Дефицит калия и гипокалиемия

Калий

Физиологические аспекты. Калий — основной внутриклеточный катион. С по­мощью активного транспорта, опосредованного Na⁺,К⁺АТРазой клеточных мембран, его концентрация в клетке составляет примерно 160 ммоль/л, т. е. в 40 раз больше, чем во внеклеточной жидкости. Почти 2% от общего количества (2500—3000 ммоль) калия приходится на внутриклеточную жидкость. Поскольку он представляет большую часть общего клеточного раствора, он в основном и определяет объем клетки и осмотичность жидких сред организма. Более того, калий — важный кофактор во многих метаболических процессах. Внеклеточный калий, составляя небольшую часть от общего количества растворенных веществ, влияет на нервно-мышечную функцию. Соотношение его концентраций внутри и вне клетки представляет собой основной фактор, определяющий величину мемб­ранного потенциала возбудимых тканей. Поскольку концентрация внеклеточного калия невелика, ее небольшие колебания ведут к значительным изменениям указанного соотношения. И, напротив, на него могут существенно влиять только большие колебания концентрации калия внутри клетки. Приведенные зависимости имеют практическое значение: например, токсическое воздействие гиперкалиемии может быть ослаблено за счет перемещения калия из внеклеточной жидкости в клетки.

Взаимоотношения между содержанием калия в плазме и клетках не простые и подвержены влиянию многочисленных факторов, включая кислотно-основное равновесие. При ацидозе отмечается тенденция к выходу калия из клеток, а при алкалозе — напротив, к поступлению внеклеточной жидкости в клетки. Связь между рН крови и уровнем калия в плазме сложная и зависит от нескольких факторов, включая тип ацидоза, продолжительность нарушения кислотно-основ­ного равновесия и изменение концентрации гидрокарбоната в плазме. В общем, изменения концентрации калия в плазме менее выражены при респираторном ацидозе, нежели при метаболическом, и при алкалозе, нежели при ацидозе. Несмотря на то что предсказать величину колебаний концентрации калия в плазме по изменениям только рН крови невозможно, все же у больных, у которых общее количество этого иона в организме находится в пределах нормы, отмеча­ется тенденция к гиперкалиемии при ацидозе и к гипокалиемии при алкалозе. Гормоны тоже влияют на распределение калия между внеклеточной жидкостью и клетками. Так, инсулин, b-адренергические катехоламины и, возможно, альдо­стерон способствуют движению калия в клетки. Эти гормоны, по-видимому, пред­ставляют собой важную составную часть механизма, ответственного за выведе­ние избыточного количества калия из плазмы. Напротив, a-адренергические агонисты тормозят поступление калия в клетки.

При дефиците калия в тканях его уровень в плазме вначале снижается примерно на 1 ммоль/л на каждые 100—200 м моль выведенного количества. Однако уровень калия в плазме снижается медленнее после того, как он достиг­нет величины 2 ммоль/л. Следовательно, его уровень 2—3,5 ммоль/л довольно точно отражает степень его дефицита в организме, а количество калия в плазме менее 2 ммоль/л может отражать широкий диапазон дефицита (от умеренного до выраженного). После быстрого введения калия в количестве 100—200 ммоль/л его концентрация в плазме увеличивается примерно на 1 ммоль/л. Если до­пустить, что объем внеклеточной жидкости равен 15 л, следует ожидать повыше­ния концентрации калия в плазме приблизительно на 10 ммоль/л. Таким обра­зом, в клетки быстро поступит большая часть вводимого иона. Экскреция калия с мочой также незамедлительно усиливается. Длительное соблюдение диеты, в которой содержится большое количество калия, способствует повышению его усвоения тканями и выведения с мочой. Механизм этой приспособительной реак­ции пока неясен. В результате нормального функционирования описанных меха­низмов избыточное потребление калия редко сопровождается стойкой гиперка­лиемией. К распространенным ее причинам относятся нарушение функции почек и транспорт ионов через мембраны клеток.

Основная часть калия, потребляемого ежесуточно (50—100 ммоль), выделя­ется с мочой. В норме каловые массы и потовая жидкость содержат его в коли­честве всего 5 ммоль/сут. Как уже упоминалось, почки реагируют на острые и хронические изменения в потреблении калия соответствующими изменениями его экскреции. Избыточное количество поступившего в организм калия выводится быстро. В течение 12 ч примерно половина введенного калия появляется в моче. Реакция почек на недостаток калия в организме более вялая. Его экскреция не снижается до минимального уровня на протяжении 7—14 сут. У больных, находящихся на диете с недостаточным количеством калия, может развиться его дефицит, равный 200 ммоль и более. Механизмы экскреции калия почками сложны. Он секретируется в дистальных отделах извитых канальцев и собира­тельных протоках; фильтруемая фракция почти полностью реабсорбируется в более проксимальных сегментах нефрона. Секрецию калия, по-видимому, опре­деляют его концентрация в клетках канальцев и электрохимический градиент, благоприятствующий диффузии его ионов в канальцевую жидкость. Результирую­щая экскреция представляет собой разницу между секрецией и реабсорбцией калия в дистальных участках нефрона. Из ключевых факторов, влияющих на работу этой сложной системы, следует отметить альдостерон, скорость прохож дения жидкости по дистальным отделам канальцев, кислотно-основное равнове­сие и факторы, изменяющие электроотрицательный заряд в дистальных отделах канальцев. Альдостерон стимулирует секрецию калия. Из этого следует, что при гиперкалиемии усиливается экскреция калия при участии двух механизмов: стимуляции секреции альдостерона в надпочечниках и непосредственного усиле­ния процесса секреции в почках предположительно за счет увеличения количе­ства калия в клетках почечных канальцев. Секреция калия в дистальных отде­лах канальцев зависит от скорости прохождения по ним жидкости; увеличенное поступление канальцевой жидкости благоприятно влияет на процесс экскреции калия. Например, петлевые диуретики, повышающие скорость тока жидкости в дистальных отделах канальцев, увеличивают его экскрецию, особенно при отеках и вторичном альдостеронизме. Алкалоз усиливает, а ацидоз ослабляет секрецию калия, возможно, за счет соответствующих изменений содержания калия в клет­ках канальцев. Если в дистальные отделы канальцев поступает избыток солей натрия в виде неабсорбируемых анионов, например гидрокарбонат или карбенициллин, то электроотрицательный потенциал канальцев по мере реабсорбции ионов натрия возрастает. Увеличенный электрический градиент ускоряет про­цесс экскреции калия.

Патогенез. Основные причины уменьшения количества калия в организме представлены в табл. 41-2. Как уже упоминалось, его экскреция с мочой мед­ленно снижается у больных, находящихся на диете, обедненной калием. В течение 10—14 сут до достижения равновесия может наступить значительный дефицит калия в организме. Следовательно, в отличие от натрия недостаточное потреб­ление только калия может вызвать его умеренную недостаточность в тканях. Нередко дефицит калия выявляют при желудочно-кишечных заболеваниях, сопровождающихся рвотой, диареей или выраженной его потерей в процессе желудочно-кишечной секреции. Диарея может сопровождаться значительным дефицитом калия, так как его количество в жидких каловых массах составляет 40—60 ммоль/л. Распространенной причиной дефицита калия служит также по­теря желудочного сока при рвоте или его всасывание слизистой оболочкой же­лудка. Концентрация калия в желудочном соке составляет 5—10 ммоль/л, поэто­му прямые потери незначительно влияют на развитие отрицательного ионного равновесия. Основная причина дефицита калия заключается в увеличении экскреции с мочой. Этот процесс, по-видимому, стимулируется тремя механиз­мами. Потери желудочной кислоты приводят к развитию метаболиче­ского алкалоза, который повышает уровень калия в клетках почечных канальцев. К тому же при повышении в плазме уровня гидрокарбоната активи­руется поступление последнего вместе с жидкостью в дистальные участки нефро­нов. И, наконец, вторичный гиперальдостеронизм, обусловленный сопутствую­щим сокращением внеклеточного объема, играет роль в поддержании высокой скорости экскреции калия, несмотря на его дефицит.

Все широко используемые диуретики, за исключением спиронолактона, триамтерена и амилорида, ускоряют экскрецию калия. У больных с отеками при вторичном альдостеронизме эти препараты часто вызывают гипокалиемию и де­фицит калия в организме. Несмотря на то что гипокалиемия встречается и у больных, получающих диуретики по поводу гипертонической болезни, дефицит калия будет умеренным при его нормальном поступлении с продуктами питания и при отсутствии других причин, которые смогли бы усилить его экскрецию из организма. Экскреция калия повышается при осмотическом диурезе, что способствует развитию его дефицита у больных с диабетическим кетоацидозом, когда осмотический диурез обусловлен глюкозурией и усиленной экскре­цией кетоновых и кислотных анионов. Однако в результате диабетического аци­доза дефицит калия может быть замаскирован его выходом из тканей. При кор­рекции ацидоза с помощью инсулина или щелочного препарата недиагностиро­ванный дефицит калия приведет к серьезной интоксикации мышцы сердца вслед­ствие внезапно наступившей гипокалиемии. Концентрация калия в плазме в пре­делах нормы у больного с ацидозом, как правило, свидетельствует о дефиците калия.

Таблица 41-2. Причины дефицита калия и гипокалиемии

I. Желудочно-кишечный тракт

Недостаточное поступление с продуктами питания

Дисфункция желудочно-кишечного тракта (рвота, диарея, ворсинчатая аденома, свищи, уретеросигмостомия)

II. Почки

Метаболический алкалоз

Лечение диуретиками, осмотический диурез

Влияние избытка минералокортикоидов

Первичный альдостеронизм

Вторичный альдостеронизм (включая злокачественную гипертонию, синдром Бартера, опухоль юкстагломерулярных клеток)

Употребление лакрицы

Избыток глюкокортикоидов (синдром Кушинга, лечение стероидными препаратами, эктопическая продукция АКТГ)

Болезни почечных канальцев

Канальцевый ацидоз

Лейкозы

Синдром Лиддла

Лечение антибиотиками

Дефицит магния

III. Гипокалиемия вследствие перехода калия в клетки (без явления дефицита)

Гипокалиемический периодический паралич

Эффект инсулина

Алкалоз

Выведение калия через почки часто происходит при избыточной ак­тивности минералокортикоидов. Гипокалиемия типична для первичного альдостеронизма, но она может оказаться минимальной у больных, у которых ограничено потребление натрия. При злокачественной гипертензии, синдроме Бартера и ренинсекретирующих опухолях почек гипо­калиемия и выведение калия через почки обусловлены вторичным альдостеронизмом. Растительный препарат лакрица содержит вещество с минералокортикоидной активностью, поэтому у лиц, употребляющих ее в большом коли­честве, может развиться гипокалиемия. У больных с синдромом Ку­шинга или получающих стероидные препараты гипокалиемия и алкалоз могут наступить в результате чрезмерного повышения уровня глюко­кортикоидов, которые в свою очередь стимулируют секрецию в почках ионов калия (и водорода).

Выведение калия почечными канальцами патогномонично для каналь­цевого ацидоза (см. гл. 228). Гипокалиемия развивается у некоторых больных моноцитарным и миеломоноцитарными лейко­зами. Механизм патологии непонятен. У некоторых больных потери калия с мочой, по-видимому, связаны с лизоцимурией, причем не исключено, что фер­мент затрудняет функцию канальцев. При синдроме Лиддла, редком наследственном заболевании, потери калия с мочой обусловлены врожденной патологией канальцев. Некоторые антибиотики тоже могут вызывать гипокалие­мию, увеличивая экскрецию калия. Большие дозы карбенициллина активируют секрецию иона в дистальных отделах канальцев, действуя как нереабсорбируемые анионы. Амфотерицин В изменяет проницаемость дистальных участков каналь­цев. Есть сведения, что гентамицин также вызывает гипокалиемию, но механизмы этого действия неизвестны.

Дефицит калия может наступить вследствие недостатка в орга­низме магния, по-видимому, из-за увеличенных его потерь через почки, а также, вероятно, через желудочно-кишечный тракт. Какую-то роль в усилении активации калия может играть усиленная секреция альдостерона. Гипокалиемия при этом связана с гипокальциемией.

Клинические проявления и диагностика. Наиболее выражена при гипокалие­мии и дефиците калия в организме нервно-мышечная симптоматика. Умеренный дефицит может быть бессимптомным, особенно при медленном развитии про­цесса. Однако некоторые больные жалуются на мышечную слабость, особенно в мышцах ног. При более выраженной и быстро прогрессирующей гипокалиемии и дефиците калия на первое место в симптоматике выступает значительная и генерализованная слабость скелетных мышц. Очень тяжелая или внезапно возникшая гипокалиемия фактически способна привести к их общему параличу, включая дыхательные мышцы. Встречается рабдомиолиз. В процессе физикаль­ного обследования, помимо снижения двигательной силы, у больного можно выявить снижение или отсутствие сухожильных рефлексов. Гладкая мускула­тура желудочно-кишечного тракта также может быть вовлечена в процесс, что выражается паралитической непроходимостью кишечника.

На электрокардиограмме определяются типичные изменения (см. гл. 178). К ним относятся уплощение и инверсия зубца Т, увеличение амплитуды зубца U и прогиб сегмента ST. Эти изменения с трудом коррелируют с выра­женностью нарушений калиевого обмена и не могут быть надежными показа­телями клинического значения дефицита калия. Несмотря на то что при нем редко нарушается работа сердца, все же выраженное или резкое уменьшение количе­ства калия в сыворотке способно вызвать остановку сердца. Дефицит калия усиливает кардиотоксическое действие препаратов напер­стянки. При гипокалиемии, особенно у больных, принимающих эти препараты, появляются разные виды предсердных и желудочковых аритмий.

Дефицит калия существенно нарушает функцию почечных канальцев (см. гл. 226). Наиболее заметно снижается концентрирующая спо­собность почек, что может вызвать полиурию и полидипсию. Скорость клубочковой фильтрации не изменяется или несколько снижена. При нефропатии, обусловленной хроническим дефицитом калия, умеренно сни­жается СКФ. Почечная регуляция выведения калия сохраняется в норме. Уринализ носит доброкачественный характер: экскреция белка не выходит за пре­делы нормы или слегка усилена; мочевой осадок в норме или несколько увеличен по объему за счет гиалиновых или зернистых цилиндров.

Диагноз. Причину дефицита калия в организме и гипокалиемии обычно определяют по данным анамнеза. Однако больные, у которых дефицит калия обусловлен хроническим чрезмерным употреблением слабительных средств, психо­генной умышленно вызванной рвотой, тайным применением диуретиков, редко точно излагают историю своего заболевания. Больные с реснитчатой аденомой прямой кишки иногда сообщают о том, что каловые массы у них сформированы, но при тщательном опросе выясняется, что в них присут­ствует характерная слизь, продуцируемая опухолью.

В тех случаях, когда причину заболевания установить по данным анамнеза трудно, целесообразно определить экскрецию калия с мочой (рис. 41-2). Если он теряется через желудочно-кишечный тракт, то его экскреция через почки обычно составляет менее 20—25 ммоль/л или в сутки. Несмотря на то что барьерная функция почек в отношении калия недостаточна, ко времени развития его клинически значимого дефицита экскреция снизится до этих уровней. С дру­гой стороны, если причина развития дефицита заключается в потере калия через почки, то его концентрация в моче, как правило, превысит 20 ммоль/л, а экскре­ция — 25 ммоль/сут. Однако при выраженном дефиците количество калия в орга­низме и экскреции бывает более низким. Это относится к больным с избыточной минералокортикоидной активностью при ограниченном потреблении натрия с пи­щей, а также к больным, которым во время обследования отменили лечение диуретиками. Измерение рН крови также помогает в дифференциальной диаг­ностике. У большинства больных рН крови находится в пределах нормы или повышен (алкалоз). При канальцевом ацидозе, диарее и диабе­тическом кетоацидозе, а также у больных, леченных ингибито­рами карбоангидразы, гипогликемия сопровождается снижением рН крови. Третьим признаком при проведении диагностики служит гипертензия, которая предполагает гиперальдостеронизм (за исключением синдрома Бартера) или избыточную секрецию глюкокортикоидов. У больных с дефицитом калия в результате других причин, перечисленных в табл. 41-2, АД находится в преде­лах нормы. На рис. 41-2 представлена блок-схема основных этапов дифферен­циальной диагностики гипокалиемии, когда ее причину выявить не удается при опросе обследуемого.

Рис. 41.2. Блок-схема для дифференциальной диагностики гипокалиемии.

Лечение. Коррекцию дефицита калия следует проводить по возможности за счет увеличения его поступления в дневном рационе питания или добавок в виде калиевых солей. Хлорид калия — препарат выбора, особенно для больных с алкалозом. Его можно назначать в виде эликсира или в форме таблеток со специальным восковым покрытием. Таблетки, покрытые оболочкой, растворяю­щейся в кишечнике, способствуют развитию язв в тонком кишечнике из-за созда­ния высокой локальной концентрации соли. Органические соли калия, например глюконат или цитрат, очень часто применяют при гипокалиемии, обусловленной канальцевым ацидозом. Они эффективны и при незначительной степени алкалоза. У больных с отеками, которых лечили диуретиками, вызывающими гипокалиемию, профилактику и лечение дефицита калия следует проводить диетой с повышен­ным его содержанием, добавками хлорида калия или назначением калийсберегающих диуретиков, например спиронолактона. Более спорен вопрос о необходи­мости добавления калия в дневной рацион питания больным, получающим диуре­тики по поводу гипертонической болезни. У лиц, получающих в суточном рационе питания адекватное количество калия, выраженной гипокалиемии обычно не наступает. По-видимому, им нет необходимости вводить в рацион питания пре­парат калия для профилактики его дефицита. Однако больным, у которых все же, несмотря на адекватную диету, развилась гипокалиемия, по-видимому, следует назначить соли калия. Дело в том, что гипокалиемия бывает причиной учащения случаев развития сердечных аритмий.

Больным с нарушениями функции желудочно-кишечного тракта или выражен­ным дефицитом калия в организме показана внутривенная терапия. Следует под­черкнуть, что концентрация калия в широко используемых для внутривенного введения растворах хлорида калия составляет 2000 ммоль/л. Концентрация калия во вводимой через вену жидкости не должна быть более 40 ммоль/л или по крайней мере не должна превышать 60 ммоль/л. Скорость введения раствора следует поддерживать на уровне 20 ммоль/ч (примерно 200—250 ммоль/сут) до тех пор, пока не станет очевидной необходимость ее повышения у каждого больного из-за признаков стойкой массивной потери калия, что оправдывает проведение более интенсивной терапии. Наиболее эффективный способ контроля за лечением состоит в повторном измерении концентрации калия в плазме и оценке клинических симптомов, таких как мышечная слабость и паралич. Исчез­новение изменений на ЭКГ слабо коррелирует с уменьшением дефицита общего количества калия. Однако при быстром внутривенном введении калия следует наблюдать за ЭКГ, чтобы избежать токсического воздействия на сердце гипо­калиемии из-за оплошности персонала.

Одновременно развитие гипокали- и гипокальциемии можно наблюдать, например, у больных с синдромом недостаточной всасываемости веществ. Нервно-мышечный эффект, связанный с недостаточностью одного электролита, маскируется проявлениями недостаточности другого. Коррекция только наруше­ний, вызванных одним из двух ионов, может усилить симптоматику. Так, кор­рекция только гипокалиемии сопровождается усилением тетании мышц, и, наобо­рот, коррекция только гипокальциемии без соответствующей коррекции гипока­лиемии обостряет признаки дефицита калия.

Дата добавления: 2014-11-20