救命！我的大腦縮水了：談滲透壓去髓鞘症候群

突如其來的風暴

圖／Erich Ferdinand＠flickr

賴先生自從兩周前的一場感冒之後就覺得渾身不對勁，這兩個禮拜以來幾乎都吃不下任何東西，原先安排好的旅遊行程全部都被打亂了。到了這天晚上甚至覺得胸口悶悶的，勉強自己吃下一點東西，但是過一會兒就全都吐了出來。後來實在覺得太不舒服，於是掛了急診就醫。

急診陳醫師來來回回問了好些問題，發現很難從一堆症狀當中判斷賴先生生了什麼病，於是安排抽血。檢驗數據當中有一項數字特別的引人注意：賴先生血液中的鈉離子濃度很低，只有 105 mmol/L。納離子的正常值應該介於 135 到 145 之間，105 真是低到嚇人！

回顧賴先生的過去病史，他服用高血壓藥物已經有十年左右的時間，一直以來都服用同一種名叫 Natrilix 的藥物，十年來都沒有換過藥，也從未感覺到不舒服。陳醫師很快就從這當中理出頭緒：Natrilix 是一種 thiazide 類的利尿劑，幫助從腎臟排出過多的水份，進而使血壓降低。它的原理是從腎臟的遠端腎小管增加鈉離子的排出，副作用就是容易造成低血鈉的情形。（Natrilix 的中文名稱十分傳神，叫做鈉催離。）

賴先生長期服用 Natrilix，可能平常就有無症狀的低血鈉現象。兩周前的一場感冒，導致食欲變差，攝取的鹽巴變少了，但是卻同時喝進大量的水，一來一往之間，稀釋了體內的鈉離子，濃度變低，於是造成了噁心嘔吐、全身虛弱等症狀。

陳醫師為賴先生施打了生理食鹽水做為治療，生理食鹽水鈉離子的濃度是 154 mmol/L，恰好可以補充賴先生體內的低血鈉症（105 mmol/L）。但是經過四個小時之後再次檢測賴先生的血液，發現鈉離子濃度只些微上升到 106 mmol/L，上升的幅度不如預期，而賴先生仍然抱怨著全身不舒服。於是陳醫師改成使用高張的食鹽水溶液，鈉離子濃度高達 513 mmol/L，可以快速的矯正低血鈉。

當天晚上賴先生就被安排住院觀察，隔天早上抽血檢驗，鈉離子已經回升到 120 mmol/L。賴先生的症狀改善許多，精神奕奕的看著報紙，滑著手機，彷彿昨天的陰霾已經一掃而空，甚至還詢問是不是能夠出院了！主治醫師吳醫師告訴他，目前的血鈉濃度還是偏低，建議住院再治療幾天。

隔天早上八點，病房傳來一陣騷動。「張醫師，72 房的賴先生有狀況，請你去看一下！」病房的住院醫師張醫師走進病房裡，只見賴先生一臉驚恐，嘴巴張的大大的，但是卻一句話也說不出來！旁邊的妻子和女兒一臉焦急的模樣，女兒說爸爸幾分鐘前突然表示自己什麼也聽不見，後來就再也說不出話來了。

張醫師試著請賴先生舉起雙手、轉動眼球，但是賴先生一副似懂非懂的表情，沒有辦法溝通，也不遵照指示，他只是一臉惶恐，緊緊抱著女兒不放。緊急腦部電腦斷層顯示沒有急性腦出血的現象，抽血的數據看起來十分正常，鈉離子的濃度是 126 mmol/L，甚至比起昨天還改善了許多…

細胞也會膨脹收縮

鈉離子（Na⁺）是血液及細胞外液裡成份最多的陽離子。從計算血清滲透壓的公式：

血清滲透壓（Plasma osmolality） = 2[Na⁺] + [Glucose]/18 + [BUN]/2.8

• 註：BUN為尿素氮，Blood urea nitrogen的縮寫

可以得知血液中的鈉離子貢獻了大部份的滲透壓。另一方面，細胞內液的成份可就大不相同了，細胞內液裡成份最多的陽離子變成了鉀離子，鈉離子反而少，和細胞外液剛好相反。

細胞膜的構造是雙層脂質結構，上面漂浮著許多通道蛋白，一般的物質和離子是不能隨意通過細胞膜的，但是水分子可以經由兩邊的濃度差「擴散」通過細胞膜。當低血鈉發生的時候，會造成細胞「外」液的滲透壓減少，水分子就開始往滲透壓較高的細胞「內」液移動，於是細胞就滲水膨脹了起來。

圖片以紅血球細胞顯示細胞內外滲透壓變化的狀況。圖／By LadyofHats, Public Domain, wikimedia commons.

如果水份一直往細胞裡灌，可是會把細胞給撐破呢！細胞當然不會坐以待斃，於是開始利用主動運輸把細胞裡的溶質往外頭運送，藉以降低細胞內液的滲透壓，讓水不要再滲進來了。終於，細胞內外兩邊的滲透壓重新回到了平衡，細胞也瘦身到原來的形狀。這樣的過程稱為「適應」，大約需要兩天左右的時間。

如果這時候突然給予大量的生理食鹽水，甚至是高鈉溶液，會發生什麼事呢？低血鈉會被快速的矯正，血清和細胞「外」液的滲透壓會急劇上升。這下子變成細胞裡的水份開始向外擴散了！因為細胞「內」液的滲透壓相對來說變低了。這時細胞可要反其道而行，把丟出去的溶質趕快回收回來！不然細胞一直縮水下去，也難逃破裂的命運！

身體裡大部份的細胞都能夠迅速反應這兩種情況，運輸、回收，不會造成太大的問題。只有一群細胞在這方面不大擅長——那就是大腦裡的細胞！

脆弱的腦細胞

為了讓大腦的神經細胞能在穩定的狀態下工作，大腦的微血管外頭多了一層「血腦屏障」，由內皮細胞緊密連結所構成，就像是手拉著手一樣。血腦屏障幾乎阻擋了所有東西進入腦部，除了少數的必要物質以外。當血液納離子濃度快速上升，細胞一旦開始縮水，構成血腦屏障的內皮細胞間就出現了縫隙，一些血液中的發炎物質就可以進到腦中大肆進行破壞了！

腦中的血管構造。圖／By Armin Kübelbeck, CC BY 3.0, wikimedia commons.

另一方面，大腦充滿了高度分化的精細細胞，無法承受快速的膨脹或縮小，比起一般細胞更容易受傷。寡突細胞（Oligodendrocyte）負責製造神經細胞的外牆——「髓鞘」，如果他受傷了，神經細胞一旦失去了髓鞘，就不能正常運作了！於是乎，腦細胞縮水造成了大腦當機，病人的意識就出現變化了！這就是——「滲透壓去髓鞘症候群」（Osmotic demyelination syndrome）。

有髓鞘（右）與沒有髓鞘的神經細胞，傳遞動作電位的速度差很多。圖／By Dr. Jana, CC BY 4.0, wikimedia commons.

當一天血清鈉離子濃度上升超過 8 mmol/L 的時候，就有可能會產生「滲透壓去髓鞘症候群」，病人會發生意識不清、無法說話、吞嚥困難等等症狀，甚至還會產生癲癇！神奇的是，這些症狀經常會延遲兩天左右才發生，這時往往血液鈉離子濃度檢驗起來已經「挺正常的」，當醫生和病人認為低血鈉已經被矯正回來的時候，可能惡夢才正要開始！

和時間賽跑

回到第一天住院時的情景，剛到院時的血清鈉離子濃度是 105 mmol/L，使用等張食鹽水溶液四小時後上升到 106 mmol/L 在使用高張食鹽水溶液補充的 12 小時後，鈉離子濃度上升到 119 mmol/L。在這 12 個小時內快速地從 106 上升到 119 mmol/L 恐怕就是關鍵！因為鈉離子濃度上升過快，造成賴先生的大腦受損。如果放任下去不管的話，恐怕神經損傷就會無法回復，和時間賽跑顯得刻不容緩！

吳醫師和陳醫師制定了一個計畫：將賴先生的血清鈉離子濃度從目前的 126 重新降回 117 mmol/L，讓水份重新回到腦細胞內，或許還能夠逆轉這一切。

首先將點滴換成低滲透壓的 5% 葡萄糖溶液，也就是糖水。葡萄糖進入身體之後很快會因為胰島素的作用進入細胞當中，所以溶液的滲透壓幾乎可以忽略，等於是輸入純水進入身體，如此一來就能夠稀釋血中鈉離子的濃度，降低整體細胞外液的滲透壓。

但是光這樣還不夠，因為腎臟會自動把多餘的水份排掉，所以必須同時施打人工合成的「抗利尿激素」（Desmopressin），讓腎臟回收大部份的水份回到身體裡，使小便變少，才能夠營造快速降血鈉的效果。

雙管齊下之後，就是密集監測血清的鈉離子濃度了。小便很快就變少了，但是鈉離子濃度下降的還不夠快，將 5% 葡萄糖溶液的輸注速率從每小時 60 ml 上升到 120 ml 之後，終於達到目標–血清鈉離子濃度每小時下降 1 mmol/L。27 個小時後，終於在隔天下午一點鐘達到目標值 117 mmol/L，陳醫師於是將 5% 葡萄糖溶液停止輸注。經過了一天，病人還是說不出話來，但是情緒比較沒那麼激動了，在家屬的親餵下，勉強吃了點東西，現在能做的事情，恐怕也只有祈禱了……

當天晚上七點，護理紀錄上面記載著令人振奮的消息：「精神可，可坐於床邊使用手機，可與家屬對談。」隔天早上吳醫師和陳醫師去看他的時候，賴先生不僅可以回答問題，而且對於人事時地物都很清楚，只是說話還有點兒慢，而且還無法進行減法的計算。

挽救療法奏效了！賴生生說他實在記不得前兩天發生了什麼事，但是一旁的妻子和女兒高興的眼淚流了滿面。

參考資料：

• Richard H Sterns. (2016). Osmotic demyelination syndrome (ODS) and overly rapid correction of hyponatremia. In T.W. Post, M. Emmett, & J.P. Forman (Eds.), UptoDate