มีฤทธิ์นาน 2-4 ชั่วโมง ลด K ได้ 0.5-1.5 mEq/L
4. RI 5-10 unit IV + 50DW 50 mL IV (ถ้า DTX < 250 mg/dl) ออกฤทธิ์ภายใน 30 นาที มีฤทธิ์นาน 4-6 ชั่วโมง
5. 7.5% NaHCO₃ 50-150 mL ออกฤทธิ์ภายใน 5-10 นาที มีฤทธิ์นาน 1-2 ชั่วโมง แต่มีประโยชน์เฉพาะกรณีที่มี acidosis เท่านั้น
6. Kalimate 15-30 gm ผสมน้ำ PO หรือ 30-50 gm rectal สวนทิ้งไว้ 30-60 นาที ออกฤทธิ์ภายใน  1-2 ชั่วโมง มีฤทธิ์นาน 4-6 ชั่วโมง สามารถขับ K⁺ได้ประมาณ 1 mEq/1 gm (ถ้าเป็น Kayexalate ต้องผสมกับ 20% sorbitol แทน)
7. Furosemide 40-80 mg IV ให้ NSS IV ร่วมด้วยถ้ามีภาวะ dehydration ระยะเวลาการเริ่มออกฤทธิ์ไม่แน่นอน มีฤทธิ์นาน 4-6 ชั่วโมง
8. Dialysis

Hypomagnesemia

สาเหตุที่พบบ่อย ได้แก่ alcoholism, malnutrition, pancreatitis, GI fluid losses; PPI + diuretic

S&S: อาการทาง neuromuscular เช่น กล้ามเนื้อเป็นตะคริวโดยเฉพาะที่หลังและขา หายใจเสียงวี๊ด กลืนลำบาก เสียงเปลี่ยน กระสับกระส่าย อ่อนเพลีย ชัก ตรวจ Trousseau sign (รัด BP cuff สูงกว่า SBP ทิ้งไว้ 2-3 นาที), Chvostek sign (เคาะ facial nerve)

Diagnosis: ประวัติกลุ่มเสี่ยง มีอาการ neuromuscular irritability (hyperreflexia, tremor, convulsion, Chvostek/Trousseau sign) แต่ตรวจ Ca แล้วปกติ; ECG จะเปลี่ยนแปลงเช่นเดียวกับ hypokalemia

**ถ้ามี hypoalbuminemia และตรวจ ionized Mg ไม่ได้ ให้ corrected Mg = Mg x 0.42 + 0.05 x (4 - albumin)

Treatment

1. ถ้า seizure หรือ unstable arrhythmia ให้ 50% MgSO₄ 1-4 gm + NSS 100 mL IV drip 10-60 นาที และ monitor ECG, NIBP, RR, DTR
2. Chronic hypomagnesemia ให้ 50% MgSO₄ 1.5-2 gm IV drip 1-2 hr then 50% MgSO₄ 6 gm + 5DW 1000 mL drip in 24 h (หรือให้ IM) then 4-6 gms/d
3. ในรายที่ asymptomatic ให้  5%MgCl₂ (0.49 mEq/mL) 15 mL PO BID x 3-4 วัน
4. Spironolactone ช่วยป้องกัน hypomagnesemia ในผู้ป่วย CHF

Hypermagnesemia

สาเหตุส่วนใหญ่เกิดจาก renal insufficiency ร่วมกับกิน Mg-containing drugs; อื่นๆ เช่น laxative abuse (MOM), preclampsia tx, lithium ingestion

S&S: คลื่นไส้ ซึม loss of DTR, decrease RR, hypotension, heart block

Diagnosis: สงสัยใน renal failure ที่กิน Mg-containing drugs; สงสัยในผู้ป่วย hyperkalemia, hypercalcemia

Treatment

1. NSS IV diuresis + furosemide 40-80 mg IV
2. ถ้ามี life-threatening arrhythmia หรือ severe respiratory depression ให้ 10% CaCl₂ (หรือ Calcium gluconate) 10 mL in 2-3 min then drip 40-60 mL/24h
3. พิจารณา dialysis ในรายที่ renal failure

Hypocalcemia (total Ca < 8.5 mg/dL; iCa < 4 mg/dL)

**1 mEq/L = 2 mg/dL = 0.5 mmol/L

สาเหตุ

• Hypoalbuminemia พบบ่อยที่สุด แต่ไม่ได้ส่งผลต่อ ionized Ca
• Vitamin D deficiency (malnutrition, gastrectomy, intestinal bypass, liver failure, renal failure), malabsorption syndromes
• Hypoparathyroidism เช่น postparathyroidectomy, neck irradiation, radioiodine ablation, infiltrative disease (TB), hereditary syndromes, autoimmune disease
• Alcoholism, Hypomagnesemia, Sepsis, Acute pancreatitis, Rhabdomyolysis, Massive transfusion
• Drugs เช่น cinacalet, cisplatin, 5-FU+leucovorin, zoledronic acid, phenytion, Phenobarbital, foscanet, denosumab

S&S: มีอาการเช่นเดียวกับ hypomagnesemia

Diagnosis: ECG มี prolonged QT_C interval, TWI (total Ca < 6.0); ตรวจ Mg, albumin, VBG (ถ้าสงสัย), PO₄, PTH, vitamin D₃

Treatment

1. ใน mild หรือ asymptomatic ให้ Ca supplement  1-3 g/d และให้ vitamin D ใน CRF
2. ใน severe hypocalcemia with cardiac arrhythmia ให้ 10% Calcium gluconate 10-30 mL+ 5DW 50-100 mL drip in 10-20 นาที ให้ซ้ำทุก 1 ชั่วโมงจนกว่าอาการจะหาย หรือให้ต่อด้วย 10% Calcium gluconate 20-40 mL IV drip in 4-6 h และตรวจ Ca ซ้ำทุก 4-6 ชั่วโมง
3. รักษา hypomagnesemia

Hypercalcemia (Ca > 10.5 mg/dL)

สาเหตุได้แก่

• Malignancy ได้แก่ squamous cell CA, lung CA, breast CA, hematologic malignancy, MM
• PTH related ได้แก่ primary hyperparathyroidism, familial hypocalciuric hypercalcemia (FHH), lithium
• Granulomatous disease ได้แก่ sacroidosis, TB
• Drug ได้แก่ calcium+vitamin D, vitamin A, HCTZ, milk alkaline syndrome, theophylline toxicity
• Others ได้แก่ hyperthyroidism, adrenal insufficiency, immobilization, renal failure

S&S: mnemonic “stones (renal stone), bones (osteolysis), abdominal moans (PU, pancreatitis, constipation), psychic goans (psychiatric disorders)” มีอาการอ่อนเพลียมาก สับสน ปัสสาวะมาก ดื่มน้ำมาก ถ้า Ca > 15 จะซึม

Diagnosis: ให้ตรวจ iCa ยืนยัน; CBC, BUN, Cr, PO₄, ALP, ECG, CXR; และอื่นๆเมื่อมีข้อบ่งชี้ PTHrP (malignancy), calcitriol (granulomatous disease), PTH, TSH, vitamin D level

**Corrected total Ca (mg/dL) = Total Ca + 0.8 (4.1-albumin)

Treatment

1. ถ้าไม่มีอาการผิดปกติหรือมีอาการเล็กน้อย ให้รักษาสาเหตุ ให้ดื่มน้ำมากๆ และลดการกิน Calcium ลง
2. ถ้า Ca < 12 ให้ NSS 200-300 mL/h ให้ UO > 2 liter/d และให้ furosemide เมื่อ clinical euvolemia
3. ถ้า Ca > 14 หรือมีอาการผิดปกติ ให้ NSS 500-1,000 mL IV in 2-4 h (3-4 L/24h) + furosemide 20-40 mg IV ให้ UO > 150-200 mL/h และรักษา hypokalemia, hypomagnesemia
4. Prednisolone 1-2 mg/kg หรือ hydrocortisone 200-300 mg IV ใน Addison’s disease, steroid-responsive malignancy
5. ในรายที่ severe หรือมี renal failure ให้ทำ hemodialysis
6. Bisphosphonate (มักไม่ได้ให้ใน ER) พิจารณาให้ใน malignancy ได้แก่ เช่น Pamidronate 60-90 mg IV 2-24h,  Zoledronate 4 mg IV > 15 min หรือให้ Calcitronin 4 unit/kg SC/IM q 12 h

Hypophosphatemia (PO₄ < 2.5 mg/dL)

สาเหตุส่วนใหญ่ในห้องฉุกเฉินได้แก่ alcoholism, DKA; prolonged antacid used

Treatment

1. ถ้าไม่มีอาการผิดปกติ ส่วนใหญ่ PO₄ จะกลับเป็นปกติเองในเวลาหลายวัน
2. ถ้ามีอาการเล็กน้อย (PO₄ 1-2 mg/dL) ให้ acidic phosphate 15 mL PO tid หรือให้ PO₄ IV 0.3-0.4 mmol/kg
3. ถ้ามีอาการมาก (PO₄ < 1 mg/dL) ให้ PO₄ 0.6 mmol/kg เลือกให้  K₂PO₄ (3 mmol/mL) IV drip in 6 h หรือ Esafosfina (22.55 mmol/5gm)

Hyperphosphatemia (PO₄ > 4.5 mg/dL)

สาเหตุส่วนใหญ่เกิดจาก renal failure จะเกิดร่วมกับ hypocalcemia เพราะฉะนั้นจะมีอาการเช่นเดียวกับ hypocalcemia

Treatment

1. Phosphate binders: CaCO₃, calcium acetate
2. Dialysis

     Ref: Tintinalli ed8th