אוסמולריות בשתן - Urine osmolality

הדפס

מדריך בדיקות מעבדה
אוסמולריות בשתן
Urine osmolality
מעבדה	כימיה בשתן
תחום	בדיקה המתייחסת להערכת מאזן אלקטרוליטים בגוף, מאזן המים והערכת פעילות האנזים האנטי-דיורטי ADH.
יחידות מדידה	מיליאוסמול לק"ג מים
טווח ערכים תקין	בדגימת שתן אקראית - עד גיל שנה תחום האוסמולליות בשתן הוא 50-750 מיליאוסמול לק"ג; מעל גיל שנה- 50 עד 1,200 מיליאוסמול, בתלות ברמת שתיית נוזלים בשעות שלפני הטלת השתן. ההערכה היא שמעל גיל 20 שנה יש דעיכה הדרגתית ברף העליון של תחום הנורמה המסתכמת בכ-5 מיליאוסמול לק"ג לשנה בממוצע. אם מתן שתן נקודתי מתבצע לאחר 12 שעות של הימנעות משתייה, האוסמולליות שתימדד תהיה מעל 850 מיליאוסמול לק"ג, ואם הדגימה ניתנה לאחר שתייה ממוצעת ב-12 השעות שקדמו למתן השתן, האוסמולליות שתימדד תהיה בתחום של 300-900 מיליאוסמול לק"ג. במקרה של איסוף שתן למשך 24 שעות, האוסמולליות שתימדד תהיה בתחום של 300-900 מיליאוסמול לק"ג.
יוצר הערך	פרופ' בן עמי סלע

מטרת הבדיקה

אוסמולליות בשתן היא מדד לדרגת הריכוז של חלקיקים בשתן, והיא מסייעת בהערכה של מאזן המים בגוף, והיא מדד מדויק יותר לריכוז השתן מאשר מדד משקלו הסגולי של השתן (specific gravity). מדידת אוסמולליות בשתן שימושית בהערכת כושר הכליות לרכז או לדלל את השתן. אוסמולליות השתן היא מדד טוב בעיקר להערכת ריכוזן של מולקולות פעילות אוסמוטית, בעיקר נתרן, אשלגן, כלור, ושתנן. הדרישה למדידת רמת אוסמולליות בשתן, יכולה להתבצע בניטור נבדקים עם מחלת אדיסון, או כאלה במצבים של אי-ספיקת לב גדושה, או בהלם. גם מטופלים עם אלדוסטרוניזם, עם סוכרת תפלה (Diabetes insipidus), אלה עם נמק אבוביות הכליה, או כאלה עם דלקת כליה או אגן הכליה (Pyelonephritis), מצבי עמילואידוזיס או התייבשות, או היפוכה בעירוי נוזלים ממושך, או בהפרעה בתפקוד בלוטת יותרת המוח והפרשת ההורמון האנטי-דיורטי (ADH).

בסיס פיזיולוגי

אוסמולליות היא מדד המבטא את מספר המולים של חלקיקי מומס (אוסמולים או Osmoles) בקילוגרם מים. אוסמולריות לעומת זאת, מבטאת את מספר המולים של חלקיקי מומס בליטר אחד של מים. אוסמול מתאר את כמות החלקיקים של המומס והוא שווה למול אחד. כאשר המומס מתחלק למספר יונים מוכפל האוסמול לפי מספר היונים. כך למשל מולר אחד של גלוקוז שווה לאוסמול אחד, אולם מולר אחד של נתרן כלורי מתפרק במים ליוני נתרן וליוני כלור ולכן מספר החלקיקים שלו כפול ושווה לשני אוסמולים.

אוסמולליות היא אחד המאפיינים הקוליגטיביים של תמיסות התלויה במספר החלקיקים המומסים בתמיסות אלה. תכונה קוליגטיבית היא תכונה פיסיקאלית של התמיסה התלויה בריכוז חלקיקי המומס ולא בזהותו. דוגמאות לתכונות קוליגטיביות הן לחץ האדים של הממס, הורדת נקודת הקיפאון, עליית נקודת הרתיחה, וכן הלחץ האוסמוטי. שלושת סוגי הממסים הנפוצים ביותר בנוזלים ביולוגיים הם אלקטרוליטים, מולקולות אורגניות וקולואידים. ככל שגדול מספר החלקיקים המומסים, הדבר מוריד את נקודת הקיפאון של התמיסה, וכן את לחץ האדים שלה, ולעומת זאת נקודת הרתיחה והלחץ האוסמוטי שלה עולים. ראוי לציין שהבסיס לתכונות הקוליגטיביות של התמיסה הוא הריכוז המולאלי (דהינו מספר המולים של המומס בקילוגרם תמיסה). לדוגמה: בנוזלים ביולוגיים הריכוז של מלחים ושל תרכובות אורגניות עם משקל מולקולארי נמוך, כמו גלוקוז ושתנן, משפיעים על האוסמולליות הרבה יותר מאשר אלבומין, שאמנם נמצא בתמיסה במסה גדולה יותר , אך בגלל משקלו המולקולארי הגבוה יחסית, הוא מופיע בתמיסה בריכוזים מולאליים נמוכים.

המאפיין הקוליגטיבי הנמדד ביותר להערכת אוסמולליות הוא זה של הפחתה בנקודת הקיפאון: כאשר 1 מול של מומס מוסף ל-1 ק"ג של מים, יש הפחתה של C‏°‏1.858 בטפמרטורת הקיפאון, מה שניתן למדידה במכשיר האוסמומטר, הפועל עלידי הפעלת חיישן חום רגיש המודד את החום הנפלט על ידי הנוזל הקופא, ומייחס חום זה לנקודת הקיפאון של הנוזל.

יש מספר נוסחאות לחישוב אוסמולליות, כאשר המקובלת ביותר כיום היא נוסחת Holmes:

Calculated Osmolality (mOsmol/Kg)=1.86 [Na+] + glucose (mg/L)/180+ BUN(mg/L)/28

כאשר ריכוזי גלוקוז וחנקן של השתנן בנוסחה מחולקים על ידי משקליהם המולקולאריים, 180 ו-28 בהתאמה, כדי להסב את ריכוזיהם לערכי מילימול' לליטר.

היחידה למדידת אוסמולליות היא אוסמול כאשר 1 אוסמול מוגדר כגרם של משקל מולקולארי (1 מול) של כל חומר שאינו עובר דיסוסאציה דוגמת גלוקוז, המכיל מספר אבוגדרו של חלקיקים (6.02X10²³). בנוזלי הגוף המהולים יחסית, האוסמולליות נמדדת במיליאוסמול לק"ג מים. אוסמולאריות לעומת זאת נמדדת כאוסמול לליטר תמיסה. כיוון שרוב המומסים נמדדים במעבדה ביחידות של מילימול' לליטר, מיליגרם לדציליטר או מיליאקויולנט לליטר, נוסחאות ההיפוך ליחידות של מיליאוסמול לק"ג הן:

mOsmol/kg=n X mmol/l ; mOsmol/kg=(nXmg/dl X 10)/molecular weight;

mOsmol/kg=(n X mEq/l)/valence

אוסמולליות בשתן הוא מדד לדרגת הריכוז של חומרים פעילים אוסמוטית בשתן כגון נתרן, אשלגן, כלוריד ושתנן. גלוקוז יכול לתרום משמעותית לאוסמולליות כאשר הוא מופרש בשתן בכמויות משמעותיות (גלוקוזוריה). במצבים של בריאות מלאה אוסמולליות בשתן מתאימה לערכי משקל סגולי בשתן. באופן תקין, היחס בין אוסמולליות בשתן לזו בדם הוא 1.0 עד 3.0, מה שמשקף תחום רחב של ערכי אוסמולליות בשתן.

כושר הריכוז של הכליה הוא סמן רגיש לתפקוד הכליות. השתן המועבר מהכליות לשלפוחית השתן הוא באופן אופייני מרוכז עד פי-שלושה יותר מאשר הפלזמה. דגימת שתן אקראי אשר האוסמולליות שלה גדולה מ-600 מיליאוסמול לק"ג, מדגימה את כושר הריכוז התקין של השתן על ידי הכליות. לעומת זאת, אם דגימת השתן האקראי מהולה, לא ניתן להסיק כל מסקנה לגבי כושר ריכוז השתן על ידי הכליות. חיוני לבצע את מדידת האוסמולליות בשתן לאחר לילה ללא שתייה של 12 שעות, כאשר דגימת הבוקר הראשונה מורחקת, ובדגימת השתן השנייה, או באלה הבאות אחריה, יימצא באופן תקין ערך אוסמולליות של לפחות 850 מיליאוסמול לק"ג. אובדן של כושר ריכוז השתן על ידי הכליות, יבוא לביטוי בערכי אוסמולליות בשתן של 400 מיליאוסמול לק"ג לכל היותר.

קביעות סימולטאניות של אוסמולליות בדם ובשתן הן לעתים קרובות בעלות ערך מוסף בהערכת התגובה של האבוביות הדיסטאליות והמאספות, לפעולת הורמון ADH. תיתכן הפרשה לא מתאימה של ADH כמו בסוכרת תפלה מרכזית, או מקרים של ירידה בתגובה של האבוביות הדיסטאליות ל-ADH כמו בסוכרת תפלה נפרוגנית. נסיוב היפר-אוסמולארי עם שתן עם אוסמולליות נמוכה בהרבה, מצביע על סוכרת תפלה מרכזית עם הפרשה חסרה או מופחתת של ADH. לעומת זאת בסוכרת נפרוגנית, כתוצאה מאי-תגובה של של האבוביות הדיסטאליות לרמות תקינות או אפילו גבוהות של ADH, האוסמולאריות של השתן היא בדרך כלל זהה לזו של הנסיוב, מצב הידוע כ-isosthenuria.

היפראוסמולליות בשתן

במצבים אוליגוריים של מיעוט שתן, שהם משניים להיפוולמיה, מגוּרה הפרשת ADH, ולכן האוסמולליות בשתן תהיה גבוהה כל זמן שהאבוביות לא סובלות מנזק איסכמי. לעומת זאת, אם הנזק האמור התרחש, האבוביות אינן מגיבות ל-ADH ולכן השתן יהיה איזסטֶנוּרי, שזו תוצאה ישירה של נמק טובולארי חריף. אוסמולליות מוגברת בשתן יכולה להתרחש כאשר יש הפרשת מומסים פעילים מבחינה אוסמוטית בשתן, כגון שתנן, אתנול או גלוקוז בתרחישים היפר-גליקמיים, כאשר הסף הטובולארי אינו עומד בפני ריכוזי הסוכר הגבוהים, או במקרים של מטופלים בעירוי של המְשַתן מניטול. במטופלים עם היפו-נתרמיה מדידת אוסמולליות בשתן מסייעת ביותר באבחון מצב של SIADH, אם כי בדרך כלל ערכי אוסמולליות בשתן מקבילים לכמות הנתרן המופרשת.

תרופות ותכשירים המשפיעים על קביעת אוסמולליות בשתן

ריכוז גבוה של גלוקוז או של שתנן בשתן, שתי תרכובות בעלות פעילות אוסמוטית, תביא להורדת האוסמולליות הנקבעת בשתן. סיבות נוספות לתוצאה מופחתת של אוסמולליות בשתן הן פעילות גופנית נמרצת או רעב, וכן תכשירים כ-Glyburide, מלחי ליתיום, Tolazamide, Demeclocycline ו- Acetohexamide. לעומת זאת, סמי הרדמה בעת ניתוח, Carbamazepine,‏ Chlorpropamide‏, Cyclophosphamide, Metolazone ו-Vincristine יעלו את רמת האוסמולליות בשתן.

אוסמולליות בצואה

מדידת אוסמולליות בצואה מימית (שלשולית) יכולה לשמש לאבחון של מצבי שלשולים כרוניים. צואה שלשולית עיכולה להיווצר כתוצאה מעיכול לא אופטימאלי של המזון, כאשר חומרי המזון הבלתי מעוכלים יכולים לגרום לדיורזיס אוסמוטי במעיים, וליצר צואה עם אוסמולליות גבוהה. אך צואה מימית יכולה גם לנבוע גם מהפרשה מוגברת במעי של נוזלים דלים באלקטרוליטים מה שיביא לצואה עם אוסמולליות נמוכה.

שני סוגים אלה של שלשולים כרוניים יכולים להיות מובדלים זה מזה, על ידי חישוב רמת הפער האוסמוללי (OG) של הצואה. הפער האוסמוללי הוא ההפרש בין אוסמולליות הצואה הנמדדת לפעמיים סכום הריכוזים של הנתרן והאשלגן, לפי הנוסחה:

Stool osmolal gap = Measured osmolality (stool) – 2 X ([Na+] + [K+])stool

אם הפער האוסמוללי קטן מ-50 מיליאוסמול לק"ג, לנבדק יש בעיה של שלשול הפרשתי. אם הפער האוסמוללי גדול מ-50 מיליאוסמול לק"ג, הדבר מעיד על נוכחות של חומרי מזון בלתי מעוכלים בצואה. פער אוסמוללי גדול, יכול להופיע במקרים של שימוש מופרז בתכשירים משלשלים.

האוסמולליות של צואה טרייה ונוזלית דומה בקרוב לזו של הנסיוב. לעומת זאת חיידקי מעי המופיעים בצואה יכולים להפוך פחמימות בצואה לחומרים פעילים אוסמוטית, באופן במעלה משמעותית את האוסמולליות של הצואה המימית. לכן חיוני לבצע את המדידה של האוסמולליות תוך 30 דקות מאיסוף הצואה.

פענוח תוצאות הבדיקה

רמות אוסמולליות נמוכה בשתן: בסוכרת תפלה (Diabetes insipidus), מצבי צימאון-יתר (פולידיפסיה) ושתייה מרובה, עירוי נוזלים, עירוי תמיסת דקסטרוז (D5W), מצבי אי-ספיקת כליות חריפה, גלומרולונפריטיס, Pyelonephritis חמורה, Tubular necrosis, הפרשה מוגברת של ההורמון האנטי-דיורטי (SIADH), גלוקוזוריה, אי-ספיקה של האדרנל, דיאטה עתירת חלבון. ערכי אוסמולליות בשתן הנמוכים מ-100 מיליאוסמול לק"ג מחייבים התייחסות טיפולית דחופה. מצבי היפו-אוסמולליות בשתן יכולים לרמז על מצבים של אלדוסטרוניזם.

רמות אוסמולליות מוגברות בשתן

מחלת אדיסון, אי-ספיקת לב גדושה, מצבי הלם, מצבי דה-הידרציה, בין השאר מחסר בהפרשת ADH. אוסמולליות מוגברת בשתן לעתים תכופות מופיעה אחרי תחלואה נוירוטוקסית כרונית כמו מחלת Lyme לדוגמה, והיא עלולה להיות כרוכה עם תמותה משבץ מוחי. במצבי התייבשות ערכי אוסמולליות בשתן יכולים להיות פי שלושה עד פי ארבעה גבוהים מערכי האוסמולליות בדם.

הוראות לביצוע הבדיקה

ניתן לבצע את הבדיקה בשתן נקודתי (רצוי שתן שני של בוקר) אם כי עדיף לבצע אותה באיסוף של 24 שעות, כאשר מיכל האיסוף נמצא במקרר בכל שעות האיסוף. לא רצוי לבצע את הבדיקה בתחום של 3 ימים מביצוע בדיקת הדמיה שהייתה כרוכה בעירוי של חומר ניגודי.

המידע שבדף זה נכתב על ידי פרופ' בן עמי סלע