Hyponatremia 는 serum Na 가 136 미만인 것을 의미합니다. hypernatremia 가 항상 hypertonicty 하지만 hypontremia 는 항상 hypotonic 한 것은 아닙니다. Tonicty 즉 유효삼투압 (effective osmolality) 은 세포막을 자유롭게 통과할 수 없는 물질 (예: Na, Glucose)에 의해 결정됩니다. 이들이 세포 내/외 수분 이동을 유발합니다.
Osm 오스몰 계산기 Calculated osm, Effective osm, Osmolar gap
Dilutional hyponatremia
수분 저류 (water retention) 로 인해 발생합니다. 수분 섭취가 신장의 배설 능력을 초과하면 체내 용질이 희석되어 hypo-osmolality, hypotonicity 유발. hypotonicity은 cerebral edema을 유발할 수 있습니다.
본질적으로 나트륨 storage 에 비해 물이 과다한 상태입니다. 물론 나트륨 storage 는 감소, 정상, 또는 증가한 상태일 수 있으나 그것에 비해 상대적으로 물이 과다해진 것입니다. 물이 retention 되는 가장 흔한 원인은 신장의 수분 배출 장애 (Impaired renal excretion of water) 입니다. 드물게 정상 신장 배설 능력에도 불구하고 과도한 수분 섭취 (예: Primary polydipsia) 가 원인일 수 있습니다.
신장의 수분 배출 장애는 extracellular-fluid volume 의 특성에 따라 분류됩니다. 신부전을 제외하면 이 분류는 AVP 의 농도로 구별됩니다.
Dilutional hyponatremia 의 예
hypotonic hyponatremia 는 세포막을 자유롭게 통과할 수 있는 물질 (예: urea, ethanol)이 충분히 축적된 경우, 혈청 삼투압이 정상 또는 상승한 상태와도 동반 가능합니다.
혈청 삼투압이 정상 또는 상승해도 hypotonicity 가 동반된 환자는 저삼투혈증 환자와 동일한 위험이라는 점이 중요합니다.
Dilutional hyponatremia 의 원인
성인에서 severe hyponatremia 의 가장 흔한 원인
- thiazides 치료
- postoperative state 및 syndrome of inappropriate secretion of antidiuretic hormone 의 원인들
- polydipsia
- transurethral prostatectomy
- Sodium 을 포함하지 않는 irrigant solutions 가 다량 흡수되어 심각하고 증상을 동반한 hyponatremia 를 유발 가능 (hypotonic – 1.5% glycine 또는 3.3% sorbitol 을 포함한 irrigant 사용 시) 이거나 isotonic (5% mannitol 을 포함한 irrigant 사용 시)
영아 및 소아에서 severe hyponatremia 의 주요 원인
- Gastrointestinal fluid loss
- dilute formula 섭취
- excessive water 의 우발적 섭취
- 다량의 tap-water enema 투여
Nonhypotonic hyponatremia
Hypertonic (or translocational) hyponatremia
세포 외 공간에 머무는 용질 (예: 고혈당, 고장성 만니톨 투여)에 의해 세포 내 수분이 세포 외로 이동하면서 발생. serum osmolity 와 tonicity 가 증가하여 dehydration of cells 유발
Hyperglycemia 는 translocational hyponatremia 의 가장 흔한 원인입니다. Serum glucose concentration 이 100 mg/dL (5.6 mmol/L) 증가하면 serum sodium 은 약 1.7 mmol/L 감소하며, 최종적으로 serum osmolality 가 water 1 kg 당 약 2.0 mOsm 증가합니다. 신부전 환자에서 발생하는 hypertonic mannitol retention 도 동일한 원리입니다.
2023. 5. 5 – 혈당이 높을 때 저나트륨혈증 (Hyperglycemia-induced hyponatremia, Translocational hyponatremia) 이 생기는 이유 (hypertonic hyponatremia)
Isotonic hyponatremia
세포 외 공간에 나트륨을 포함하지 않는 등장성 용액 (예: 만니톨)이 대량 축적되었을 때 발생하며, serum osmolity 와 tonicity는 정상이고 수분 이동은 없다. (no transcellular shifts of water)
Pseudohyponatremia
실제로는 나트륨 농도가 정상임에도, severe hypertriglyceridemia 이나 paraproteinemia 으로 혈장의 고형분이 증가하면서 flame photometry 으로 측정된 혈청 나트륨이 거짓으로 낮게 나오는 경우. 최근에는 ion-specific electrode 이 널리 사용되면서 이러한 검사 오류는 거의 없음.
2023. 4. 15 – 가성저나트륨혈증 (Pseudohyponatremia) 이 생기는 이유 (isotonic hyponatremia)
고중성지방혈증(Hypertriglyceridemia)에 따른 Corrected Na 계산
저나트륨혈증의 임상 증상
hypotonic hyponatremia 의 임상 양상은 주로 central nervous system 의 기능 장애와 관련됩니다. 특히 혈청 나트륨의 감소 폭이 크거나 빠를 대 더 두드러집니다. Headache, nausea, vomiting, muscle cramps, lethargy, restlessness, disorientation, depressed reflexes 가 나타날 수 있습니다. Serum Na 이 125 mmol/L 를 초과하는 대부분의 환자는 무증상이나 그 수치가 더 낮은 환자들은 증상이 생길 수 있으며, 특히 그 속도가 빠르게 발생했을 경우 더욱 증상이 두드러집니다. Severe 하고 빠르게 진행하는 hyponatremia 의 합병증에는 seizures, coma, permanent brain damage, respiratory arrest, brain-stem herniation, death 이 있습니다.
Hypotonic hyponatremia 는 water 가 brain 세포로 유입되 cerebral edema 를 초래합니다. 뇌 주위의 두개골이 뇌가 부을 때 압박하므로 intracranial hypertension 이 발생하며 brain injury 의 위험이 있는 것입니다. 물론 시간이 지나면서 용질이 뇌 조직에서 서서히 빠져나가기 때문에 뇌 부종을 완화시킬 수 있습니다. 서서히 발생하는 저나트륨혈증의 경우 상대적으로 무증상인 경우가 많은 이유입니다. 그러나 이러한 뇌의 적응은 osmotic demyelination 의 위험 원인이 되기도 합니다. 드물지만, 심각한 osmotic demyelination 은 hyponatremia 의 적극적인 치료 후 하루~수일 뒤에 발생할 수 있습니다. 대부분 보고된 osmotic demyelination 사례는 하루 12 mmol/L 를 초과하는 교정 속도 후에 발생했고 일부 사례는 24시간 동안 9~10 mmol/L, 또는 48시간 동안 19 mmol/L 교정 후에 발생했다고 합니다.
저나트륨혈증의 치료
Symptomatic Hypotonic Hyponatremia
농축뇨 (osmolality, ≈200 mOsm/kg water) 와 clinical euvolemia 또는 hypervolemia 인 증상이 있는 저나트륨환자는 hypertonic saline infusion 이 필요합니다. Hypertonic saline 은 보통 furosemide 와 같이 사용하여 수액 치료로 인한 extracellular-fluid volume 증가를 예방합니다. Furosemide 를 통해 소변을 많이 보게 하는 것은 0.45% saline 투여와 동등하므로 hyponatremia 교정에 도움이 됩니다.
또 electrolyte-free water 섭취는 금지합니다. hypothyroidism 또는 adrenal insufficiency 가 의심되는 경우 blood sample 채취 후 hormone-replacement therapy 도 진행합니다. hypovolemia 인 대부분의 환자는 isotonic saline 만으로도 치료됩니다.
Severe symptoms (예: seizures 또는 coma) 는 hypertonic saline infusion 이 필요합니다. Seizures 를 보이는 환자는 즉각적인 anticonvulsant-drug therapy 와 ventilation 치료가 필요합니다. Hyponatremia 에 의해 유발된 seizures 는 대략 3~7 mmol/L 만큼 serum Na 을 빠르게 올리면 호전될 수 있습니다.
osmotic demyelination 등의 위험을 줄이기 위해 과도한 교정을 피해야하며, 하루 8 mmol/L 를 초과하지 않는 교정 속도를 권장합니다. 이러한 속도면 severe symptoms 환자라도 초기 교정 속도가 처음 수 시간 동안 시간당 1~2 mmol/L 정도 일 것입니다. 만약 severe symptoms 이 호전 없을 경우 hypotonicity 로 인한 위험이 osmotic demyelination 의 잠재적 위험보다 크므로 신중히 교정속도를 올려볼 수 있습니다.
severe symptoms 이나 다른 증상이 호전되고 serum Na 가 125~130 정도에 도달했다면 (처음 Na 가 100 미만인 경우 125~130 보다 더 낮은 수치가 기준) 급격한 나트륨 교정을 중단할 수 있습니다. 이 후 hyponatremia 의 long-term management 로 전환됩니다.
만일, 교정 속도가 목표 속도를 초과할 것으로 예상되면, hypotonic solution을 투여합니다. (should be administered)
선택한 수액의 속도가 얼마나 되어야 하는지 결정하는 방법 – formula 1 을 적용 (hypernatremia 때에도 동일하게 사용 가능) 1L 의 특정 수액을 주입했을 때 serum Na 의 변화를 예측하는 공식
목표로한 serum Na 의 변화량을 이 식의 결과 값으로 나누면 필요한 그 수액의 총 부피가 결정됩니다. 따라서 수액 속도를 결정할 수 있습니다.
수액 투여 후 혈액 Na 농도 변화 계산기 (Adrogue-Madias formula)
Hyponatremia in the Postoperative State 치료 예시
- 32세 여성, 충수 절제술 후 경련
- 체중 46 kg, euvolemic
- Serum Na 112, K 4.1, Osm 228, urine Osm 510
- 수술 후 impaired excretion of water 로 인한 hypotonic hyponatremia
- 치료 계획 : 수분 제한, 3% saline, furosemide 20mg IV
- total body water : 46 x 0.5 = 23L 추정
- 3% saline 1L 를 투여하면 Serum Na 를 16.7 올릴 것으로 계산됨. ([513–112] ÷ [23+1] = 16.7)
- 초기 목표 : 환자의 증상이 severe 하므로 3시간 동안 serum Na 를 3 증가시키는 것
- 3 / 16.7 = 0.18 L 이므로 180 mL 의 3% saline 이 필요함.
- 3시간 동안 주입할 예정이므로 시간당 60 mL 로 3% saline 주입
- 2~3시간 마다 Serum Na 확인
- 3시간 수액 투여 후 serum Na 는 115
- 아직 환자 반응이 떨어짐
- 추가 목표 : 6시간 동안 serum Na 를 3 증가시키는 것
- 시간당 30 mL 로 3% saline 주입
- 6시간 수액 (총 9시간 수액 투여) 투여 후 serum Na 119
- 환자 반응은 호전, 간단한 지시에 반응
- 3% saline 투여는 중단, serum Na 는 계속 모니터링
Hyponatremia in an Essentially Euvolemic State 치료 예시
- SCLC로 치료 중인 58세 남환, 의식저하로 내원
- 체중 60 kg, euvolemic
- Serum Na 108, K 3.9, Osm 220, urine Osm 600 (이뇨제는 사용 안한 상태)
- Hypotonic hyponatremia 인데 concentrated urine 이며 evolemic 하므로 종양에 의한 SIAD 로 추정 진단
- 치료 계획 : 수분 제한, 3% saline, furosemide 20mg IV
- total body water : 60 x 0.6 = 36L 추정
- 3% saline 1L 를 투여하면 Serum Na 를 10.9 올릴 것으로 계산됨. ([513–108] ÷ [36+1] = 10.9)
- 초기 목표 : 12시간 동안 serum Na 를 5 증가시키는 것
- 5 / 10.9 = 0.46 L 이므로 460 mL 의 3% saline 이 필요함.
- 5시간 동안 주입할 예정이므로 시간당 38 mL 로 3% saline 주입
- 12시간 수액 투여 후 serum Na 114
- 환자 반응 다소 호전, hypertonic saline 은 중단
- 추가 목표 : 12시간 동안 serum Na 를 2 증가시키는 것
- 12시간 (총 24시간) 수액 투여 후 serum Na 는 115, 환자 의식 호
- hyponatremia 의 Long-term management 시작
Hyponatremia in a Hypovolemic State 치료 예시
- 68세 여성, 졸림, 실신, 무기력감으로 내원
- 고혈압 치료 중으로 저염식이 및 hydrochlorothiazide 25mg 복용 중, 3일간 설사
- 체중 60 kg, 96/56-110, hypovolemic (jugular vein 은 flat, skin turgor 감소)
- Serum Na 106, K 2.2, HCO3- 26 BUN 46 Cr 1.4 Osm 232, urine Osm 650
- thiazide 치료 중, GI 로의 Na loss, K depletion 에 의해 유발된 Hypotonic hyponatremia 추정 진단
- 치료 계획 : 수분 제한, thiazide 중단, Normal (0.9%) saline 투여
- total body water : 60 x 0.45 = 27L 추정
- 0.9% saline 1L 를 투여하면 Serum Na 를 2.8 올릴 것으로 계산됨. ([154+30]–106 ÷ [27+1] = 2.8)
- hypovolemic 하므로 2시간 동안 시간당 0.9% saline 1L 주입 (리터당 30 mmol 의 KCL 포함)
- 2시간 뒤 serum Na 112, K 3.0 BP 128/72, 의식상태 명료
- extracellular-fluid volume 이 회복되면서 AVP 의 nonosmotic stimulus 이 중단되어 dilute urine 이 빠르게 배출되고, hyponatremia 가 과도하게 교정될 것을 우려
- 0.45% saline 으로 변경 (리터당 30 mmol 의 KCL 포함), 시간당 100 ml 속도로 주입
- 수액보다 낮은 sodium과 potassium 농도의 소변 생성이 hyponatremia 교정을 촉진할 것
- 12시간 후 serum Na 114 K 3.2, 환자 컨디션 양호
- 향후 12시간 동안 교정 속도를 더 늦추기 위해 5DW 로 변경 (리터당 30 mmol 의 KCL 포함), 소변량에 맞춰 주입
- hyponatremia 의 Long-term management 시작
Nonhypotonic Hyponatremia
hyponatremia 자체보다 근본 원인 질환에 초점을 맞춰야 합니다.
조절되지 않는 당뇨병의 치료는 insulin 투여이지만, water, sodium, potassium의 결핍도 같이 교정해야 합니다. irrigant solution을 적용한 환자의 회복을 촉진하는 방법으로 furosemide를 사용할 수 있으며, renal function이 저하된 경우 hemodialysis 를 해볼 수 있습니다.
Hyponatremia 치료시 주의해야할 사항
water restriction (하루 800mL 이하) 은 모든 종류의 hyponatremia를 호전시키나, 모든 경우에 일률적으로 적용할 수는 없습니다. extracellular-fluid volume의 감소와 관련된 hyponatremia 는 기저의 sodium deficit을 교정해야 합니다.
isotonic saline은 SIADH (syndrome of inappropriate secretion of antidiuretic hormone) 의 hyponatremia를 교정하는 데 적합하지 않습니다. isotonic saline 만 투여할 경우 serum Na 의 상승 정도는 적고 일시적입니다. 왜냐하면 주입된 Na 가 농축뇨로 배출되어 다 빠져나가므로, 결과적으로 water의 Net retention 을 유발하고 hyponatremia를 악화시킬 수 있습니다.
Hyponatremia 환자에서 hypothyroidism과 adrenal insufficiency 을 꼭 생각해야 합니다. 이러한 질환은 SIADH 처럼 나타나는 경향이 있습니다. 특히 hyperkalemia 가 있다면 항상 adrenal insufficiency의 가능성을 고려해야 합니다.
지속적인 느린 무증상 hyponatremia 환자는 천천히 교정하지만, 증상이 있는 hyponatremia 환자는 제한된 범위 내에서 빠르게 교정이 필요합니다. hypertonic saline 은 잘 사용하면 생명을 구하지만, 잘못 사용하면 치명적인 합병증을 초래할 수 있습니다.
hypotonic fluids는 입원 환자에게 신중하게 적용해야 합니다. water excretion 의 장애는 입원 중 여러가지 항이뇨 상황 (약물, 장기 부전, 수술 등) 으로 발생할 수 있는데, 이러한 water excretion 에 문제가 있더라도 electrolyte-free water의 섭취가 water excretion 능력과 insensible loss를 초과하지 않는한 hyponatremia 는 발생하지 않습니다. 따라서 병원에서 발생하는 hyponatremia는 대부분 예방이 가능합니다.
인용 출처 : Adrogué HJ, Madias NE. Hyponatremia. N Engl J Med. 2000 May 25;342(21):1581-9.