Гиперкалиемия: причины, диагностика и лечение.

Введение

Медицинское состояние, характеризующееся избытком калия.

Первоначальное лечение пациентов с изменениями на ЭКГ включает введение солей, таких как глюконат кальция или хлорид кальция. Необходимо прекратить прием лекарственных препаратов, которые могут усугубить состояние, и перейти на диету с низким содержанием калия. Термин "гиперкалиемия" происходит от "гипер" – "высокий", "калий" – "калий" и "эмия" – "состояние крови".

Чрезмерное высвобождение из клеток

Метаболический ацидоз может вызывать гиперкалиемию, поскольку повышенное содержание ионов водорода в клетках может вытеснять калий, что приводит к выходу ионов калия из клетки и поступлению в кровоток. Однако при респираторном или органическом ацидозе, таком как лактатацидоз, влияние на уровень калия в сыворотке значительно менее выражено, хотя механизмы этого до конца не изучены. Гиперкалиемический периодический паралич – это аутосомно-доминантное клиническое состояние, обусловленное мутацией в гене, расположенном в 17q23, который регулирует продукцию белка SCN4A. SCN4A является важным компонентом натриевых каналов в скелетных мышцах. Во время физической нагрузки натриевые каналы открываются, обеспечивая приток натрия в мышечные клетки для деполяризации. Однако при гиперкалиемическом периодическом параличе натриевые каналы закрываются медленно после физической нагрузки, что вызывает избыточный приток натрия и выход калия из клеток. Редкие причины гиперкалиемии рассматриваются ниже. Острая передозировка дигиталисом, например, токсичность дигоксина, может вызывать гиперкалиемию за счет ингибирования натрий-калиевого АТФ-насоса.

Чрезмерное потребление

Чрезмерное поступление калия обычно не является основной причиной гиперкалиемии, поскольку организм человека способен адаптироваться к повышению уровня калия, увеличивая его выведение с мочой посредством секреции альдостерона и повышения количества калийвыводящих каналов в почечных канальцах. Острая гиперкалиемия у младенцев также встречается редко, даже несмотря на небольшой объем тела, при случайном приеме солей калия или лекарственных препаратов, содержащих калий. Гиперкалиемия обычно развивается на фоне других сопутствующих заболеваний, таких как гипоальдостеронизм и хроническая болезнь почек.

Псевдогиперкалиемия

Псевдогиперкалиемия возникает, когда измеренный уровень калия оказывается ложно повышенным. Это состояние обычно подозревается, если пациент чувствует себя хорошо клинически и не имеет изменений на ЭКГ. Механическая травма при заборе крови может привести к утечке калия из эритроцитов из-за гемолиза образца крови. Длительное хранение крови также может повысить уровень калия в сыворотке. Гиперкалиемия может стать очевидной, когда концентрация тромбоцитов у человека превышает 500 000/мкл в образце крови, подвергшемся свертыванию (образец сыворотки). Калий высвобождается из тромбоцитов после свертывания крови. Высокое количество лейкоцитов (более 120 000/мкл) у людей с хроническим лимфолейкозом повышает хрупкость эритроцитов, что приводит к псевдогиперкалиемии при обработке крови. Эту проблему можно избежать, обрабатывая образцы сыворотки, поскольку образование сгустка защищает клетки от гемолиза во время обработки. Существует также семейная форма псевдогиперкалиемии – доброкачественное состояние, характеризующееся повышенным уровнем калия в сыворотке цельной крови, хранящейся при низких температурах. Это связано с повышенной проницаемостью калия в эритроцитах. При нарушении функции почек способность организма эффективно регулировать уровень калия в сыворотке через почки снижается. В качестве компенсации этого дефицита толстая кишка увеличивает секрецию калия в рамках адаптивного ответа. Однако уровень калия в сыворотке остается повышенным, поскольку компенсаторный механизм толстой кишки достигает своих пределов.

Повышенный уровень калия

Гиперкалиемия развивается при избыточном поступлении или продукции калия (с пищей, при распаде тканей) или при неэффективном его выведении. Неэффективное выведение может быть обусловлено гормональными нарушениями (при дефиците альдостерона) или причинами в почках, приводящими к нарушению экскреции. Повышение концентрации калия вне клеток приводит к деполяризации мембранного потенциала клеток из-за увеличения равновесного потенциала калия. Эта деполяризация открывает некоторые потенциал-зависимые натриевые каналы, но одновременно усиливает их инактивацию. Поскольку деполяризация, вызванная изменением концентрации, происходит медленно, она сама по себе не генерирует потенциал действия, а приводит к аккомодации. При превышении определенного уровня калия деполяризация вызывает инактивацию натриевых каналов, открытие калийных каналов, в результате чего клетки становятся рефрактерными. Это приводит к нарушению функции нервно-мышечной, сердечной и желудочно-кишечной систем. Особую обеспокоенность вызывает нарушение сердечной проводимости, которое может спровоцировать фибрилляцию желудочков и/или патологически замедленный сердечный ритм. По-видимому, повышенный уровень калия оказывает прямое воздействие на некоторые калийные каналы, увеличивая их активность и ускоряя реполяризацию мембраны. Кроме того (как отмечалось выше), гиперкалиемия вызывает общую деполяризацию мембраны, инактивирующую многие натриевые каналы. Ускоренная реполяризация сердечного потенциала действия приводит к заострению зубца T, а инактивация натриевых каналов – к замедлению проведения электрического импульса по сердцу, что проявляется уменьшением амплитуды зубца P и расширением комплекса QRS. Некоторые калийные токи чувствительны к концентрации калия вне клеток, механизмы чего до конца не выяснены. С повышением концентрации калия вне клеток увеличивается калийная проводимость, что приводит к большему выходу калия из миоцитов в единицу времени. Таким образом, классические изменения на ЭКГ при гиперкалиемии развиваются последовательно: заостренный зубец T, укороченный интервал QT, удлиненный интервал PR, увеличение продолжительности комплекса QRS и, в конечном итоге, исчезновение зубца P с трансформацией комплекса QRS в синусоидальную волну. Брадикардия, предсердно-желудочковые ритмы и расширение комплекса QRS особенно связаны с повышенным риском неблагоприятных исходов.

Hyperkalemia develops when there is excess production (oral intake, tissue breakdown) or ineffective elimination of potassium. Ineffective elimination can be hormonal (in aldosterone deficiency) or due to causes in the kidney that impair excretion. Increased extracellular potassium levels result in depolarization of the membrane potentials of cells due to the increase in the equilibrium potential of potassium. This depolarization opens some voltage gated sodium channels, but also increases the inactivation at the same time. Since depolarization due to concentration change is slow, it never generates an action potential by itself; instead, it results in accommodation. Above a certain level of potassium the depolarization inactivates sodium channels, opens potassium channels, thus the cells become refractory. This leads to the impairment of neuromuscular, cardiac, and gastrointestinal organ systems. Of most concern is the impairment of cardiac conduction, which can cause ventricular fibrillation and/or abnormally slow heart rhythms. There appears to be a direct effect of elevated potassium on some of the potassium channels that increases their activity and speeds membrane repolarisation. Also, (as noted above), hyperkalemia causes an overall membrane depolarization that inactivates many sodium channels. The faster repolarisation of the cardiac action potential causes the tenting of the T waves, and the inactivation of sodium channels causes a sluggish conduction of the electrical wave around the heart, which leads to smaller P waves and widening of the QRS complex. Some of potassium currents are sensitive to extracellular potassium levels, for reasons that are not well understood. As the extracellular potassium levels increase, potassium conductance is increased so that more potassium leaves the myocyte in any given time period. To summarize, classic ECG changes associated with hyperkalemia are seen in the following progression: peaked T wave, shortened QT interval, lengthened PR interval, increased QRS duration, and eventually absence of the P wave with the QRS complex becoming a sine wave. Bradycardia, junctional rhythms and QRS widening are particularly associated with increased risk of adverse outcomes

Концентрация калия в сыворотке крови, при которой развиваются электрокардиографические изменения, варьирует. Хотя факторы, определяющие влияние уровня калия в сыворотке крови на электрофизиологию сердца, изучены не полностью, концентрации других электролитов и уровень катехоламинов играют важную роль. ЭКГ-признаки не являются надежным маркером гиперкалиемии. В ретроспективном исследовании, проведенном с привлечением кардиологов, не знавших о результатах анализов, заостренные зубцы T были выявлены лишь в 3 из 90 ЭКГ пациентов с гиперкалиемией. Чувствительность заостренных зубцов T к гиперкалиемии колебалась от 0,18 до 0,52 в зависимости от критериев оценки заостренности зубца T.

Профилактика

Предотвращение рецидива гиперкалиемии обычно включает в себя снижение потребления калия с пищей, отмену препарата, вызвавшего это состояние, и/или назначение диуретика (например, фуросемида или гидрохлоротиазида). Следует ограничить употребление помидоров и картофеля, а также фруктов, таких как бананы, апельсины и орехов.

Лечение

Необходимо экстренное снижение уровня калия при возникновении новых аритмий при любом значении калия в крови или при превышении уровня калия 6,5 ммоль/л. Для временного снижения уровня К+ используется несколько препаратов. Выбор зависит от степени и причины гиперкалиемии, а также от других особенностей состояния пациента.

Возбудимость миокарда

Кальций (хлорид кальция или глюконат кальция) повышает пороговый потенциал посредством механизма, который до сих пор не установлен, тем самым восстанавливая нормальный градиент между пороговым потенциалом и потенциалом мембраны покоя, который аномально повышен при гиперкалиемии. Стандартный ампульный раствор 10% хлорида кальция содержит 10 мл и 6,8 ммоль кальция. Стандартный ампульный раствор 10% глюконата кальция также содержит 10 мл, но лишь 2,26 ммоль кальция. Клинические рекомендации предписывают введение 6,8 ммоль при типичных ЭКГ-признаках гиперкалиемии. Инсулин (например, внутривенное введение 10 единиц инсулина короткого действия вместе с 50 мл 50% раствора декстрозы для предотвращения чрезмерного снижения уровня глюкозы в крови) вызывает перемещение ионов калия внутрь клеток, что является вторичным эффектом усиленной активности натрий-калиевого АТФ-азы. Его действие продолжается несколько часов, поэтому его иногда необходимо повторять, пока принимаются другие меры для более устойчивого снижения уровня калия. Обычно инсулин вводят с соответствующим количеством глюкозы для профилактики гипогликемии после введения инсулина, хотя гипогликемия остается распространенным явлением, особенно при острой или хронической почечной недостаточности, и для ее выявления необходимо регулярно измерять уровень глюкозы в капиллярной крови после введения. Сальбутамол (альбутерол), β2-селективный катехоламин, вводится с помощью небулайзера (например, 10–20 мг). Этот препарат также снижает уровень калия в крови, способствуя его перемещению в клетки, и начинает действовать в течение 30 минут. Бикарбонат натрия может использоваться в сочетании с вышеуказанными мерами, если предполагается наличие метаболического ацидоза. Систематических исследований (>6 месяцев), оценивающих долгосрочную безопасность этого препарата, не проводилось. Патиромер принимается внутрь и действует путем связывания свободных ионов калия в желудочно-кишечном тракте с последующим высвобождением ионов кальция в обмен, тем самым снижая количество калия, доступного для всасывания в кровоток, и увеличивая количество, выводимого с фекалиями. Конечным эффектом является снижение уровня калия в сыворотке крови.

Calcium (calcium chloride or calcium gluconate) increases threshold potential through a mechanism that is still unclear, thus restoring normal gradient between threshold potential and resting membrane potential, which is elevated abnormally in hyperkalemia. A standard ampule of 10% calcium chloride is 10 mL and contains 6.8mmol of calcium. A standard ampule of 10% calcium gluconate is also 10 mL but has only 2.26mmol of calcium. Clinical practice guidelines recommend giving 6.8mmol for typical EKG findings of hyperkalemia. Insulin (e. g. intravenous injection of 10 units of regular insulin along with 50 mL of 50% dextrose to prevent the blood sugar from dropping too low) leads to a shift of potassium ions into cells, secondary to increased activity of the sodium potassium ATPase. Its effects last a few hours, so it sometimes must be repeated while other measures are taken to suppress potassium levels more permanently. The insulin is usually given with an appropriate amount of glucose to help prevent hypoglycemia following the insulin administration, though hypoglycaemia remains common especially in the context of acute or chronic renal impairment and capillary blood glucose measurements should be taken regularly after administration to identify this. Salbutamol (albuterol), a β2 selective catecholamine, is administered by nebuliser (e. g. 10–20mg). This medication also lowers blood levels of K+ by promoting its movement into cells, and will work within 30 minutes. Sodium bicarbonate may be used with the above measures if it is believed the person has metabolic acidosis, There are no systematic studies (>6 months) looking at the long term safety of this medication. Patiromer is taken by mouth and works by binding free potassium ions in the gastrointestinal tract and releasing calcium ions for exchange, thus lowering the amount of potassium available for absorption into the bloodstream and increasing the amount lost via the feces. The net effect is a reduction of potassium levels in the blood serum.

Эпидемиология

Гиперкалиемия редко встречается у людей, не имеющих других заболеваний. Среди госпитализированных пациентов частота выявления составляет от 1% до 2,5%.

Общество и культура

В Соединенных Штатах гиперкалиемия вызывается смертельной инъекцией при исполнении смертного приговора. Хлорид калия – последний из трех вводимых препаратов и непосредственно вызывает смерть. Введение хлорида калия в сердечную мышцу нарушает электрический сигнал, вызывающий сокращение сердца. Такое же количество хлорида калия не нанесет вреда при пероральном приеме, в отличие от непосредственного введения в кровь.