Von Jon-Emile S Kenny, MD
Faculty Peer Reviwed
Ein 62-jähriger Mann mit einer Vorgeschichte von Bluthochdruck, diastolischer Dysfunktion und chronischer Nierenerkrankung wird 4 Tage nach Beginn der ambulanten Behandlung einer ambulant erworbenen Pneumonie mit Cefpodoxim und Azithromycin eingeliefert; er hatte sich seit zwei Tagen intermittierend erbrochen, gibt aber stolz an, dass er alle seine Medikamente, einschließlich Hydrochlorothiazid, zu Hause behalten hat. Am Morgen nach seiner Aufnahme wurde bei ihm ein Serumkreatinin von 3,4 mg/dL festgestellt (von einem Ausgangswert von 1,7 mg/dL). Seine Lungenfelder waren bei der Auskultation frei, und er hatte keine Jugularvenen-Distention. Seine Urinanalyse zeigte Spuren von Leukozytenabdrücken. Mein Oberarzt sagt mir, ich solle „ein paar Urin-Lyte besorgen und herausfinden, ob es sich um ein prärenales oder ein renales Problem handelt… machen Sie einen FENa… wenn er weniger als 1% beträgt, beginnen Sie mit der Flüssigkeitsreanimation. Ich nicke mit dem Kopf und schicke den Assistenzarzt unhinterfragt zum Urin des Patienten.
Nach der Visite warte ich am Computer auf die Ergebnisse und grüble über diese „fraktionierte Natriumausscheidung“
Was ist eine normale FENa? Im Klartext: Die FENa, oder fraktionierte Natriumausscheidung, ist die Menge an Natrium, die im Urin von dem gesamten am Glomerulus gefilterten Natrium ausgeschieden wird. Es scheint, als ob die Nieren außergewöhnlich natriumfreudig sind, da uns in der medizinischen Ausbildung gesagt wird, dass ein FENa über 2 % gleichbedeutend mit einem weitreichenden tubulären Tod und einer Dysfunktion ist. Aber selbst bei einer solchen Nierenapokalypse werden immer noch 98 % des Natriums rückresorbiert – was ziemlich phänomenal ist. Ich frage mich, wie hoch mein FENa ist, und um es herauszufinden, mache ich ein paar schnelle Berechnungen.
Wenn meine GFR normal ist (125 cc/min oder 180 L/d) und mein Serumnatrium 140 meq/L beträgt, dann filtere ich 25.200 mEq Natrium pro Tag durch meine Nieren (140 mEq/L x 180 L/Tag). Ich befinde mich im Natriumgleichgewicht, da ich weder Natriummangel noch -überladung habe (hoffe ich); daher wird die typische amerikanische Ernährung von 150 mEq (3,5 Gramm) Natrium pro Tag, die ich zu mir nehme, ausgeschieden. Daher ist mein ‚Ruhe-FENa‘ 150 mEq / 25.200 mEq oder 0,6%! Bin ich prärenal, frage ich mich? Brauche ich einen Bolus mit Kochsalzlösung? Ich habe in der Literatur nachgeschaut.
Wie wurden FENa-Cut-offs abgeleitet? In zwei klassischen Studien war die FENa bei Patienten mit akuter, oligurischer Nierenschädigung infolge einer akuten tubulären Nekrose auf 3,5 % bzw. 7 % erhöht. Im Gegensatz dazu zeigten diese Studien fraktionierte Natriumausscheidungen von 0,4 % bei Patienten mit akuter, oligurischer Nierenschädigung sekundär zur Volumendepletion. Bemerkenswerterweise hatten die Patienten in diesen Studien ein relativ normales Ausgangskreatinin (< 1,4 mg/dl als Einschlusskriterium) und die Oligurie war definiert als < 400 ml Urin pro Tag in der Gruppe mit prärenaler Azotämie . Da die FENa von der funktionierenden Nephronmasse abhängt und die Patienten in diesen Studien, die zur Definition der FENa verwendet wurden, eine beeinträchtigte glomeruläre Filtration (d. h. Oligurie) hatten, wird ein relativ hoher FENa-Schwellenwert (1 %, im Vergleich zu einer „normalen“ FENa) zur Definition der prärenalen Azotämie verwendet. Interessant war, dass diese Parameter nur zur Unterscheidung einer prärenalen Nierenschädigung von einer akuten tubulären Nekrose beitrugen, nicht aber von anderen Niereninsulten wie einer akuten interstitiellen Nephritis. Außerdem hatten die Patienten in der Studie keine chronische Nierenerkrankung (ein Basiskreatinin von > 1,6 mg/dL war ein Ausschlusskriterium), wie es bei meiner Patientin der Fall ist, und die Urinelektrolyte und Serumelektrolyte wurden gleichzeitig gesammelt, im Gegensatz zu den Sammlungen bei meiner Patientin.
Die Urinelektrolyte kommen in den Computer zurück und ich verwende das Serumelektrolyt-Panel, das der Patientin früher am Morgen entnommen wurde, um die Berechnungen durchzuführen. Der FENa-Wert meines Patienten liegt bei 1,9 %. Ich denke, ich sollte mit der Flüssigkeitszufuhr warten, oder könnte er immer noch einen Volumenmangel haben?
Haben Patienten mit chronischer Niereninsuffizienz einen höheren FENa? Ich beschließe, die gleichen Überlegungen anzustellen, die ich bei meinem Patienten angestellt habe. Ich betrachte sein Serum-Elektrolyt-Panel für die letzten sechs Monate und sehe, dass sein Basis-Kreatinin 1,7 mg/dL beträgt. Ich setze dies in die MDRD-Berechnung ein und stelle fest, dass seine Baseline-Kreatinin-Clearance auf 32 cc/min/1,73m2 oder 46,1 L/Tag geschätzt werden kann. Ich nehme an, dass er eine typisch amerikanische Ernährung mit 150 mEq Natrium pro Tag zu sich nimmt und dass er im Natriumgleichgewicht ist; sein „Ruhe“-FENa ist daher 150 mEq / (46,1 L/Tag x 140 mEq) oder 2,3 %.
Gibt es andere Patientengruppen mit höheren FENa-Quotienten? Ich lese weiter und finde heraus, dass es neben der chronischen Niereninsuffizienz noch andere klinische Szenarien gibt, in denen ein relativ hoher FENa bei Volumendepletion – Erbrechen und Diuretikatherapie – gesehen werden kann; beides hat mein Patient!
Wenn die Volumenkontraktion durch den Verlust von Chlorwasserstoff (HCl) im Magen verursacht wird, kommt es zu einer metabolischen Alkalose. Die Nieren kompensieren dies, indem sie Natriumbicarbonat ausscheiden; folglich wird die distale Natriumabgabe erhöht und der FENa-Quotient steigt ebenfalls an. Ein Mechanismus, durch den die Nieren die Bikarbonatausscheidung erhöhen, ist der Chlorid-Bikarbonat-Austauscher im distalen Sammelkanal. In klinischen Szenarien, in denen der Verlust von Chlorid im Vordergrund steht (z. B. Verlust von Mageninhalt), kann eine niedrige fraktionierte Chloridausscheidung ein genaueres Diagnoseinstrument sein, da mehr Chlorid im Austausch gegen Bicarbonat distal rückresorbiert wird.
Die Hemmung des Na-K-2Cl-Transporters im dicken aufsteigenden Schenkel der Henleschen Schleife durch Schleifendiuretika oder des distalen Natriumtransporters durch Thiaziddiuretika erhöht die distale Natriumabgabe und steigert den FENa-Quotienten .
Gibt es einen weiteren Test, der im Zusammenhang mit Diuretika eingesetzt werden kann?
Im Jahr 2002 versuchten Carvounis und Kollegen, Probleme mit der distalen Natriumabgabe und Diuretika zu umgehen, indem sie die fraktionierte Ausscheidung von Harnstoff (FeUrea) als Instrument zur Unterscheidung zwischen prärenaler Azotämie und akuter tubulärer Nekrose einsetzten. Sie fanden heraus, dass Patienten mit prärenaler Ätiologie unter Diuretika hohe FENa, aber niedrige FeUrea (weniger als 35%) hatten; im Gegensatz dazu hatten diejenigen mit ATN eine durchschnittliche FeUrea von 55 bis 63%. Diese Ergebnisse sind jedoch nicht konsistent. Im Gegensatz dazu fanden Pepin et al. heraus, dass der FeUrea im Vergleich zum FENa bei Patienten, die Diuretika erhalten, ein eher schlechtes Instrument zur Erkennung einer prärenalen Azotämie ist (mit einer Sensitivität und Spezifität von 79% und 33% bei Patienten, die Diuretika erhalten) . Biologische Gründe für den Unterschied in diesen Studien können in der Veränderung der Harnstoffrückresorption mit dem Alter und in der Reaktion auf Zytokine liegen . Die Patienten in der Pepin-Studie waren deutlich älter und hatten mit höherer Wahrscheinlichkeit eine Sepsis. Leider ist dies die typische Patientenpopulation, die im Krankenhaus angetroffen wird. Wichtig ist, dass beide Studien ähnliche Ausschlusskriterien hatten und diese beinhalteten: Nierentransplantation, maligne Hypertonie, Kontrastmitteluntersuchung weniger als 48 Stunden vor Beginn der AKI, Rhabdomyolyse, obstruktive Uropathie, Nebenniereninsuffizienz und akute Glomerulonephritis. Keine der beiden Studien lieferte Informationen über den Zeitpunkt der Urinsammlung im Zusammenhang mit der Verabreichung von Diuretika. Dies könnte wichtig sein, da Diuretika eine variable natriuretische Pharmakokinetik haben und dieses Phänomen möglicherweise altersabhängig ist.
Wie sieht es mit dem Zeitverlauf aus? Es ist wichtig für Kliniker zu erkennen, dass die fraktionierte Ausscheidung nur eine Momentaufnahme der Nierenfunktion ist. Die Pathophysiologie der prärenalen Azotämie und der akuten tubulären Nekrose liegt oft auf einem Spektrum. Tatsächlich wurde festgestellt, dass eine frühe obstruktive Uropathie, eine akute interstitielle Nephritis und eine Glomerulonephritis niedrige FENa-Quotienten erzeugen, was möglicherweise auf eine frühe Tubulusfunktion und Natriumavidität zurückzuführen ist.
Kann ein Patient eine niedrige FENa haben und sich nicht in einem volumendepletierten Zustand befinden? In Anbetracht der oben erwähnten Vorbehalte gegenüber FENa habe ich mich über den umgekehrten Fall meines Patienten gewundert. Das heißt, kann man euvolemisch oder sogar hypervolämisch sein und einen niedrigen FENa-Wert haben? Bei Krankheiten wie Zirrhose und kongestiver Herzinsuffizienz werden neurohumorale Reaktionen aktiviert. Bezeichnenderweise ist das Renin-Angiotensin-System unangemessen aktiv, was zu einer Natrium-Avidität im gesamten Nephron führt, insbesondere im proximalen Tubulus unter dem Einfluss von Angiotensin 2. Dies senkt die FENa, selbst wenn der Patient Aminoglykosid-induzierte oder andere Ursachen für ATN hat. Interessanterweise führen akute Nierenschädigungen durch Rhabdomyolyse oder Kontrastmittelnephropathie ebenfalls zu einer niedrigen FENa. Der Grund dafür könnte die Fähigkeit von Myoglobin sein, Stickstoffmonoxid abzufangen und zu einer tiefgreifenden renalen Vasokonstriktion zu führen.
Wie setzt man das zusammen? Zusammengenommen muss der Kliniker erkennen, dass ein FENa von 1 % als Cutoff zur Bestimmung von salzarmen Nieren nur bei Patienten mit erhaltener GFR zu Beginn der Untersuchung verwendet werden kann. Wie oben beschrieben, haben Patienten mit chronischer Nierenerkrankung progressiv höhere FENa in Abhängigkeit von der abnehmenden Nephronmasse. Sobald der Kliniker einen FENa-Cutoff-Wert bestimmt hat, muss er sich darüber im Klaren sein, dass ein niedriger Wert nur als „natrium-avide“ Nieren interpretiert werden kann. Dies impliziert, dass die Renin-Angiotensin-Alosteron-Achse intakt ist und auf die reaktiven tubulären Zellen wirkt. Dies tritt bei vielen klinischen Zuständen zusätzlich zur Volumendepletion auf (z. B. Zirrhose, CHF, frühes nephritisches Syndrom, frühe Cast-Nephropathie und frühe obstruktive Nephropathie). Im Gegensatz dazu impliziert ein relativ hoher FENa eine erhöhte distale Natriumabgabe, die auftreten kann, wenn die oben erwähnte Hormonachse ablatiert ist, die Tubuluszellen geschädigt sind (z. B. ATN) oder im Falle einer Natriurese (z. B. Diuretika, Ketonurie, Bikarbonaturie). Die klinischen Situationen, in denen prärenale Zustände eine hohe FENa aufweisen und ATN von einer niedrigen FENa begleitet wird, sind zahlreich und die Sensitivitäten und Spezifitäten des Tests sind in diesen Situationen nicht gut etabliert.
Ich kehrte an das Bett meines Patienten zurück und führte eine gründliche Anamnese und körperliche Untersuchung durch. Ich maß seine Vitalparameter in Rückenlage und richtete ihn dann auf. Nach einer Minute maß ich erneut seine Vitalparameter. Seine Herzfrequenz stieg von 63 auf 99; sein systolischer Blutdruck fiel um 20 mmHg. Er hatte trockene Achselhöhlen und seine Schleimhäute waren ausgetrocknet. Seine Lungenuntersuchung war eindeutig. Er schaute durch eingefallene Augen zu mir auf und sagte: „Doc…ich habe Durst.“ Ich ging hinunter in den Flur zur Pflegestation und bat die Schwester, ihm 500 ml normale Kochsalzlösung zu geben. Es gibt keinen Ersatz für gute klinische Fähigkeiten, dachte ich.
Dr. Kenny, Innere Medizin am NYU Langone Medical Center
Peer reviewed by David Goldfarb, MD, Nephrology, section editor, Clinical Correlations
Image courtesy of Wikimedia Commons
(1) Miller et al. Urinary diagnostic indices in acute renal failure: a prospective study. Ann Intern Med 1978; 89; 47-50 http://www.unboundmedicine.com/5minute/ub/citation/666184/Urinary_diagnostic_indices_in_acute_renal_failure:_a_prospective_study_
(2) Espinal und Gregory. Differentialdiagnose des akuten Nierenversagens. Clin Nephrol 1980; 13; 73-77. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7363517
(3) Nguyen et al. Misapplications of Commonly Used Kidney Equations: Renal physiology in practice. Clin J Soc Nephrol 2009; 4; 528-534 http://cjasn.asnjournals.org/content/4/3/528.full
(4) Steiner. Die Interpretation der fraktionierten Ausscheidung von Natrium. Am J Med 1984; 77; 699. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/6486145
(5) Harrington & Cohen. Messung der Elektrolyte im Urin – Indikationen und Grenzen. NEJM 1975; 293; 1241-1243.
(6) Luke et al. New Roles for Chloride in Renal Physiology and Pathophysiology. Trans Am Clin Climatol Assoc. 1991; 102; 84-95. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=Luke%20et%20al.%20New%20Roles%20for%20Chloride%20in%20Renal%20Physiology%20and%20Pathophysiology
(7) Ziyadeh & Badr. Die fraktionierte Ausscheidung von Chlorid bei prärenaler Azotämie. Arch Int Med. 1985; 145; 1929.
(8) Carvounis et al. Significance of the fractional excretion of urea in the differential diagnosis of acute renal failure. Kidney Int 2002; 62: 2223-2229. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=Carvounis%20et%20al.%20Significance%20of%20the%20fractional%20excretion%20of%20urea%20in%20the%20differential%20diagnosis%20of%20acute%20renal%20failure
(9) Pépin et al. Diagnostic performance of fractional excretion of urea and fractional excretion of sodium in the evaluations of patients with acute kidney injury with or without diuretic treatment. Am J Kidney Dis 2007; 50:566.
(10) Schönermarck et al. Diagnostic performance of fractional excretion of urea and sodium in acute kidney injury. Am J Kidney Dis 2008; 51:870 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18436107
(11) Musso et al. Fractional excretion of K, Na and Cl following furosemide infusion in healthy, young and very old people. Int Urol Nephrol 2009. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=Musso%20et%20al.%20Fractional%20excretion%20of%20K%2C%20Na%20and%20Cl%20following%20furosemide%20infusion%20in%20healthy%2C%20young%20and%20very%20old%20people
(12) Bosch et al. Rhabdomyolysis and acute kidney injury. NEJM 2009; 361(1):62-7. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19571284
(13) McGee et al. Is this patient hypovolemic? 1999 JAMA. 281; 11; 1022. http://jama.jamanetwork.com/article.aspx?articleid=189113
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