FLUIDI ED ELETTROLITI IN PEDIATRIA

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1 UNIVERSITA DEGLI STUDI DI ROMA LA SAPIENZA MASTER DI II LIVELLO IN: TERAPIA INTENSIVA NEONATALE E PEDIATRICA TITOLO ELABORATO: FLUIDI ED ELETTROLITI IN PEDIATRIA CANDIDATO: DOTT. GIUSEPPE GALENO Anno accademico

2 1 INTRODUZIONE L acqua totale corporea è maggiore nei neonati che nei bambini più grandi, particolarmente nei neonati prematuri, che hanno una capacità limitata ad espellere urina concentrata. L iponatriemia (sodio<136mmol/l) è la più comune tra le anomalie degli elettroliti, diagnosticata nei bambini ospedalizzati e indica la presenza dell ormone antidiuretico (ADH) e l espansione del compartimento intracellulare liquido. L iponatriemia acuta è associata allo sviluppo dell edema cerebrale e può causare catastrofici danni neurologici e la morte. La secrezione non fisiologica di ADH (cioè, non prodotta in risposta all aumento dell osmolalità o all ipovolemia) porta alla ritenzione d acqua priva di elettroliti nei bambini critici. L uso diffuso dei liquidi ipotonici nei bambini non è basato sulle evidenze e contribuisce al problema dell iponatriemia. Nei bambini la prescrizione di liquidi endovenosi dovrebbe essere basata sulla necessità d acqua libera extracellulare e sulla misurazione del sodio sierico. Ai bambini con livelli di sodio sierico <138 mmol/l dovrebbero essere somministrati soluzioni isotoniche. L ipernatriemia (sodio>150 mmol/l) è associata alla contrazione del compartimento fluido intracellulare e a uno stato iperosmolare. Le cause più comuni nei bambini sono chetoacidosi diabetica e gastroenteriti. Il deficit di fluidi intracellulare nello stato iperosmolare va corretto lentamente per prevenire spostamenti d acqua e lo sviluppo di edema cerebrale. Nei bambini che presentano serie chetoacidosi diabetiche il rischio più grave di morbilità e mortalità è l edema cerebrale. Questi pazienti richiedono uno stretto monitoraggio del livello di coscienza e una lenta correzione del deficit di fluidi ed elettroliti. DISTRIBUZIONE DELL ACQUA CORPOREA NEI BAMBINI Nei bambini il volume dell acqua corporea cambia notevolmente con l età. L acqua totale corporea (ATC) è alta nel feto e nel neonato prematuro. Durante l iniziale vita fetale, l acqua corporea rappresenta il 90% del peso corporeo totale, di cui il 65% si trova nel compartimento fluido extracellulare. Successivamente il volume del fluido extracellulare ed intracellulare scende rispettivamente al 45% ed al 30% dell acqua totale corporea. Il neonato prematuro ha un relativo aumento sia dell acqua totale corporea che del volume del liquido extracellulare ed è comune la diuresi nei primi giorni di vita postnatale. Nel neonato prematuro l escrezione frazionata di sodio è inversamente correlata all età, poiché il neonato prematuro è suscettibile sia ad una perdita di sodio che a un sovraccarico di sodio e volume. Inoltre, il tasso di filtrazione glomerulare è più basso che nei neonati a termine ed il rapporto tra superficie e peso corporeo comporta considerevoli perdite d acqua dovute ad evaporazione. Significativi

3 2 cambiamenti avvengono nell ATC dopo il primo anno di vita: dal 75% del peso alla nascita, si passa al 65% a sei mesi e al 60% a un anno (Tab.1). Ciò è dovuto all incremento del grasso corporeo. Durante la pubertà, il totale dell acqua corporea è circa il 60% del peso corporeo nei maschi e una percentuale lievemente inferiore nelle femmine. Dopo il primo anno di vita, il volume dei fluidi extracellulari diminuisce al 30% dell ATC; questo decresce con l avanzare dell età raggiungendo valori adulti nella prima infanzia. Il volume dei fluidi extracellulari relativamente alto nell infanzia è principalmente dovuto allo spazio più ampio occupato dalla linfa interstiziale. Al contrario, il volume di fluidi intracellulari rimane relativamente costante durante l infanzia. OMEOSTASI DEI FLUIDI NEI BAMBINI. Per raggiungere una normale omeostasi dei fluidi l apporto di liquidi deve equilibrare le perdite. Queste ultime consistono nella eliminazione delle urine, nelle perdite insensibili (evaporazione dalla superficie cutanea e dall apparato respiratorio), nella perdita di liquidi attraverso le feci che, in assenza di diarrea, è minima. Le perdite insensibili provengono principalmente dall apparato respiratorio in forma d acqua priva di elettroliti (15ml/100Kcal/die). Questa perdita cessa durante la ventilazione a pressione positiva. Il sudore contiene principalmente acqua con una piccola quantità di sodio, eccetto nelle situazioni in cui le ghiandole sudoripare contengono un eccessiva quantità di sodio, come nei pazienti con fibrosi cistica. Inoltre, le perdite dovute all evaporazione incrementano con l aumentare della temperatura corporea e durante lo stress termico, le perdite d acqua possono quindi aumentare fino a 25ml/100Kcal/die (Tab.2). L escrezione d acqua obbligatoria nell urina dipende dalla carica di soluti e dalla capacità di concentrare e diluire le urine. L escrezione osmolare media nei neonati che ricevono la formula infantile è da 16 a 20 mosm/kg/die. I bambini sono in qualche modo svantaggiati se messi a confronto con ragazzi più grandi o con gli adulti poiché loro non possono diluire (bambini:200mosm/l vs adulti :80mOsm/l) o concentrare (bambini:800mosm/l vs adulti:1200mosm/l) in maniera massimale le urine. Inoltre, l alto tasso metabolico dei neonati e il carico di soluti provenienti dalla formula del nutrimento enterale implicano che i neonati richiedono una maggiore escrezione d acqua per unità di soluto. L alto carico di soluti e la limitata capacità di concentrare le urine li rende soggetti ad una rilevante contrazione dei fluidi extracellulari (disidratazione) quando la perdita d acqua è eccessiva. Generalmente, questo avviene nelle gastroenteriti, quando il ridotto introito orale è unito all eccessiva perdita d acqua e di elettroliti nelle feci. L urina è la fonte principale di perdita di elettroliti nel corpo, eccetto quando ci sono perdite di liquidi nell apparato gastrointestinale. Nei bambini, i valori comunemente usati per il fabbisogno di

4 3 sodio e potassio nei fluidi parenterali sono rispettivamente da 2 a 3 mmol/kg/die e da 1 a 2 mmol/kg/die. Queste sono le quantità di cationi necessari nella normale omeostasi. Tuttavia, nei bambini critici la concentrazione urinaria di K e Na può essere molto più alta. Negli individui normali e in buona salute, l introito di acqua è regolato dalla sete che è stimolata dagli osmorecettori nell ipotalamo. I bambini e i ragazzi più piccoli non sono in grado di regolare il loro introito perché non hanno accesso all acqua; questo si verifica anche nei bambini più grandi e negli adulti in coma o con ridotti livelli di coscienza. Nei bambini, quando l introito orale è sostituito da fluidi parenterali, la quantità di fluidi somministrati (cioè l acqua) dipende dal peso corporeo e dal consumo energetico. Nel 1957 Holliday e Segar pubblicarono una formula che legava il peso corporeo al consumo energetico (Tab.3). Fu calcolato un margine di tolleranza di 50 ml/100kcal/die per le perdite insensibili d acqua, e di 66,7 ml/100kal/die per rimpiazzare la fuoriuscita d urina. Traendo un guadagno dall ossidazione dell acqua di 16,7 ml/100kcal/die porta ad un totale di 100ml/100Kcal/die per il rimpiazzo delle normali perdite. La stima di Na (2 mmol/100kcal/die/) e K ( 2mmol/100Kcal/die) nei liquidi di mantenimento era calcolata dalla concentrazione di Na e K del latte materno e di mucca. Questa pubblicazione di Holliday e Segar è diventata il riferimento standard per la somministrazione dei fluidi parenterali in pediatria. Sebbene la formula sia conveniente e di semplice uso, la supposizione fatta circa il fabbisogno quotidiano di sodio, potassio e acqua priva di elettroliti, comporta l uso di soluzioni endovenose ipotoniche; pratica generalizzata nella medicina pediatrica per quasi 50 anni (Tab.4). Tuttavia gli stimoli non fisiologici per la secrezione dell ormone antidiuretico(adh) (ad es., dolore, ansia, narcotici, ventilazione a pressione positiva), che inibiscono l escrezione d acqua priva di elettroliti, sono comuni nei pazienti critici. Perciò, non sorprende che nei pazienti pediatrici soggetti ad una terapia di liquidi parenterali siano presenti gradi medi di iponatriemia. La secrezione non fisiologica di ADH è stata associata a molte gravi patologie mediche, incluse meningite, bronchiolite, encefalite, lesioni cerebrali traumatiche e gastroenteriti. In pediatria, un crescente numero di pubblicazioni ora raccomandano l uso di liquidi isotonici o quasi isotonici per il mantenimento standard, per evitare la somministrazione d acqua priva di elettroliti che è potenzialmente pericolosa quando la secrezione di ADH non è inibita. I fluidi ipotonici dovrebbero essere riservati a quei pazienti con un comprovato bisogno d acqua priva di elettroliti (Na sierico>145mmol/l). SODIO Il sodio è il principale catione del compartimento fluido extracellulare. Il movimento di sodio all interno del liquido intracellulare è revertito dall attivazione della pompa Na-K ATPasi. Il

5 4 sodio è assorbito nel tubulo prossimale sotto l influenza dell aldosterone. Il sodio sierico riflette l osmolalità e il volume dell acqua del fluido extracellulare che è strettamente regolato dalla secrezione di ADH. IPONATRIEMIA L iponatriemia (Na sierico<136mmol/l) è il disturbo elettrolitico più comune riscontrato nella popolazione ospedalizzata e implica un espansione del compartimento fluido intracellulare. E causato o dall aumento dell acqua (ad es., l uso dei liquidi ipotonici) o dalla perdita di sale (ad es., gastroenteriti) (Tab.6). L iponatriemia acuta, definita come diminuzione del sodio plasmatico a valori inferiori a 130mmol/l in 48 ore, comporta un rapido spostamento d acqua dal compartimento fluido extracellulare a quello intracellulare. Ciò può causare edema cerebrale e, nei bambini, può dar luogo a catastrofiche conseguenze. I segni clinici sono quelli di un aumentata pressione intracranica (ad es., nausea, vomito, cefalea), ma la situazione rimane frequentemente non diagnostica fino all insorgenza delle convulsioni. Di solito questi sono seguiti da apnea, che indica l avvenuto coinvolgimento del tronco cerebrale. L iponatriemia sintomatica è causata raramente dal livello di sodio sierico inferiore a 125mmol/l; che nel caso in cui si verifichi, costituisce un emergenza medica. L obiettivo primario è quello di aumentare il sodio sierico al di sopra di questo livello per prevenire convulsioni ed erniazioni cerebrali. L obiettivo può essere facilmente raggiunto utilizzando soluzioni saline ipertoniche. Una volta raggiunto questo limite, il sodio sierico può essere regolato attraverso la restrizione di fluidi, con o senza l uso di furosemide. Anche il mannitolo endovenoso è stato utilizzato con successo nel trattamento d emergenza dell iponatriemia sintomatica acuta. L iponatriemia cronica è comune nei pazienti con insufficienze cardiache e renali ed è collegata all aumento dell acqua totale corporea e alla ritenzione di sale. Non è associata all edema cerebrale, ma la correzione dell iponatriemia cronica con soluzioni saline isotoniche o ipertoniche è stata associata alla demielinizzazione centrale pontina. IPERNATRIEMIA L ipernatriemia è definita come l innalzamento del sodio sierico oltre i 145mmol/l ed è causata dal deficit di acqua o dall aumento di sale (Tab.7). Questa si presenta in bambini con gastroenteriti severe, con perdita d acqua in eccesso rispetto alla perdita di sodio, talvolta associata ad una aumentata introduzione di soluti da un mixing non corretto della formula infantile. L assenza di secrezione di ADH, che causa diabete insipido, è osservata nei pazienti con tumori pituitari, lesioni cerebrali traumatiche e infezioni del sistema nervoso centrale. La perdita d acqua nei bambini critici può anche essere associata all uso di diuretici dell ansa o del mannitolo. L ipernatriemia, secondaria al sovraccarico di sale, si osserva per l eccessivo

6 5 uso di soluzioni saline isotoniche o ipertoniche o per la somministrazione di bicarbonato endovenoso. Un incremento del sodio sierico è associato allo spostamento d acqua dal compartimento fluido intracellulare a quello extracellulare e allo sviluppo di uno stato iperosmolare. Le cellule cerebrali si adattano aumentando gli elettroliti e le osmoli ideogeniche (inositolo, taurina) che tendono a mitigare gli spostamenti di fluidi attraverso un parziale ripristino dell osmolalità intracellulare e del volume delle cellule cerebrali. I livelli di sodio maggiori di 150mmol/l sono associati frequentemente ad anomalie del sistema nervoso centrale: inoltre, vi è un alto rischio di emorragia subdurale e di infarto nei neonati con disidratazione ipernatriemica e con livelli di sodio sierico maggiori di 160mmol/l. Durante il tentativo di correggere questi stati iperosmolari rapidamente, utilizzando soluzioni che sono ipo-osmolari paragonati al compartimento fluido intracellulare, c è il rischio aggiunto di sviluppo di edema cerebrale. Le raccomandazioni pubblicate affermano che il tasso di correzione del sodio sierico dovrebbe essere inferiore a 0,5mmol/l/h, utilizzando la seguente formula che valuta l effetto di un litro di qualunque infuso sul sodio sierico: Variazione del sodio sierico = (infusione di sodio-sodio sierico)/(acqua totale corporea+1) Nell ipernatriemia grave(sodio sierico>160mmol/l) il livello non dovrebbe essere corretto al di sotto di 150mmol/l nelle prime ore. L epidemiologia dell ipernatriemia è cambiata nei bambini. Mentre una volta le gastroenteriti con disidratazione erano la causa principale, ora è un problema acquisito in ospedale associato o all eccesso di somministrazione di sale o ad una mancanza d acqua libera. In uno studio recente di Moryz e Ayus su bambini con livelli di sodio sierico superiori a 150mmol/l, il problema era acquisito in ospedale nel 60% dei casi e il tasso di mortalità era dell 11%. In casi simili con pazienti adulti, il tasso di mortalità in ICU nei pazienti con livelli di sodio plasmatico superiore a 150mmol/l era del 30%. GESTIONE DEI DEFICIT DI ACQUA E SODIO NEI BAMBINI Due grandi cause di deficit d acqua e di elettroliti sono meritevoli di specifica trattazione per le serie conseguenze che ne derivano: le gastroenteriti e la chetoacidosi diabetica. GASTROENTERITI Durante l infanzia le cause più comuni di disturbi dell omeostasi dei liquidi e degli elettroliti sono le gastroenteriti acute. I bambini con diarrea sono particolarmente soggetti a considerevoli perdite di fluidi, sodio, cloro, e bicarbonato dall intestino tenue e presentano ciò che viene comunemente classificato come disidratazione isotonica, ipotonica o ipertonica, basata sul livello di sodio sierico. Questa terminologia è tecnicamente scorretta, poiché solo nella forma ipertonica c è perdita di liquidi dal compartimento intracellulare: solo questi pazienti sono veramente disidratati. I pazienti con patologie legate a diarrea e associate alla

7 6 perdita di fluidi con livelli di sodio normali o ridotti, hanno perdite di ATC e di liquido extracellulare, con normale o aumentato volume liquido intracellulare. I neonati con disidratazione ipernatriemia sono a più alto rischio di conseguenze neurologiche gravi; ma le convulsioni, per severa iponatriemia, sono state riportate in bambini che si presentano con gastroenterite acuta dovuta alla somministrazione orale di fluidi privi di sale, forniti come terapia sostitutiva. Dal punto di vista clinico, la valutazione del grado di deficit è fatta sui segni di ritardato riempimento capillare, secchezza delle membrane mucose, diminuzione del turgore cutaneo, etc.. Tuttavia questi sintomi sono aperti a interpretazioni personali, e nei bambini non considerati critici, pertanto, ci può essere una tendenza a sopravvalutare il grado di contrazione dei fluidi extracellulari. Nello studio di Mackenzie et coll., la mancanza di liquido nei bambini affetti da gastroenterite e con una moderata disidratazione fu sopravvalutata: e ciò comportò un abuso di fluidi endovenosi. Il turgore cutaneo, l aumento del tempo di riempimento capillare, l alta concentrazione di urea nel siero, il ph arterioso basso e l aumentato deficit di basi correlavano tutti con il grado di contrazione dei fluidi extracellulari, ma non la presenza della sete o dell oliguria. Altri studi hanno dimostrato che nelle gastroenteriti una ridotta concentrazione di bicarbonato sierico, insieme a una rilevante concentrazione di fluidi extracellulari, è il più comune disturbo elettrolitico. I pazienti con gastroenteriti, il cui siero è isotonico o ipotonico, dovrebbero essere trattati con soluzioni saline isotoniche; quelli che sono ipertonici dovrebbero ricevere soluzioni contenenti acqua priva di elettroliti. Nei neonati con grave ipernatriemia, la mancanza d acqua libera dovrebbe essere corretta lentamente a causa del danno legato al rapido spostamento di fluidi verso il compartimento intracellulare. Nel dipartimento d emergenza, c è una tendenza crescente a reidratare rapidamente questi pazienti con soluzioni endovenose prima della dimissione, ma una tecnica più semplice ed efficace prevede una terapia orale di reidratazione, la cui efficacia è comprovata da trial clinici su pazienti con gravi gastroenteriti. Queste soluzioni contengono concentrazioni di sodio comprese tra 45 e 90 mmol/l. CLORO Il cloro è il principale anione del compartimento fluido extracellulare. E filtrato dal glomerulo e l 80% è riassorbito insieme al sodio nel tubulo prossimale. Viene riassorbito anche nel tratto ascendente dell ansa di Henle, processo che è bloccato dalla furosemide. Il cloro viene scambiato con il bicarbonato (HCO3) nel tubulo distale. Nella deplezione del volume di fluido extracellulare, l eccesso di cloro è riassorbito insieme al sodio nel tubulo prossimale; e ciò comporta una riduzione dell arrivo al tubulo distale ed una minor secrezione di HCO3; inoltre, con la deplezione di cloro viene assorbito meno sodio nel tubulo

8 7 prossimale. Un aumento della disponibilità nel tratto distale comporta un aumentato scambio con gli ioni potassio e idrogeno. Questa alcalosi da contrazione è inevitabilmente correlata con l ipocloremia, dovuta più comunemente all abuso di diuretici dell ansa. L ipocloremia è causata anche da aspirazione gastrica e da acidosi respiratoria. Inoltre, molte delle condizioni che portano iponatriemia possono causare anche ipocloremia. L ipercloremia si osserva in somministrazione di soluzioni saline isotoniche. L uso di grandi quantità di soluzioni saline isotoniche durante la rianimazione con fluidi può determinare un acidosi metabolica ipercloremica. Nello shock, se il cloro sierico non viene misurato, un aumento del deficit di basi può essere scambiato come indicatore di un inadeguato ripristino di volume. Le misurazioni del cloro plasmatico sono parte integrante del calcolo del gap anionico, che è importante per la diagnosi di acidosi metabolica. Il gap anionico è la differenza tra i cationi Na+ e gli anioni (Cl- e HCO3-) misurati, normalmente in un range che va da 12 a 16. Il gap anionico aumenta quando sono presenti anioni non misurati, come il lattato e l accumulo di beta-idrossibutirrato nella chetoacidosi diabetica. Un acidosi con gap anionico normale o ridotto si osserva in associazione all ipercloremia legata alla somministrazione di soluzioni saline o altre soluzioni nelle quali vi è un aumento del cloro sierico. POTASSIO Il potassio(k+) è il catione maggiore del compartimento fluido intracellulare e la sua concentrazione intracellulare è di 150mmol/l. La misurazione del potassio sierico rispecchia la concentrazione liquida extracellulare che rappresenta solo il 2% del potassio totale corporeo. Il gradiente tra i compartimenti fluidi intracellulari ed extracellulari è mantenuto dall attivazione della pompa Na+/K+ - ATPasi nelle membrane cellulari. Il movimento del potassio dal compartimento fluido extracellulare a quello intracellulare è potenziato dall insulina, dall ipotermia, dall alcalosi, dalle catecolamine e dalla terapia con beta agonisti. Il potassio, filtrato dal glomerulo, è riassorbito dal tubulo prossimale e dal tratto ascendente dell ansa di Henle. E secreto nel nefrone distale, sotto l influenza dell aldosterone, della concentrazione di potassio plasmatico e della velocità del flusso urinario. IPOKALIEMIA L ipokaliemia è comunemente riscontrata nei bambini con gastroenteriti e diarrea, quando la concentrazione di fluidi extracellulari porta alla stimolazione della secrezione di aldosterone. Nella chetoacidosi diabetica vi è anche una deplezione del K+ corporeo sebbene il livello nella fase iniziale sia alto in relazione alla acidosi. Gli adolescenti con anoressia nervosa possono presentare ipokaliemie pericolose, le quali possono condurre a morte improvvisa. Nelle terapie intensive l ipokaliemia è più comunemente associata all uso di diuretici,

9 8 all aspirazione nasogastrica, all ipomagnesemia e all alcalosi metabolica. Nell alcalosi metabolica acuta ogni aumento di 0,1 nei valori di ph comporta una riduzione da 0,2 a 0,4 mmol/l di potassio sierico; nell alcalosi metabolica cronica il potassio è scambiato con gli ioni di idrogeno nel nefrone distale. L aumento della fuoriuscita di potassio nelle urine è associato anche a difetti tubulari renali (sindrome di Bartter, acidosi tubulare renale) e all uso di farmaci come amfotericina, ticarcillina, carbenicellina e steroidi. La terapia suppletiva di potassio nelle I.C.U. di solito è effettuata con cloruro di potassio (KCl) in quanto è spesso associato alla deficienza di cloro. Negli stati ipercloremici, l acetato e il fosfato possono essere usati come anioni alternativi (ad es. chetoacidosi diabetiche). Le manifestazioni cliniche di ipokaliemia comprendono la debolezza muscolare (che può prolungare l effetto dei bloccanti neuromuscolari), ileo intestinale e aritmie cardiache. Raramente, le aritmie sono un problema, eccetto nei bambini con patologie cardiache congenite, in particolare dopo l intervento con bypass cardiopolmonare. Il rischio di tossicità digitalica aumenta con l ipokaliemia; nella situazione in cui l ipokaliemia deve essere trattata durante la restrizione di fluidi può essere somministrata un infusione ad alta concentrazione di potassio (fino a 0,5 mmol/ml) attraverso una vena centrale con frequente misurazione dei livelli di potassio sierico. L ipokaliemia può resistere al trattamento, se è presente una grave ipomagnesemia. IPERKALIEMIA L iperkaliemia è causata dalla mancanza d escrezione di potassio (insufficienza renale) o dal movimento di potassio dal compartimento fluido intracellulare a quello extracellulare. In questo caso le cause più comuni sono la lisi o il danno cellulare, come avviene nella sindrome da lisi tumorale, rabdomiolisi, ustioni e trauma. L uso di bloccanti neuromuscolari depolarizanti, come la succinilcolina, in questo caso o in pazienti con distrofia muscolare e con lesioni del midollo spinale può portare a un brusco aumento del potassio sierico e all arresto cardiaco. Una severa iperkaliemia è anche riscontrata nell ipertermia maligna dovuta alla combinazione di emolisi e acidosi. Sia il captopril che il propranololo possono causare iperkaliemia riducendo la sintesi di aldosterone. Il propranololo blocca anche il movimento beta-adrenergico mediato del potassio attraverso la membrana cellulare. L acidosi metabolica acuta determina un rapido movimento di potassio dal compartimento fluido intracellulare a quello extracellulare e la severa iperkaliemia è osservata frequentemente durante l arresto cardiaco e la rianimazione cardiopolmonare, senza necessariamente esserne la causa. L iperkaliemia acuta rappresenta un emergenza medica, i livelli sierici superiori ai 6 mmol/l possono portare all arresto cardiaco e alla morte improvvisa, in particolare dopo il

10 9 bypass cardiopolmonare. Spesso l unica manifestazione clinica è la scoperta di onde T alte e appuntite e l allargamento del complesso QRS sul tracciato elettrocardiografico; ma l assenza di questi segni non esclude la diagnosi. I pazienti con livelli alti borderline di potassio sierico possono sviluppare una iperkaliemia mortale con lo sviluppo di un acidosi. Poiché è il livello extracellulare di potassio a essere pericoloso, le misure d emergenza dovrebbero mirare ad incrementare il flusso transmembrana dal compartimento fluido extracellulare a quello intracellulare. Queste includono l uso del bicarbonato per correggere l acidemia, terapie con beta agonisti e glucosio o insulina. L uso per via endovenosa di cloruro di calcio aiuta a proteggere il cuore contro lo sviluppo dei disturbi del ritmo. Queste sono misure temporanee mentre i passi successivi sono fatti per aumentare la rimozione di potassio dal corpo attraverso la somministrazione di resine sodio potassio scambiatrici (per via rettale o attraverso il sondino nasogastrico) o la dialisi in acuto. CALCIO La concentrazione di calcio è mantenuta sotto il controllo della vit. D, del paratormone e del calcitriolo. La maggior parte del calcio si trova nelle ossa e, in assenza del paratormone, vi sono un ridotto riassorbimento di calcio dall osso e un aumentata secrezione urinaria per la ridotta produzione urinaria di calcitriolo. Il 40% del calcio è legato alle proteine e la causa più comune del basso livello del calcio totale nei bambini acuti è l ipoalbuminemia. In questa situazione il livello ionizzato è normale; contrariamente, se c è un aumento nel legame proteico, il livello ionizzato è ridotto. L ipocalcemia è diagnosticata nei neonati con asfissia alla nascita, nei bambini prematuri, in quelli a termine nella prima settimana di vita e nei neonati con madri diabetiche; è una costante nei bambini nati con la sindrome di Di George, dove si osserva in associazione a malformazioni cardiache congenite cono-duttali, generalmente riguardanti il dotto arterioso e l arco aortico interrotto. La maggioranza di questi neonati presentano microdelezioni del braccio lungo del cromosoma 22 (sindrome 22q) e immunodeficienza. Per questa ragione, tutti i prodotti ematici trasfusi devono essere irradiati. L ipocalcemia è di comune riscontro nei bambini acuti più grandi, con un incidenza del 49%. Le cause includono i by-pass cardiopolmonari, l uso di sangue citrato e di prodotti del sangue, trasfusioni di albumina, ustioni, sepsi e l uso di diuretici dell ansa e aminoglicosidi. L iperfosfatemia, diagnosticata in presenza di lisi tumorale e di insufficienza renale, può portare anche ad ipocalcemia. Nei bambini critici, di solito l ipocalcemia è il risultato di una eccessiva somministrazione di calcio frequentemente associata alla somministrazione di diuretici. Il risultato finale può essere lo sviluppo di microcalcinosi. Altre cause comuni includono gravi ipertiroidismi primari alla nascita determinati da mutazione del gene di CaSR

11 10 e della sindrome di Williams, collegata a stenosi aortiche sopravalvolari e a stenosi periferiche dell arteria polmonare. CRISTALLODI VS COLLOIDI NEI BAMBINI CRITICI L uso di colloidi, in particolare albumina, è preferita ai cristalloidi ed è ampiamente diffusa nelle ICU pediatriche, specialmente dopo by-pass cardiopolmonare, ustioni, shock settico. L ipoalbuminemia è comune nei pazienti critici ed è stato dimostrato essere in relazione all aumento del tasso di mortalità negli adulti. Sebbene uno studio nei bambini critici abbia dimostrato una simile incidenza di ipoalbuminemia, non è stata mostrata alcuna evidenza come indice predittore indipendente della prognosi. E ben stabilito che il precoce trattamento aggressivo con fluidi migliora la prognosi sia nello shock settico nei bambini che negli adulti. Tuttavia è in corso un dibattito sul tipo di fluidi che dovrebbero essere utilizzati. Due metanalisi pubblicate dal gruppo di Cochrane riesaminarono trial randomizzati, in cui si mettevano a confronto cristalloidi con colloidi o cristalloidi con albumina, conclusero che l uso di entrambi i colloidi era associato all aumento del tasso di mortalità nei pazienti critici. La maggior parte dei trial era piccoli studi, insufficientemente dotati per poter fornire dati sulla mortalità: c erano solo sei casi pediatrici analizzati e cinque di questi erano neonati. Nonostante la preoccupazione sollevata dalla pubblicazione di questi studi, la precoce aggressiva rianimazione con fluidi come l albumina, l allertamento dello specialista ed il trasferimento in ICU pediatriche di pazienti con sepsi meningococcica, ridusse la mortalità nel Regno Unito nei pazienti critici dal 50% a meno del 5%. La comprensione della distribuzione di colloidi e cristalloidi nei differenti compartimenti fluidi è fondamentale per la rianimazione con liquidi. Ernest e coll. Studiarono la distribuzione della soluzione fisiologica e dell albumina al 5% nei pazienti settici. La soluzione fisiologica aumentava il compartimento fluido extracellulare in proporzione di 1:1 con solo il 20% che rimaneva all interno dello spazio intravascolare; laddove l albumina al 5% raddioppiava il compartimento fluido extracellulare ed era distribuita equamente nei vasi e nell interstizio. In termini di volume sono necessari da due a tre volte più cristalloidi rispetto ai colloidi per produrre lo stesso effetto emodinamico. La setticemia meningococcica è frequentemente utilizzata come paradigma clinico per gli spostamenti di fluidi nello shock settico. Le proteine plasmatiche, inclusa l albumina, e l acqua proveniente dal compartimento intravascolare si espandono nell interstizio causando l ipovolemia e l ipotensione. Fleck e coll. Dimostrarono che nei pazienti settici, c è il 300% di incremento del tasso di fuoriuscita di albumina dallo spazio vascolare a quello interstiziale, associato all ipoalbuminemia. La fisiopatologia dell aumentata permeabilità capillare nella sindrome di shock da dengue è simile a quella

12 11 delle sepsi meningococciche. Un recente trial controllato randomizzato ha dimostrato aumenti maggiori dell ematocrito e della pressione arteriosa tra i bambini con shock da dengue che ricevevano colloidi rispetto a quelli che ricevevano cristalloidi. C è chiaramente la necessita di trial clinici ben disegnati per dimostrare se l uso di colloidi piuttosto che di cristalloidi migliori la prognosi nei pazienti pediatrici critici.

13 Tab. 1 Contenuto di acqua nei compartimenti corporei dei bambini Età ATC (% peso corporeo) Fluido extracellulare (%peso corporeo) Prematuri A termine mese-1 anno anni Adolescenti Fluido intracellulare (%peso corporeo) Maschi Femmine ATC, acqua totale corporea

14 Tab.2 Perdite di acqua in bambini normali (ml/100kcal/24 ore) Sorgente Neonati - 6 mesi 6mesi-5 anni 5-10 anni Adolescenti Insensibili Urine Feci Totale

15 Tab.3 Richieste per il mantenimento di fluidi parenterali Peso corporeo 0 10 Kg Kg > 20 Kg Acqua Necessaria 100ml/Kg/die 1000 ml + 50ml/Kg/die per ogni Kg> ml + 20ml/Kg/die per ogni Kg>20 Basato sulla formula di Holliday MA, Segar WE: The maintenance need for water in parenteral fluid therapy.pediatrics 1957;19:

16 Tab.4 Quantità di acqua ed elettroliti dei liquidi endovenosi usati comunemente Tipo di liquido Na+ (mmol/l) Cl- (mmol/l) Osmolarità Osmolarità con 20mmol/l KCl/l aggiunto ph NaCl 0,9% ,5 0 NaCl 0,45% ,5 500 NaCl 0,9%, Destrosio 5% Destrosio 5%, NaCl 0,45% Destrosio 5%, NaCl 0,2% Destrosio 4%, NaCl 0,18% Destrosio 5% Ringer Lattato ,5 114 Ringer Lattato 5% ,5 114 NaCl 3% ,5 0 Acqua priva di elettroliti/l

17 Tab.5 Composizione Elettrolitica dei Fluidi Corporei Na+ K+ Cl- HCO3- Sudore Saliva Succhi Gastrici Bile Duodeno Ileo Colon

18 Tab.6 Cause di Iponatriemia Aumento d acqua Eccessiva Ingestione d acqua Somministrazione di fluidi ipotonici SIADH Insufficienza Cardiaca Congestizia Insufficienza Renale Cronica Perdita di Sale Gastoenterite

19 Perdite d acqua Gastroenteriti Tab.7 Cause di Ipernatriemia Diabete Insipido Centrale Diabete Insipido Nefrogenico Uso di Diuretici dell Ansa Uso di Diuretici Osmotici Uso di mezzi di contrasto radiologici Eccessive perdite cutanee insensibili (ustioni, sudorazione) Chetoacidosi Diabetica o Diabete Iperosmolare non chetoacidosico Aumento di Sale Uso di soluzioni con elevate concentrazioni di Na (soluz.saline ipertoniche,bicarbonato e.v.) Uso di formulazioni ipertoniche per nutrimento enterale Uso agenti catartici

20 Tab.8 Disidratazione e grado di gravità SEGNI E SINTOMI MODESTA MEDIA GRAVE CONDIZIONE E ASPETTO SETE,SVEGLIO,IMMOBILE SETE,LETARGICO,IRRITAB ILE SONNOLENZA, SUDORAZIONE FREDDA,CIANOSI PERIFERICA,COMA POLSO RADIALE NORMALE RAPIDO E DEBOLE RAPIDO E DEBOLE,TALVOLTA IMPALPABILE RESPIRO NORMALE PROFONDO O RAPIDO PROFONDO O RAPIDO FONTANELLA ANTERIORE NORMALE INFOSSATA MOLTO INFOSSATA PRESSIONE ARTERIOSA SISTOLICA ELASTICITA CUTANEA(RETRAZIONE PLICA) NORMALE NORMALE O BASSA BASSA,NON REGISTRABILE IMMEDIATA LENTA MOLTO LENTA(>2 SEC) OCCHI NORMALI INFOSSATI MOLTO INFOSSATI LACRIME NORMALI ASSENTI ASSENTI MUCOSE IMPASTATE ASCIUTTE MOLTO ASCIUTTE DIURESI NORMALE RIDUZIONE,URINE CARICHE ASSENTE RIDUZIONE PESO CORPOREO (Kg) >10 DEFICIT LIQUIDI ML./KG

21 Tab.9 Fabbisogno Idroelettrolitico e Regola 4/2/1 PESO ACQUA Quota Oraria Quota Giornaliera < 10 Kg 4 ml / Kg 100ml/Kg Kg 40ml+2ml per ogni Kg>10 > 20 Kg 60ml+1ml per ogni Kg>20 Elettroliti Na+ 1-4 meq/kg K+ 1-3 meq/kg Cl- 4-5 meq/kg 1000ml+50ml per ogni Kg>10Kg 1500ml+20ml per ogni Kg>20Kg

22 Tab.10 Tipi di Soluzione ISO-0SMOTICHE OSMOLARITA DI mosm/l sol ISOTONICHE E IPOTONICHE: CRISTALLOIDI che entrano nelle cellule (sol gluc 5%) CRISTALLOIDI che non entrano (sol salina o fisiologica di Nacl 0,9%) ISO-ONCOTICHE CONCENTRAZIONE DI COLLOIDI CON P.O.=PROT.PLASMA ( mmhg ) RIFERIMENTO: SOL ALBUMINA 4%

23 CRISTALLOIDI O COLLOIDI Cristalloidi (RL o Salina normale): i primi ad essere somministrati per perdite di sangue intraoperatorie, in situazioni di ipovolemia e di shock, costo basso, nessun effetto sulla coagulazione, nessun rischio di anafilassi ml/Kg in 15-20min., ristabiliscono una buona stabilità emodinamica, ma sono necessari quantitativi elevati. Possono dare edema interstiziale e polmonare e ridurre la pressione oncotica. Dopo la somministrazione di ml/kg di cristalloidi si deve somministrare un colloide per mantenere la pressione osmotica intravasale. I cristalloidi si distribuiscono rapidamente nello spazio extracellulare e solo il 20-30% rimane nel compartimento intravascolare. I colloidi(ad es.albumina)> la pressione oncotica ed osmotica e mobilizzano i liquidi intracellulari ed interstiziali verso il compartimento intravascolare (tranne nelle situazioni di permeabilità capillare).

24 Tab.12 Espansione Volemica per 1L di soluzione infusa ml X Sol Glucosata 5% ml X Sol Isotonica ml X Sol Albumina 4% e Gelatine Fluide ml X Hydroxyethyl Starch (Voluven), Amidi