電解質的判讀，真的是難中之難。而且，雖然書上都會有可以參考的流程圖，但實際上，影響電解質高低的原因，時常會一起出現，造成判斷上的困難。這篇筆記，主要著重於影響各電解質高低的原因，實際上的綜合評估，應該還會有另外一篇專門講各種常見異常判讀的筆記（尤其是低血鈉，一般綜合評估都是根據滲透壓、體液量來區分，但這篇主要是想用不同成因的方式來試著說明）。
鈉（Na）
- 簡介
- 體內分布：體內總量約 2500-4000 mEq，98% 存在細胞外液（包含骨骼、間質、血漿）
- 排泄：主要經由尿液及汗水排泄
- 正常值：135-145 mEq / L
- 下降原因
- 血中其他物質造成 lab artifact（pseudohyponatremia）：高血脂或高血蛋白（很少）（等張）
- 存在其他 effective osmole，抓水進血管：hyperglycemia、mannitol（高張、等張）
- 尿液排水稀釋功能異常
- ADH 正常：CKD、severe AKI、利尿劑（thiazide）
- ADH 分泌過度
- effective arterial blood volume 減少：volume depletion、heart failure、cirrhosis
- SIADH
- intracranial：stroke、trauma、SAH、seizure、infection
- malignancy：lung SCLC、brain / GI / GU tumor、lymphoma / leukemia
- pulmonary：COPD、asthma、pneumothorax、pneumonia、TB、aspergillosis、mechanical ventilation
- drugs：antipsychotics、antidepressant、amiodarone
- Endocrinopathy：hypothyroidism、glucocorticoid deficiency
- 其他
- low osmostat：chronic malnutrition、pregnancy
- cerebral salt wasting
- Primary polydipsia
- low solute intake
- 上升原因
- 流失 hypotonic fluid（排水 > 排鈉）
- Renal loss（Uosm < 700-800）
- diuresis：osmotic (Glu、mannitol、urea)、loop diuretics
- central DI
- hypothalamus disease
- posterior pituitary disease
- hypoxic encephalopathy
- tumors
- drugs：alcohol、phenytoin
- Nephrogenic DI
- 代謝：高血鈣、嚴重低血鉀
- ATN 恢復期
- drugs：lithium、amphotericin
- Extrarenal loss（Uosm > 700-800）：GI loss、insensible loss
- Renal loss（Uosm < 700-800）
- 鈉攝取太多：Saline、NaHCO3等
- 水分移動：胞內滲透壓上升（seizure、exercise）
- 流失 hypotonic fluid（排水 > 排鈉）
鉀（K）
- 簡介
- 體內分布：體內總量約 3000-4000 mEq，大部分在細胞內
- 排泄：85-90% 腎臟排出，5-10% 糞便排出
- 正常值：3.5 – 5 mEq/L
- 下降原因
- Transcellular shift
- 藥物：insulin、catecholamine、beta-agonist
- 鹼血症
- GI loss
- 拉肚子、瀉劑
- 嘔吐、NG 引流太多
- Renal loss
- mineralocorticoid excess
- primary hyperaldosteronism
- secondary hyperaldosteronism
- nonaldosterone mineralocorticoid：Cushing’s syndrome、exogenous mineralcorticoid
- 低血鎂
- 藥物：diuretic（loop、thiazide）
- RTA
- 其他：Bartter’ syndrome（loop-like）、Gitelman （thiazide-like）
- mineralocorticoid excess
- Transcellular shift
- 上升原因
- Transcellular shift
- 藥物：decreased insulin、beta-blocker、digoxin
- 酸血症
- 細胞死亡
- Decreased renal excretion
- decreased GFR：AKI、寡尿、CKD
- effective arterial volume 不足：CHF、cirrhosis
- Hypoaldosteronism
- renin 下降：DM、NSAID、chronic interstitial nephritis
- renin 正常，aldosterone 減少：腎上腺問題、ACEi、ARB
- aldosterone 反應下降：保鉀利尿劑、Baktar 等
- type IV RTA（同hypoaldosteronism）
- 攝取太多
- Transcellular shift
鈣（Ca）
- 簡介
- 體內分布：體內約有 1-2 kg 的鈣，99% 存在骨骼中。
- 血液中的鈣，50% 是結合型鈣（與血清蛋白結合）、5% 是化合型鈣（與其他物質結合）、45% 是游離型鈣。游離鈣是最主要發揮生理機能的部分
- 排泄：主要由尿液排出
- 正常值
- 總鈣：9-10.5 mg/dL
- 游離鈣：1.1-1.2 mmol/L
- 體內分布：體內約有 1-2 kg 的鈣，99% 存在骨骼中。
- 下降原因
- hypoparathyroidism
- hypomagnesemia
- pseudohypoparathyroidism：end-organ resistance
- vitamin D deficiency or resist
- malnutrition
- sunlight deprivation
- GI disease / fat malabsorption
- drugs：anticonvulsants、5-FU / leucovorin、ketoconazole
- Genetic
- accelerated bone formation：osteoblastic metastases
- Ca sequestration：increased phosphate、citrate、pancreatitis、bisphosphonates
- 上升原因
- Hyperparathyroidism (35%)
- primary：adenoma、hyperplasia
- secondary、tertiary：after CKD
- Malignancy (45%)
- PTHrP：SCC、RCC、breast tumor
- local osteolysis：breast cancer、myeloma
- Vitamin D excess
- granulomatous disease：TB、sarcoidosis
- intoxication
- Increased bone turnover
- hyperthyroidism
- immobilization
- vitamin A
- Others
- increased intake：milk-alkali syndrome
- thiazides、adrenal insufficiency
- familial hypocalciuric hypercalcemia
- Hyperparathyroidism (35%)
鎂（Mg）
- 簡介
- 體內分布：體內約 2000 mEq，其中一半在骨骼，另一半在軟組織（肝細胞、橫紋肌細胞）
- 血鎂濃度和全身鎂總量變動不一定平行
- 排泄：主要靠腎臟來排泄
- 正常值：1.6-2.4 mg/dL
- 體內分布：體內約 2000 mEq，其中一半在骨骼，另一半在軟組織（肝細胞、橫紋肌細胞）
- 下降原因
- 消化道吸收減少
- 吸收不良：diarrhea、steatorrhea、small bowel bypass surgery、short bowel syndrome、NG aspiration
- 營養不良：malnutrision、alcoholism、aneorexia nervosa、TPN
- 其他：PPI
- 腎臟流失增加
- hypercalcemia
- impaired tubule function：resolving ATN、postobstructive diuresis
- hyperaldosteronism、volume expansion
- drug：loop diuretics、thiazide、digoxin、aminoglycosides、amphotericin B、cisplatin、cetuximab、cyclosporine
- genetic disorders：Bartter syndrome、Gitelman syndrome
- Others：metabolic acidosis、alcoholism
- 其他
- DM
- hungry bone syndrome
- 消化道吸收減少
- 上升原因
- decreased renal excretion
- CKD or AKI
- familial hypocalciuric hypercalcemia
- exogenous intake：antacid、magnesium-containing enemas、IV magnesium
- Others
- tumor lysis syndrome
- primary adrenal insufficiency
- hypothyroidism
- acidosis
- decreased renal excretion
磷（P）
- 簡介
- 體內分布：體內約有 1000g 的磷，其中 85% 在骨骼，剩下大部分在細胞內。
- 排泄：主要透過腎臟排泄
- 正常值：2.5-4.5 mg/dL
- 下降原因
- transcellular shift
- respiratory alkalosis
- refeeding syndrome
- glucose、insulin
- hungry bone syndrome
- rapid cell proliferation：AML、ALL、lymphoma
- 腸道吸收減少
- oral phosphate binders
- vitamin D deficiency
- vomiting、diarrhea
- alcoholsim：會減少 P 和 vitamin D 吸收
- 腎臟排出增加（FeP > 5%）
- hyperparathyroidism
- vitamin D deficiency
- Drugs：diuretic（acetazolamide、loop、thiazides）、biphosphonates、denosumab、calcitonin、bicarbonate
- proximal tubule disorder：Fanconi syndrome
- recovery from ATN or obstructive uropathy
- transcellular shift
- 上升原因
- Spurious：thrombocytosis
- 攝取增加
- phospho-soda enema (Fleet)
- excess phosphate ingestion
- 腎臟排出減少
- reduced eGFR：CKD、AKI
- increased proximal tubular reabsorption：hypoparathyroidism、excess growth hormone、vitamin D toxicity、biphosphonate、familial tumoral calcinosis
- Transcellular shift
- acidosis、hemolysis、rhabdomyolysis、tumor lysis syndrome
鐵相關
鐵（Fe）
- 簡介
- 體內分布：70% 存在於血紅素，25% 以 ferritin 的形式儲存在肝細胞及網狀內皮系統細胞
- 排泄：無明顯排泄，主要在體內循環利用（除非女性月經、懷孕、哺乳）
- 正常值：約 60-180 ug/dL
- 下降原因
- 鐵攝取或吸收不良：iron deficient diet、gastrectomy
- 鐵流失過多：mentruation、GI loss、hemorrhage
- 鐵釋放減少：感染
- 慢性疾病：CKD、RA、癌症
- 上升原因
- 含鐵細胞破壞：RBC破壞、肝細胞破壞
- ineffective erythropoiesis
- 多次輸血或鐵質沉積
TIBC
- 簡介
- 代表 transferrin 能結合的鐵總量。transferrin 由肝臟製造，半衰期約 10 天
- 下降原因
- 蛋白降低：肝病、腎病
- 蛋白異化作用增強：癌症、慢性發炎、飢餓
- 輸血過量
- 上升原因
- IDA、懷孕、OCP、肝炎
Ferritin
- 簡介
- 將鐵儲存在肝臟、網狀內皮系統細胞中
- 也是一種 acute phase reactant，在感染、發炎、癌症時會上升
- 正常值：約 30-200 ng/mL
- 下降原因
- 缺鐵
- 上升原因
- 鐵質沉積
- 急性反應：感染、發炎、癌症、肝病
TIBC saturation
- 簡介
- 正常約 20-45%
- 下降原因
- IDA
- chronic disease or inflammation：感染、癌症
- 懷孕後期
- 上升原因
- 急性失血
- 輸血過多或鐵負荷過量
- 蛋白減少：肝病、腎病、營養不良
- ineffective erythropoiesis：如 thalassemia、sideroblastic anemia、aplastic anemia
Reference
- MGH Pocket medicine 7th edition
- Textbook of Family Medicine 9th edition
- 劉思緯、許煜煌 (2020)，低血鈉的診斷與治療，內科學誌 2020：31：318-324
- Harrison’s Principles of Internal Medicine, 21th edition
- Alan S L Yu, MB, BChir (2022), Hypomagnesemia: Causes of hypomagnesemia, retrieved from www.uptodate.com
- DynaMed. Hypomagnesemia – Approach to the Patient. EBSCO Information Services.
- DynaMed. Hyperphosphatemia – Approach to the Patient. EBSCO Information Services
- DynaMed. Hypophosphatemia – Approach to the Patient. EBSCO Information Services
- Alan S L Yu, MB, BChirJason R Stubbs, MD (2022), Hypophosphatemia: Causes of hypophosphatemia, retrieved from www.uptodate.com
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