Case 4

Case IV

1

CASE IV

History: ชายไทยคู่อายุ 65 ปี อาชีพ ข้าราชการบำานาญ Cc: ปัสสาวะน้อยลงและเหนื่อย Present illness:ชายไทยคู่อายุ 65 ปี เป็นความดันโลหิตสูงมา 7 ปีได้รับยา กลุ่มACE-inhibitor เพื่อลดความดันมาตลอด ยังควบคุมได้ไม่ดี เนื่องจากผูป้ ่วยชอบทานอาหารรสเค็มจัด ความดันโลหิตอยู่ในช่วง 140/90-160/100 mmHg 3 วันก่อนมารพ. หกล้ม ข้อเท้าซ้ายแพลง ได้ซื้อยาแก้ปวดข้อและเอ็นอักเสบ จากร้านขายยามากิน จำานวน 5 ชุด อาการดีขึ้น วันนี้รู้สกึ อ่อนเพลีย เหนื่อยง่าย หอบ สังเกตว่าปัสสาวะลดลงมาก ท้องอืด และหน้าบวมขึ้น ไม่มีไข้ Past history: ไม่เป็นเบาหวาน ไขมันในเลือดปกติ ไม่ดื่มเหล้า หรือสูบบุหรี2่

Pertinent subjective data • มีประวัติ Hypertension (ควบคุมได้ไม่ดี) treated with ACE-Inhibitors • สงสัยว่ากินยา NSAIDs เพ่ ือรักษาอาการปวดข้อและเอ็นอักเสบ

• ปั สสาวะน้อยลง หน้าบวมขึ้น และเหน่ ือย

3

Negative pertinent subjective data

• ไม่มีไข้ • ไม่เป็นเบาหวาน • ไขมันในเลือดปกติ • ไม่ดื่มเหล้า หรือสูบบุหรี่ 4

มีประวัติ Hypertension (ควบคุมได้ไม่ดี) treated with ACE-Inhibitors

ยา NSAIDs ปัสสาวะน้อยลง หน้าบวมขึ้น และเหนื่อย

5

Physical examination • • • • • •

Vital sign: GA Heart Lung Abdomen Extremities

     

BP ↑, PR ↑, RR ↑ dyspnea?, edema? abnormal? dullness? ascites? edema?

6

Physical examination reveals • Vital sign:

• • • •

BT 37oC BP 160/100 mmHg ↑ PR 80/min RR 30/min ↑ GA : good conscious, mild dyspnea, mild pale Heart : WNL Lung : WNL Left ankle: mild swelling, mild tender

7

Hypertension vs kidneys disease • Benign (BP > 150/90 mmHg) – Thickening afferent arterioles, ischemic injury to glomeruli and tubules – Physical examination : nonspecific symptomatology (e.g., headaches, weakness, palpitations), cardiac hypertrophy, and possibly signs of congestive heart failure • Malignant (Sudden elevation of BP, diastolic BP >130 mmHg) – Developed from long-standing or untreated hypertension, markedly elevated BP and rapidly declining renal function – Leading to ischemia and infarction of glomerular and tubular – Physical examination : neurologic (dizziness, headache, blurring of vision, altered states of consciousness, and focal or generalized seizures), Cardiac decompensation and renal failure 8

RR ↑ & Dyspnea • Causes – – – – – – –

Increased ICP Metabolic acidosis Diabetic ketoacidosis Uremia Pulmonary edema Congestive heart failure Anemia 9

Mild pale • Causes – Anemia – Arterial occlusion – Frostbite – Raynaud’s disease – Shock – Orthostatic hypotension

10

History : Hypertension, ACE-I, NSAIDs, ปั สสาวะลดลง, เหน่ ือย และมีหน้าบวมขึ้น

RR ↑ & Dyspnea

Mild pale

11

Laboratory investigation

12

Laboratory investigation • • • • • • • •

Serum creatinine ↑, BUN ↑ UA  specific gravity ↑, protein?, cast? 24-hour urine : volume↓, creatinine↓ CXR  heart (cardiomegaly?) ABGs  acidosis ? CBC  anemia ? Serum electrolyte  imbalance? Abdominal ultrasound  kidneys’ size 13

Lab investigation reveals • CBC: Hb 9.2 gm% Hct 29.2% • UA: protein 3+ (normal -), sugar -, hyaline cast 8-10 cells/LPF, epithelial cast 7-8 cells/LPF, waxy cast 2-3 cells/LPF

14

Lab investigation reveals (cont.) • CXR: mild cardiomegaly, no pulmonary infiltration • Serum Creatinine 5 mg/dL • FBS 100 mg/dL • Cholesterol 150 mg/dL triglyceride 130 mg/dL

15

Lab investigation reveals (cont.) • Serum electrolyte: – Na+ – K+ – Cl– CO2 – Ca2+ – PO4

130 mEq/L 6 mEq/L 120 mEq/L 16 mmol/L 6 mg/dL 7 mg/dL

16

Lab investigation reveals (cont.) • Arterial blood gas – pH 7 – PO2 90 mmHg, PCO2 26 mmHg – HCO3-12 mEq/L

• 24-hour urine study – Volume 350 cc – Creatinine 3.5 g – Protein 3 g

• Ultrasound kidney: size of left kidney 8 cm, right kidney 9 cm (normal 10-12)

17

Lab investigation analysis • UA: protein 3+ (normal -), sugar -, hyaline cast 8-10 cells/LPF, epithelial cast 7-8 cells/LPF, waxy cast 2-3 cells/LPF • Serum Creatinine 5 mg/dL ↑(normal 0.6-1.2 mg/dL) • 24-hour urine study volume 350 cc↓, Creatinine 3.5 g↑ (normal =1.0–1.6 g/d), protein 3 g↑ (normal <0.15 g/d) 18

Hyaline cast • A relatively transparent renal cast composed of proteinaceous material deriv ed from disintegration of cells; seen in patients with renal disease or transiently with exercise, fever, congestive heart failure, and diuretic therapy.

http://img.tfd.com/vet/thum 19 bs/gr61.jpg

Epithelial cast • A cast that contains epithelial cells and their remnants; occurs most frequently in renal tubules and urine as a marker for re nal tubular necrosis.

20

Waxy cast • the end product of cast evolution, waxy casts suggest the very low urine flow associated with chronic renal failure.

: madtechs.blogspot.com/2008/09/answers-for-wee...

21

Oliguria Definition Infants : urine output < 1 mL/kg/h Children : urine output < 0.5 mL/kg/h Adults : urine output < 400 mL/d

22

Definition of Acute Renal Failure • Acute renal failure is an abrupt decline in glomerular and tubular function, resulting in the failure of the kidneys to excrete nitrogenous waste products and to maintain fluid and electrolyte homeostasis. • Azotemia is a consistent feature of acute renal failure, oliguria is not.

23

Causes of Acute Renal Failure Prerenal

~55%

Intrarenal/Itrinsic

Postrenal

~40%

~5%

24

Acute renal failure • Prerenal causes – Shock/hypovolemic e.g. hemorrhage, dehydrate – Apparent intravascular hypovolemia e.g. CHF – Vascular e.g. renal artery occlusion • Renal causes – Acute tubular necrosis e.g. ischemia, nephrotoxic drugs – Acute interstitial nephritis e.g. nephrotoxic drugs, infections – Acute glomerular diseases e.g. malignant nephrosclerosis , acute glomerulonephritis, Goodpasture ‘s syndrome – Chronic renal failure • Postrenal causes – Urethral obstruction e.g. BPH, urolithiasis – Ureter obstruction e.g. tumor – Intratubular obstruction e.g. crystals from medication 25 (acyclovir, sulfonamide and methotrexate)

Suspected disease Renal causes Prerenal causes - Vascular e.g. renal artery occlusion

- Acute tubular necrosis e.g. ischemia, nephrotoxins exposure - Acute interstitial nephritis e.g. nephrotoxic drugs - Acute glomerular diseases e.g. malignant nephrosclerosis

26

ATN vs AIN Acute tubular necrosis

Acute interstitial nephritis

-Acute renal failure due to tubular damage

-Interstitial edema and tubular cell damage

-The two major causes are ischemia and nephrotoxin exposure

-Cause by drug, infectious diseases, immunologic disorders, or idiopathic co ndition

-Hyperkalemia and hyperphosphatemia

-Fever, transient maculopapular rash, arthralgias, peripheral blood eosinophilia

-Urine may be brown with pigmented granular casts, renal tubular epithelial cells and epithelial casts

-The urine often contains red blood cells ,white blood cells, and white blood cell casts.

27

Lab investigation analysis • UA : Hyaline casts, epithelial casts

28

Pathogenesis

ACEI

Synthesis of Prostaglandin for autoregulation

Production of Angiotensin II

Potent competitive inhibitor

GFR

ACE Angiotensin II

Cyclo-oxygenase Prostaglandin

Renin

Angiotensin I

NSAIDs

Angiotensinogen

Afferent arteriole dilatation RBF Ischemia

Efferent arteriole constriction Acute Tubular Necrosis

29

ABGs & serum electrolyte • pH 7 ↓(7.35–7.45 ), pO2 90 mmHg (72–104 mmHg ), pCO2 26 mmHg ↓ (32–45 mmHg ), HCO3- 12 mEq/L ↓(22–30 mEq/L) • Na+ 130 mEq/L ↓(136–146 mEq/L) • K+ 6 mEq/L↑ (3.5–5.0 meq/L) • Cl120 mEq/L ↑ (102–109 mmol/L) 16 mmol/L ↓ (22–30 mEq/L) • CO2 • Ca2+ 6 mg/dL ↓(8.7–10.2 mg/dL) 7 mg/dL ↑ (2.5 – 4.5 mg/dL) • PO4330

Lab investigation analysis • Acidosis , HCO3- ↓, pCO2 ↓ (compensatory response by PaCO2 ↓ 1-1.3 mm Hg per every ↓ 1 mEq/L of HCO3 – ) • Hyponatremia • Hyperkalemia • Hyperchloremia • Hypocapnia • Hypocalcemia • Hyperphosphatemia 31

Lab investigation analysis • CBC: Hb 9.2 gm% Hct 29.2%  Anemia • UA: protein 3+, hyaline cast 8-10 cells/LPF, waxy cast 2-3 cells/LPF • Protein 3 g/d in urine • CXR: mild cardiomegaly • Serum Creatinine 5 mg/dL ↑ • Ultrasound kidney: size of left kidney 8 cm, right kidney 9 cm ↓ 32

Lab investigation analysis • • • • • • •

History of Hypertension Small kidney on ultrasound Proteinuria, Hyaline&Waxy casts in urine Metabolic acidosis with Electrolyte imbalance Anemia Increased serum creatinine mild cardiomegaly 33

Pathogenesis Poor compliance hypertension

Repeat vascular injuries & healings

Hyaline arteriolosclerosis in the afferent arterioles

Ischemic injury to glomeruli and tubules

Chronic Renal Failure

Conclusion • Acute renal failure due to Acute (ischemic) tubular necrosis cause by NSAIDs & ACE-I • Underlying with Chronic renal disease due to uncontrol hypertension

Basic science

หน้าที่ของไต 1.หน้าที่เกี่ยวกับการขับถ่าย 2. หน้าที่ที่ไม่เกี่ยวกับการขับถ่าย

1.หน้าที่เกีย่ วกับการขับถ่าย 1. รักษาดุลนำ้า 2. รักษาดุลอิเล็กโทรไลต์ต่างๆ 3. รักษาดุลกรดด่าง 4. ขับของเสียที่เกิดจากเมแทบอลิซึม เช่น urea, creatinine 5. ขับสิ่งแปลกปลอมที่ได้จากอาหารและยา

2.หน้าที่ไม่เกีย่ วกับการขับถ่าย 1. การสร้าง renin 2. การสร้าง erythropoietin 3. การสร้างวิตามินดี 4. การสร้าง prostaglandin และ kinin 5. การทำาหน้าที่เกี่ยวกับ Gluconeogenesis 6. การสลาย peptide สายสั้น เช่น insulin

• Animation 1

40

Summary

41

แรงดันสุทธิในการกรอง(net filtration pressure,NFP) • แรงดันสุทธิในการกรอง มีค่าเท่ากับผลลัพธ์ของแรง 4 แรงเหล่านี้ – PGC = Hydrostatic pressure in glomerular capillary – ¶GC = Colloidal osmotic pressure in glomerular capillary – PBC = Hydrostatic pressure in Bowman’s space – ¶ BC = Colloidal osmotic pressure in Bowman’s space

Regulation of GFR & Renal blood flow

44

Renin Angiotensin Aldosterone System

Angiotensin II ออกฤทธิ์ได้หลายตำาแหน่งดังนี้ 1. กระตุน ้ ชัน้ Zona glomerulosa ของต่อมหมวกไต ให้สร้างและหลั่ง

Aldosterone ให้มกี ารดูดกลับโซเดียมพร้อมกับโพแทสเซียมออกมาทางปัสสาวะ 2. กระตุน้ กล้ามเนือ้ เรียบทีผ่ นังหลอดเลือดทั้ง afferent และefferent arteriole ทำาให้หลอดเลือดบีบตัว เพิ่มความต้านทานให้ความดันเลือดสูงขึ้น แต่เลือดเข้ามาเลี้ยงไตได้น้อยลง ( affernt arteriole ไวต่อ AII มากกว่า efferent arteriole ) 3. กระตุน้ mesangial cell ให้หดตัว ลดสัมประสิทธิ์ในการกรองที่ glomerulus 4. มีผลต่อ cell ผนังหลอดไต ทำาให้ดูดกลับโซเดียมมากขึ้น 5. กระตุน้ การสร้าง Prostaglandin ในไต 6. กระตุน้ thirst center ในสมอง ทำาให้กระหายนำ้า

• Animation 2

47

Physiologic control of GFR and Renal blood flow 1. Sympathetic NS activation: all blood vessels are richly innervated. Most important during severe acute disturbances 2. Hormonal (see table)

Hormone or autocoid

Effect on GFR

Norepinephrine

↓

Epinephrine

↓

Endothelin

↓

Angiotensin II

↔ (prevents ↓)

Endothelial derived NO

↑

Prostaglandin

↑ 48

Use of clearance method to quantify kidney function • The rates at which different substance are cleared from plasma provide a useful way of quantifying the effectiveness of which the kidney excrete various substances

Cs = Us x V / Ps • • • •

Cs = clearance rate of a substance s Ps = plasma concentration of the substance V = urine flow rate Us = urine concentration of the substance

การวัด GFR

Inulin ถูกกรองออกได้ดีที่โกลเมอรูรัส ไม่ถูกดูดกลับ ไม่ถูกหลั่งในหลอดไต และไม่เป็นอันตรายต่อเนื้อเยื่อใด ดังนั้น Clearanceของinulinจึงช่วยบอกGFRได้ 100% ข้อจำำกัด คือ โดยปกติไม่พบสารนี้ในเลือด ต้องให้เข้าทางหลอดเลือดช้า ๆ จนระดับคงที่ในเลือดและในปัสสาวะซึ่งเป็นการยุ่งยากทำาให้ไม่นิยมใช้ในทางคลินิก Creatinine กรองได้ดีในโกลเมอรูรัส ไม่ถูกดูดกลับ ถูกหลั่งในหลอดไตได้บ้าง 5-10% อีกทั้งยังเป็นสารที่มีอยู่แล้วเป็นปกติในร่างกาย จึงนิยมนำามาใช้ในทางคลินิกมากกว่า แม้ว่า Clearanceของ creatinine สูงกว่าGFRที่เป็นจริงแต่อนุโลมให้ถือว่ามีค่าเท่ากับ GFR ได้ (ทางคลินิกนิยมเจาะเลือดหา plasma creatinine เป็นตัวบอก GFR)

ACID –BASE BALANCE ACID = PROTON DONOR BASE = PROTON ACCEPTOR HA H++ A-

“Bronsted”

51

กลไกท่ท ี ำำหน้ำท่เี ม่ ือมี H+ Load ในร่ำงกำย

EC H+ Buffer ทันที

Resp.

IC & bone

Renal

mechanism

buffer

excretion

2-4 hrs.

hrs.-days

min.–hr.

52

CHEMICAL BUFFERING MECHANISM • • • •

ที่สำาคัญ มี 4คู่ HCO3-/H2CO3 HPO42/H2PO4Hb PROTEIN

HCO3-/H2CO3 ค่าปกติ= 20 : 1 เป็น BUFFER สำาคัญที่สุด เพราะ –มีปริมาณมากสุด ในเลือด –ประสิทธิภาพดีที่สุด ปอด ‘.’ H2CO3 CO2 ได้ตลอดเวลา H2CO3 HCO3- ให้เซลล์ตลอดเวลา ( ถ้ามี CO2& carbonic anhydrase)

53

Renal Regulation เป็นกลไกสำาคัญที่สุด และชดเชยกลไกอื่นๆ ได้หมด แต่ใช้เวลาเป็น ชม. จนถึง หลายๆ วัน

54

Renal Regulation Reabsorbtion of Filtrated HCO3-

Reference : www.si.mahidal.ac.th

55

Renal Regulation : Distal tubule

Reference : www.si.mahidal.ac.th

56

Renal Regulation : Distal tubule

Reference : www.si.mahidal.ac.th

57

Renal Regulation • net renal H+excretion= TA + NH4+–HCO3-loss

Reference : www.si.mahidal.ac.th

58

59

Pathophysiology

Uncontrol Hypertension Chronic Renal Failure Glomerular injury

Renal insufficiency

Negative charge in the barrier destroyed

Active Vit D

Loss of plasma protein (esp. albumin) Proteinuria

Oncotic pressure

Hypoalbuminemia Plasma leakage Facial Edema

Reabsorption Ca2+ in kidney

Phosphate excretion in kidney

Hypocalcemia

Hyperphosphatemia

Pathophysiology Chronic Renal Failure

Renal dysfunction

Uremia

EPO

Dyspepsia

Hb , Hct

RBC product

Flatulence

Mild pale

O2 transport ATP Mild dyspnea

PO2

NSAIDs

Pathophysiology Acute Tubular Necrosis

DCT defect

Renal dysfunction

K+secretion

Acid excretion

Hyperkalemia

Accumulation of endogenous acid

Weakness

pH

HCO-3

EPO Hb , Hct

RBC product

Mild pale

O2 transport ATP

Metabolic acidosis

compensate PCO2

Hyperventilation

RR

Mild dyspnea

PO2

Pathophysiology Acute Tubular Necrosis Casts formation, sloughing of cell Tubular obstruction Intratubular pressure

DCT defect Sensitivity of macula densa Angiotensin II Aldosterone

GFR Fluid retention Oliguria

Hyponatremia

Urinary Na+ excretion

Treatment

Therapeutic management 1. Specific treatment Discontinue drug ( NSAIDs , ACEIs)

3. Conservative treatment Correct fluid & Electrolyte imbalance - Oliguria & fluid overload - Hyperkalemia - Metabolic acidosis - Hypocalcemia - Hyperphosphatemia - Hyponatremia

Oliguria & fluid overload Rx. 1.Salt & water restriction 2.Diuretic - Osmotic diuretics : Mannitol - Carbonic Anhydrase inhibitor : Acetazolamide - Loop diuretics : Furosemide - Potassium sparing diuretics : Spironolactone - Thiaside & related diuretics : Hydrochlorothiazide

Loop diuretics : Furosemide MOA

• Inhibitors of Na+–K+–2Cl- symport ADR •Dehydration •Hyponatremia,hypokalemia •Hypotension •Ototoxicity

Hyperkalemia • Rx. 1.Loop diuretic >>> promote K+ excretion 2.Kayexelate (Potassium binding ionexchange resin) >>> promote K+ excretion 3.Glucose , insulin and Sodium bicarbonate >>> promote K influx to cell • Monitor : EKG & serum K

Metabolic acidosis Rx. 1.Sodium bicarbonate >>> miantain serum bicarbonate > 15 mmol/L or pH >7.2

Hypocalcemia Rx. 1.Calcium gluconate (IV)/ Calcium carbonate (if symptomatic)

Hyperphosphatemia Rx. 1. Restriction of dietary phosphate 2. Phosphate binding agent >>> to reduce gastointestinal absorption of phosphate

Hyponatremia Rx. 1. Water restriction

Hemodialysis

References -

Sundaram V. Ramanan, MD, MS, FACP,FRCP,hand book of signs & symptom 3rd edition, Lippincott Williums & Wilkins

-

Fauci,Braunwalk, Hauser, Longo, Jameson et al. Harrison’s principles of internal’s medicine. 17th ed. USA:McGraw-Hill Companies,Inc; 2008

-

G. Venkat Raman, Renal disease prevention and treatment. Chapman & hall medical.London, 1998

-

comprehensive review of dialysis พิมพ์ครัง้ ที่ 1 2550 ธนิต จิรนันท์ธวัช ,สิรภิ า ช้างศิรกิ ุลชัย ,ธนันดา ตระการวนิ ช ,วสันต์ สุเมธกุล บริษัท เท็กซ์ แอนด์ เจอร์นัล พับลิเคชัน่ จำากัด กรุงเทพ Joseph T. DiPio, Robert L. Talbert. Pharmacotherapy A Pathophysiologic Approach 7th edition, 2007, 723-741 โรคไต กลไล พยาธิ สรีรวิทยา การรักษา สมชาย เอีย่ มอ่อง, เกรียง ตั้งสง่า ,เกื่อเกียรติ ประดิษฐ์พรศิลป์ พิมพ์ครัง้ ที่ 1 2550 บริษัท เท็กซ์ แอนด์ เจอร์นลั พับลิเคชั่น จำากัด กรุงเทพ

-

พญ.อรุณี หลูปรีชาเศรษฐ, ลดความดัน 2 : อยู่อย่างไรไม่ให้ความดันสูง. บริษัท ก.พล (1996) จำากัด:กรุงเทพ, 2549 http://symptoms.wrongdiagnosis.com/cosymptoms/ankle-swelling.htm http://emedicine.medscape.com/article/983156-overview http://www.wrongdiagnosis.com/o/oliguria/causes.htm http://www.medterms.com/script/main/art.asp?articlekey=3145

สวัสดี

ปี ใหม่... ... Thank you for your attention