Hiperglikemia dapat memengaruhi kadar natrium serum melalui mekanisme peningkatan zat terlarut dan perpindahan komponen air dari kompartemen intraseluler ke ekstraseluler. Perpindahan air terjadi sesuai prinsip osmosis, yakni osmolalitas pada kompartemen intraseluler dan ekstraseluler senantiasa berada dalam suatu keseimbangan.[1,2]

Adanya perubahan osmolalitas pada salah satu kompartemen, seperti keadaan hiperglikemia akan menyebabkan perpindahan cairan, karena perbedaan gradien osmotik.[3]

Ketika zat terlarut selain NaCl yang terdistribusi di kompartemen ekstraseluler berada dalam rentang konsentrasi normal, tonisitas plasma sangat bergantung pada kadar natrium dalam plasma. Sejumlah zat terlarut seperti urea, etanol, dan metanol dapat meningkatkan osmolalitas, tetapi tidak memengaruhi hubungan antara kadar natrium dan tonisitas plasma sebab zat terlarut semacam ini tidak memengaruhi volume sel.

Sebaliknya, penambahan zat terlarut selain NaCl pada kompartemen ekstraseluler dapat menyebabkan hipertonisitas dan perpindahan cairan melalui proses osmosis. Pada kondisi ini, tonisitas plasma tidak hanya dipengaruhi oleh kadar natrium tetapi juga kadar zat terlarut yang meningkat dalam plasma.[3]

Penambahan Glukosa dalam Plasma dan Kadar Natrium

Glukosa yang ditambahkan ke dalam plasma akan terdistribusi pada kompartemen ekstraseluler. Glukosa yang masuk ke dalam sel akan mengalami metabolisme menjadi karbon dioksida dan air atau senyawa lain yang memiliki aktivitas osmotik yang sangat kecil. Oleh sebab itu, glukosa dapat dianggap sebagai zat terlarut ekstraseluler yang berpengaruh terhadap tonisitas cairan tubuh.[4]

Penambahan glukosa meningkatkan zat terlarut pada kompartemen ekstraseluler dan menambah tonisitas plasma bersama dengan kadar natrium yang telah ada. Peningkatan glukosa yang terbatas pada komponen ekstraseluler akan meningkatkan tekanan osmotik, sehingga perpindahan air terjadi dari kompartemen intraseluler ke ekstraseluler. Hal ini menyebabkan penurunan kadar natrium plasma.

Bila tidak ada faktor lain yang memengaruhi kadar elektrolit plasma, proses ini dapat menyebabkan hiponatremia hipertonik sebab kadar natrium plasma yang rendah terjadi pada situasi osmolalitas plasma yang tinggi akibat peningkatan glukosa plasma.[4]

Faktor Lain yang Memengaruhi Kadar Natrium Plasma dalam Kondisi Hiperglikemia

Perubahan kadar natrium plasma dalam kondisi hiperglikemia bersifat dinamis dan dipengaruhi oleh sejumlah faktor lain.

Diuresis Osmotik:

Hiperglikemia dapat memicu diuresis osmotik yang turut berdampak secara tidak langsung terhadap osmolalitas dan kadar natrium plasma. Diuresis osmotik menyebabkan sejumlah besar air keluar dari tubuh sehingga tonisitas dan konsentrasi natrium plasma meningkat.

Dampak dari pengeluaran air dari tubuh ini adalah peningkatan rasa haus, sehingga individu mengonsumsi air lebih banyak dari biasanya. Akibat dari peningkatan asupan air secara oral adalah peningkatan osmolalitas menjadi tidak terlalu signifikan, sedangkan kadar natrium menjadi cenderung lebih rendah daripada sebelumnya.[4]

Penambahan Kalium Plasma:

Penambahan kalium dalam plasma juga turut memengaruhi kadar natrium dalam plasma. Sebagai contoh, pada fase awal terapi kondisi status hiperosmolar hiperglikemik, pemberian infus kalium mungkin diperlukan untuk mencegah hipokalemia akibat insulin.

Penambahan kalium ke dalam plasma dengan cara seperti ini turut meningkatkan kadar natrium plasma sebab penambahan kalium memicu perpindahan natrium dari kompartemen intraseluler ke ekstraseluler.

Oleh sebab itu, pemberian infus kalium perlu dilakukan secara cermat dengan turut mempertimbangkan koreksi kadar natrium plasma untuk menghindari koreksi hiponatremia yang terlalu cepat dan terjadinya hipernatremia.[5]

Terapi Insulin:

Pemberian terapi insulin pada pasien dengan hiperglikemia juga berdampak pada dinamika kadar natrium. Pemberian insulin memicu perpindahan kalium ekstraseluler ke kompartemen intraseluler, khususnya pada sel hati, otot rangka, otot jantung, dan jaringan lemak.

Mekanisme ini terutama terjadi pada ko–transporter sodium-potassium adenosine triphosphatase (Na+/K+ ATP–ase) yang memompa natrium keluar dari sel dan memindahkan kalium ke dalam sel, sehingga kadar natrium plasma dapat meningkat.[6]

Rumus Koreksi Kadar Natrium pada Kondisi Hiperglikemia

Sejumlah rumus koreksi kadar natrium pada kondisi hiperglikemia telah diusulkan oleh beberapa peneliti sejak sekitar dekade 1970. Pada mulanya, para klinisi memperkirakan bahwa kadar natrium plasma menurun 2,8 mEq/L untuk setiap peningkatan glukosa plasma sebanyak 100 mg/dL.

Kemudian, penelitian Katz pada tahun 1973 mengungkap bahwa koreksi kadar natrium pada kondisi hiperglikemia seharusnya sebesar 1,6 mEg/L untuk tiap peningkatan 100 mg/dL glukosa plasma.[7]

Pada tahun 1999, penelitian Hillier et al menunjukkan bahwa peningkatan kadar glukosa plasma turut berpengaruh terhadap akurasi faktor koreksi kadar natrium plasma. Hillier et al menyimpulkan bahwa estimasi penurunan kadar natrium plasma pada kadar glukosa plasma >400 mg/dL dapat lebih besar daripada faktor koreksi Katz (1,6 mEq/L). Hillier juga mengusulkan faktor koreksi penurunan kadar natrium 2,4 mEq/L untuk setiap 100 mg/dL peningkatan glukosa plasma.[8]

Gambar 1. Rumus Kadar Natrium Plasma pada Hiperglikemia menurut Katz et al. Sumber: dr. Sunita, 2020[13]

Gambar 2. Rumus Kadar Natrium Plasma pada Hiperglikemia menurut Hillier et al[8,13]

Sementara itu, Spasovski et al dalam panduan klinis diagnosis dan tata laksana hiponatremia yang dipublikasi oleh European Best Renal Practice (ERBP) merekomendasikan faktor koreksi penurunan kadar natrium sebesar 2,4 mEq/L untuk setiap peningkatan kadar glukosa plasma sebesar 100 mg/dL sesuai anjuran Hillier et al.[10]

Keterbatasan Studi Terdahulu tentang Koreksi Natrium pada Hiperglikemia

Penggunaan rumus Katz dan Hillier untuk faktor koreksi kadar natrium plasma pada kondisi hiperglikemia memiliki keterbatasan. Pertama, rumus ini tidak memperhitungkan adanya kemungkinan cadangan natrium dalam bentuk proteoglikan polianion di tulang rawan, tulang sejati, dan kulit yang dapat berpotensi memengaruhi kadar natrium serum selama kondisi abnormalitas kadar natrium.[2]

Dalam sejumlah penelitian, disimpulkan bahwa kadar natrium plasma beberapa jam setelah pemberian NaCl hipertonis intravena mengalami penurunan yang tidak dapat dijelaskan oleh pengeluaran air dan elektrolit dalam urine.

Para peneliti tersebut menafsirkan bahwa fenomena ini mungkin disebabkan oleh penyimpanan natrium pada senyawa proteoglikan jaringan yang dipicu peningkatan kadar natrium plasma. Akan tetapi, hipotesis ini belum terbukti sahih dan memerlukan penelitian lebih lanjut.[2]

Kedua, volume distribusi glukosa dan natrium pada komponen ekstraseluler mungkin tidak sama pada pasien dengan kondisi tertentu. Pengaruh perbedaan volume distribusi glukosa dan natrium pada komponen ekstraseluler terhadap kadar natrium dan glukosa koreksi masih perlu dipelajari lebih lanjut.[2]

Implikasi Klinis Koreksi Kadar Natrium pada Kondisi Hiperglikemia

Bukti yang ada tentang dinamika kadar natrium plasma pada pasien dengan hiperglikemia memiliki beberapa implikasi klinis. Pertama, estimasi kadar natrium plasma pada pasien dengan hiperglikemia dengan rumus Katz maupun Hillier dapat memberikan panduan awal untuk diagnosis dan tata laksana hiperglikemia hipertonik dengan tetap memperhatikan perubahan kadar natrium plasma.[2]

Rumus ini tidak hanya dapat digunakan pada pasien dengan kondisi hiperglikemik dengan fungsi ginjal yang masih baik tapi juga pada pasien dengan kondisi hiperglikemik dan gangguan fungsi ginjal yang berat.

Pada semua pasien dengan kondisi hiperglikemik, rasio volume intraseluler dan ekstraseluler merupakan penentu utama perubahan konsentrasi zat terlarut dalam plasma selama fase awal kejadian hiperglikemia.[2,13]

Pada pasien dengan fungsi ginjal yang masih baik, perubahan rasio volume kedua kompartemen dipengaruhi oleh penambahan kadar glukosa ekstraseluler serta hubungan antara zat terlarut utama intraseluler (kalium) dan ekstraseluler (natrium). Sementara itu, pada pasien dengan penurunan fungsi ginjal, perubahan rasio volume intraseluler dan ekstraseluler hanya dipengaruhi oleh penambahan kadar glukosa saja.[2]

Kedua, terdapat potensi deviasi kadar natrium plasma setelah koreksi dengan menggunakan formula Katz. Hal ini berarti, pada pasien dengan hiperglikemia berat, pemantauan ketat kadar natrium dan glukosa penting pada saat diagnosis awal dan selama pemberian terapi terhadap penyebab hiperglikemia.[2]

Secara umum, kadar natrium plasma terkoreksi pada onset hiperglikemia dan diuresis osmotik cenderung lebih tinggi dibandingkan rentang normal kadar natrium. Akan tetapi, kadar natrium plasma terkoreksi tersebut akan menurun seiring dengan perbaikan hiperglikemia.

Pemantauan berkala kadar natrium plasma terkoreksi dengan menggunakan rumus Katz atau Hillier selama terapi hiperglikemia diberikan akan membantu pemilihan jenis cairan pengganti intravena yang akan direncanakan kepada pasien.[2]

Rekomendasi terkait Koreksi Kadar Natrium pada Kondisi Hiperglikemia

Berdasarkan perkembangan penelitian mengenai faktor koreksi kadar natrium plasma yang dipengaruhi oleh kadar glukosa plasma, sejumlah penelitian telah dilakukan. Akan tetapi, belum ada konsensus mengenai faktor koreksi yang dianggap paling akurat secara klinis.

Pedoman American Diabetes Association (ADA) dalam terapi ketoasidosis diabetik (KAD) dan status hiperosmolar hiperglikemik (SHH) menganjurkan faktor koreksi natrium plasma sebesar 1,6 mEq/L untuk setiap peningkatan 100 mg/dL glukosa plasma seperti yang diusulkan oleh Katz dan Nguyen.[7,9,11]

Kesimpulan

Pengaruh hiperglikemia terhadap kadar natrium serum terjadi sebagai dampak penambahan zat terlarut (glukosa) pada kompartemen ekstraseluler dan perpindahan komponen air dari intraseluler ke ekstraseluler. Perubahan kadar natrium plasma yang dipengaruhi hiperglikemia bersifat dinamis dan turut dipengaruhi faktor lain seperti diuresis osmotik, perubahan kadar kalium plasma, serta terapi insulin.

Sejumlah rumus telah dikembangkan untuk memperkirakan koreksi kadar natrium plasma pada kondisi hiperglikemia. Rumus Katz dan Hillier merupakan dua rumus yang sering digunakan dalam praktik klinis sehari-hari dalam memperkirakan kadar natrium plasma pada pasien dengan hiperglikemia.

Estimasi kadar natrium plasma pada kondisi hiperglikemia perlu dilakukan sejak diagnosis hiperglikemia ditegakkan dan selama terapi terhadap etiologi hiperglikemia dilakukan. Hal ini bertujuan untuk memantau dinamika penyakit dan terapi hiperglikemia terhadap kadar natrium plasma serta mencegah risiko koreksi hiponatremia yang terlalu cepat maupun kejadian hipernatremia.

 

 

Direvisi oleh: dr. Felicia Sutarli