Gap di osmolalità – Calcolo e interpretazione

L’osmolalità plasmatica è determinata principalmente dal sodio (NA), dai suoi contro-ioni e da specie non cariche come il glucosio (GLU) e l’urea (UN). La conoscenza della concentrazione plasmatica di queste specie permette di calcolare abbastanza accuratamente l’osmolalità plasmatica. La differenza tra l’osmolalità misurata (MO) e quella calcolata (CO) è nota come gap osmolare (OG). Un grande gap osmolare positivo (>15) può aiutare a identificare la presenza nel plasma di sostanze come etanolo, metanolo, isopropanolo, glicole etilenico, glicole propilenico (trovato come diluente per alcuni farmaci per via endovenosa come il lorazepam), e acetone. La formula riportata di seguito è stata istituita presso la University of Iowa Hospitals and Clinics per l’uso su campioni di plasma a partire da novembre 2009 e si basa su uno studio pubblicato che confronta diverse formule di osmolalità calcolata (vedi rif. 3):
(1). CO = 2 x NA + 1,15 * GLU/18 + BUN/2,8 : osmolalità calcolata
(2). OG = MO – CO: gap osmolare
Per calcolare il gap osmolare, è necessaria la determinazione plasmatica di MO, NA, GLU e BUN. La corretta interpretazione dell’OG richiede anche la conoscenza del gap anionico (AG = NA – HCO3 – CL), il pH del sangue, e il test qualitativo dei corpi chetonici plasmatici (KETO). Le determinazioni di MO e di CO dovrebbero essere eseguite sullo stesso campione di plasma.
Un valore OG maggiore di 15 è stato tradizionalmente considerato un valore critico o cutoff. Circa il 97% dei gap osmolari nei pazienti sono compresi tra -10 e +10.
Quando l’OG è combinato con il pH ematico e l’AG, gli avvelenamenti con alcoli tossici possono essere riconosciuti rapidamente. La presenza di pH ematico basso, AG elevata e OG molto elevata (>15) è un’emergenza medica che richiede un trattamento rapido. L’agente o gli agenti specifici responsabili possono essere identificati dai test gascromatografici per etanolo, metanolo, isopropanolo, acetone, glicole propilenico e glicole etilenico. La seguente tabella riassume i risultati trovati nelle intossicazioni e in altre situazioni cliniche.

N = normale, HI = alto (elevato)
*I contributi al gap osmolare sono stimati prendendo la concentrazione plasmatica e dividendo poi per il numero indicato. Per esempio, una concentrazione plasmatica di glicole etilenico di 124 mg/dl contribuirà circa 20 (=124/6,2) al gap osmolare. Si noti che alcune delle sostanze generano metaboliti che a loro volta possono contribuire al gap osmolare. Per esempio, un forte consumo di etanolo 24 ore prima del ricovero in ospedale può mostrare un gap osmolare elevato dovuto principalmente ai metaboliti dell’etanolo (acetaldeide, ecc.) anche quando la droga madre (etanolo) non c’è più.
**Il gap osmolare può essere aumentato nell’avvelenamento iniziale da metanolo.
Esempi non tossici di un gap osmolare elevato includono iperlipidemia (meno acqua nel plasma), insufficienza renale cronica e mieloma (aumento delle proteine plasmatiche).
Perché l’ingestione di etanolo è una causa comune di gap osmolare elevato, l’etanolo può essere incluso nelle formule osmolari calcolate. Alla University of Iowa Hospitals and Clinics, la formula usata per questo è l’equazione dell’osmolalità calcolata data sopra con un termine aggiuntivo per l’etanolo (EtOH):
(3) CO/EtoH = 2 x NA + 1,15 * GLU/18 + BUN/2,8 + /3.8: osmolalità calcolata compreso il contributo dell’etanolo
(4) gap osmolare “inspiegato” = MO – CO/EtoH: gap osmolare rimanente dopo la correzione per l’etanolo
Per il pannello etanolo/volatile ordinabile in Epic, le concentrazioni di NA, GLU, BUN, MO e EtOH nel plasma sono tutte determinate. Il gap osmolare (OSMOL GAP in Epic) utilizza la formula (2) di cui sopra. Il gap osmolare inspiegabile (UOSMOL GAP in Epic) utilizza la formula (4) di cui sopra. Elevati gap osmolari inspiegabili indicano la possibile presenza di un composto tossico diverso dall’etanolo (glicole etilenico, metanolo, acetone, isopropanolo o glicole propilenico).
CASO ESEMPIO:
Un uomo bianco di sessantasette anni è stato trovato senza polso e rianimato; poi portato al pronto soccorso. Gli era stato riferito di aver bevuto in un bar tutto il pomeriggio, ed era poi caduto da un balcone di tre metri su un terreno coperto di neve. È arrivato al pronto soccorso con un occipite fratturato e non rispondeva.
Dati di ammissione:

AG = NA – CL- HCO3= 143 – 105- 19 = 19
CO = 2 x NA + 1.15 *GLU/18 + BUN/2.8 = 286+ 1.15 *104/18 + 4/32.8 = 294
0G = MO – CO= 356 – 294 =62
Se assumiamo che la OG sia dovuta all’etanolo, allora la concentrazione di etanolo (vedi tabella) sarebbe circa 62*3.8 = 236 mg/dL
La concentrazione di etanolo misurata su questo campione era 257 mg/dL. L’OG calcolata in questo caso era coerente con l’anamnesi e indicava un’intossicazione da etanolo. Il gap osmolare incluso il contributo dell’etanolo in questo paziente può anche essere determinato usando le equazioni (3) e (4) di cui sopra:
CO/EtoH = 2 x NA + 1.15 * GLU/18 + BUN/2.8 + /3.8 = 286+ 1.15*104/18 + 4/2.8 + 1.2*257/4.6 = 362
Il gap osmolare “inspiegato” è MO-CO/EtOH = 356-362 = -6

1. Khajuria, A., and Krahn, J: Osmolality rivisited – derivare e validare la migliore formula per l’osmolalità. Clin. Biochem. 38: 514-519, 2005.
2. Lynd LD et al. Una valutazione del gap osmolare come test di screening per l’avvelenamento da alcol tossico. BMC Emerg Med 8: 5, 2008.
3. Krasowski MD et al. Un’analisi retrospettiva dell’ingestione di glicole e alcol tossico: utilità dei gap anionico e osmolale. BMC Clin Pathol 12: 1, 2012.
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