36

36 КАЛИЙ

В организме взрослого человека со средней массой тела 70 кг содержится около 3500 ммоль калия (т.е. 50 ммоль/кг), при этом менее 70 ммоль (меньше 2%) сосредоточено во внеклеточном пространстве [1, 2]. Такое избирательное внутриклеточное накопление калия (он основной внутриклеточный катион) обусловлено, в частности, работой мембранного натрий-калиевого насоса

(эту функцию выполняет фермент Nа+, К+, АТФаза), перекачивающего ионы К+ из внешней среды внутрь клеток (одновременно ионы Nа+ перемещаются в противоположном направлении) и поддерживающего трансмембранный градиент концентрации для них в соотношении 30:1. В основном внутриклеточная локализация калия ограничивает ценность такого показателя, как уровень К+ в сыворотке крови, в качестве маркёра общего содержания калия в организме.

СОДЕРЖАНИЕ КАЛИЯ В СЫВОРОТКЕ КРОВИ

Неравномерное распределение калия между внутри- и внеклеточным пространством создает нелинейную зависимость между общим его содержанием в организме и концентрацией в сыворотке крови, что показано на рис. 36-1.

Кривая резко снижается на стороне дефицита, указывая на то, что истощение запасов калия приводит к меньшим изменениям содержания К+ в сыворотке, чем его избыток. Нечувствительность внеклеточной концентрации калия к его потере объясняется способностью пула внутриклеточного калия к восполнению экстраклеточного дефицита.

Рис. 36-1. Зависимость концентрации К+ в сыворотке крови от его общего содержания в организме при различных степенях калиевого дефицита (или избытка).

Аналогично уровень калия в сыворотке является плохим маркёром и его избытка. Однако корреляция между содержанием калия в сыворотке и его излишком более выражена, чем таковая между содержанием калия в сыворотке и его недостатком.

ГИПОКАЛИЕМИЯ

Гипокалиемия — снижение концентрации калия в сыворотке крови ниже 3,5 мэкв/л [1,2). Гипокалиемия возникает вследствие либо повышенного транспорта калия из вне- во внутриклеточное пространство (трансцеллюлярный сдвиг), либо его потери (истощение запасов). У больных, находящихся в отделениях интенсивной терапии, имеются различные заболевания, вызывающие гипокалиемию, ряд которых будет рассмотрен ниже.

ТРАНСЦЕЛЛЮЛЯРНЫЙ СДВИГ (ТРАНСКЛЕТОЧНЫЙ ПЕРЕХОД)

Проникновение калия внутрь мышечных волокон и клеток облегчают агонисты

бета-ад-ренорецепторов, например адреналин и добутамин [4а]. Внутривенное введение добутамина в дозе 10 мкг/(кгмин) снижает содержание калия в сыворотке на 0,5 мэкв/л [4б]. Однако клиническое значение данного факта пока не до конца ясно. Другим фактором, способствующим перемещению калия из вне- во внутриклеточное пространство, является алкалоз, в частности метаболический [1, 2]. В данном случае причиной гипокалиемии становится трансмембранный К+, Н+ обмен. При алкалозе также возрастает секреция калия в дистальных канальцах и собирательных трубочках почек преимущественно в результате конкурентных взаимоотношений между ионами калия и водорода.

ИСТОЩЕНИЕ ЗАПАСОВ КАЛИЯ

Учитывая концентрацию калия в моче, причины, вызывающие истощение его запасов в организме и приводящие к гипокалиемии, можно разделить на почечные и внепочечные, как показано на рис. 36-2.

Почечные потери калия (его содержание в моче выше 30

мэкв/л) наиболее часто наблюдаются на фоне действия диуретиков и кортикостероидов, а также при длительном использовании назогастрального зонда. Другие причины — рвота, гипервентиляция и цирроз печени.

При сочетании гипокалиемии с метаболическим алкалозом установить причину патологического состояния можно по концентрации хлоридов в моче

[4б].

Содержание хлоридов в моче будет пониженным (менее 10 мэкв/л) при рвоте либо назогастральном зонде, а повышенным (более 10 мэкв/л) — после применения мочегонных средств.

Внепочечные потери калия (его содержание в моче ниже 30

мэкв/л). Основной причиной экстраренальной гипокалиемии является диарея. В норме содержание калия в кале составляет 75 мэкв/л при нормальном объёме фекалий 100-150 мл/сут. Объём фекалий резко возрастает при диарее (до 10 л/сут), что может привести к значительной потере калия. Среди прочих внепочечных причин гипокалиемии можно выделить ворсинчатую аденому с высокой секрецией калия [5], при этом концентрация калия в испражнениях не превышает таковую при поносе.

Рис. 36-2. Клинический подход к распознаванию причин гипокалиемии.

КЛИНИЧЕСКИЕ ПРОЯВЛЕНИЯ

Тяжёлую форму гипокалемии (уровень калия в сыворотке крови менее 2,5 мэкв/л) могут сопровождать мышечная слабость и изменения психического статуса, но более легкие случаи обычно остаются бессимптомными. В 50% случаев на ЭКГ выявляют нарушения в виде увеличения амплитуды волны

U без удлинения интервала Q-T, повышения зубца Р, уплощения или извращения зубца Т, снижения сегмента S~ T, но эти признаки неспецифичны для гипокалиемии и могут наблюдаться после применения сердечных гликозидов или при гипертрофии левого желудочка.

Предполагаемый патогенез сердечных аритмий, обусловленных гипокалиемией, рассмотрен ниже.

Сама по себе гипокалиемия обычно не вызывает серьёзных нарушений ритма сердечных сокращений, но способна потенцировать разнообразные аритмии, возникшие в результате кардиотоксического действия сердечных гликозидов [б].

При гипокалиемии повышается связывание сердечных гликозидов с Na+, К+, АТФазой мембраны миокардиальных клеток (на которую они оказывают ингибирующее влияние, следовательно, содержание К+ внутри клетки снижается, a Na+ возрастает), что вместе с другими механизмами приводит к потенцированию аритмогенного действия препаратов наперстянки вследствие их передозировки (сопровождающейся резким падением концентрации калия в миокарде) [7]. Аритмии (от желудочковой экстрасистолии до мерцания желудочков), возникшие на фоне гипокалиемии и приёма сердечных гликозидов, требуют активных лечебных мероприятий, направленных на восстановление содержания калия в сыворотке крови.

ЛЕЧЕНИЕ

Следует помнить, что снижение концентрации калия в сыворотке крови становится конечным проявлением истощения его запасов в организме. При падении уровня калия в сыворотке ниже 3,5 мэкв/л его дефицит составляет 200 мэкв и требует быстрого восполнения [I]. Любому снижению содержания калия в сыворотке крови необходимо уделять пристальное внимание.

Сначала следует прекратить приём лекарственных веществ, способствующих внутриклеточному накоплению калия (например, бронхолитических средств). Если причиной гипокалиемии является истощение запасов калия, то нужно оценить его предполагаемый дефицит.

Каждое падение содержания калия в сыворотке крови на 1 мэкв/л (в диапазоне концентраций 2-4 мэкв/л) соответствует снижению общих, его запасов в организме на 10%

[8j.

При уровне К+ менее 2 мэкв/л данное утверждение уже неправомерно, так как в этом случае соотношение концентрации калия в сыворотке и его общих запасов нелинейное [2].

Подходы к оценке дефицита калия у взрослого человека (масса тела 70 кг) представлены в табл. 36-1. Приведённые расчёты базируются на данных о содержании калия в организме, равном 50 мэкв/кг [10].

Оценка калиевого дефицита может быть весьма неточной, что частично обусловлено невозможностью точного расчёта из-за трансцеллюлярного сдвига. Однако именно это должно помочь в понимании важности проблемы дефицита калия, а также избежать ее недооценки.

Таблица

36-1 Оценка дефицита калия у среднего взрослого человека (масса тела 70 кг)*

Содержание К* в сыворотке крови, мэкв/л | Дефицит калия
| общий, % | мэкв
3,0 | 10 | 350
2,5 | 15 | 470
2,0 | 20 | 700

* Среднее содержание калия в организме составляет 50 мэкв/кг.

Рекомендуемые дозы

- При метаболическом алкалозе необходимо использовать калия хлорид (КСl), а при лечении почечного канальцевого ацидоза — калия гидрокарбонат (КНСО3).
- Названные препараты калия вводят внутривенно в таких дозах, которые обеспечат Поступление K+ в концентрации 0,7 мэкв/кг в течение 1-2 ч [2]. У тучных пациентов лекарственные средства нужно вводить из расчёта 30 мэкв/м2 поверхности тела.

Необходима фармакологическая коррекция метаболического алкалоза, поскольку при сохраняющемся алкалозе большая часть вводимого калия будет неизбежно теряться с мочой. При метаболическом ацидозе восполнение недостатка калия нежелательно (из-за опасности развития тяжёлой формы гиперкалиемии) до диагностики почечного канальцевого ацидоза.

Рекомендуемые дозы рассчитаны для внутривенного введения, наиболее приемлемого тогда, когда содержание К+ в сыворотке крови составляет 2,5 мэкв/л и ниже, имеются . вменения на ЭКГ, появилась мышечная слабость. При ацидозе используемые дозы повысят уровень К+ в сыворотке не более чем на 1-1,5 мэкв/л. Используя указанные режим и путь ведения, можно избежать развития гиперкалиемии, даже если начинать инфузию препаратов калия при концентрации К+ в сыворотке, равной 3-3,5 мэкв/л. При тяжёлой гипокалиемии (содержание К+ в сыворотке ниже 2,0 мэкв/л) или при развитии аритмий рекомендуемая доза повышается до 80-100 мэкв К+ в 1 ч [2].

Если

скорость внутривенной инфузии превышает 40 мэкв К+ в 1 ч, пользоваться центральными венами нельзя. Следует разделить дозу на две равные части, а затем ввести каждую из них отдельно в разные периферические вены.

Введение высоких доз препаратов калия в верхнюю полую вену или в правое предсердие может обусловить угрожающий жизни кардиотоксический эффект, поэтому оно никогда не рекомендуется. Инфузия двух одинаковых (уменьшенных) доз препаратов калия в периферические вены позволяет снизить вероятность возникновения склерозирующего эффекта.

Положительный эффект или его отсутствие.

Повышение уровня калия в сыворотке в ответ на проводимую терапию проявляется постепенно и обычно занимает несколько дней, особенно при продолжающейся потере калия.

Если

концентрация калия в сыворотке крови не повышается под влиянием интенсивных лечебных мероприятий, следует подумать о возможном дефиците магния [9].

Истощение запасов магния способствует потере калия с мочой и ухудшает его перемещение из вне- во внутриклеточное пространство. Механизм данного явления до конца не кучен, но известно, что для работы натрий-калиевого мембранного насоса (т.е. фермента Na+,K+-ATФaзы) необходимы ионы магния (т.е. имеет место Мg2+-зависимая АТФаза). Истощение запасов магния не коррелирует со снижением его содержания в сыворотке. Диагностика и ликвидация дефицита магния рассмотрены в следующей главе.

ГИПЕРКАЛИЕМИЯ

Гиперкалиемия — повышение концентрации калия в сыворотке крови выше 5,5 мэкв/л. {Данное состояние представляет угрозу для жизни больного и гораздо серьёзнее, чем гипокалиемия.

ПСЕВДОГИПЕРКАЛИЕМИЯ

Гемолиз, возникающий при взятии крови для анализа, может приводить к ложному повышению уровня К+ в сыворотке. Это наблюдается, примерно в 20% взятых образцов крови, что обычно отмечают по появлению розового окрашивания сыворотки и о чем сообщают врачу. Однако иногда подобные изменения могут пройти незамеченными. При неожиданном выявлении гиперкалиемии следует немедленно и с особой тщательностью перепроверить условия взятия крови во избежание возможного травмирования клеток.

При лейкоцитозе (более 50 х 10

9/л) и тромбоцитозе (1000 х 109/л) также можно наблюдать псевдогиперкалиемию, обусловленную высвобождением калия во время свёртывания крови в пробирке. Если это произошло, то необходимо одновременно измерить его концентрацию в пробирках со свернувшейся и несвернувшейся кровью. Содержание калия в пробирке со свернувшейся кровью превышает таковое в пробирке с несвернувшейся кровью по крайней мере на 0,3 мэкв/л.

Когда гиперкалиемия не ложная, нарушения баланса калия будут обусловлены либо повышенным выходом К+ из клеток (трансклеточный переход), либо его сниженной экскрецией почками, а также при сочетании этих двух процессов. Выяснить причину истинной гиперкалиемии можно по уровню калия в моче.

Высокая концентрация калия в моче (более 30 мэкв/л) указывает на трансцеллюлярный сдвиг, а низкая— на сниженную почечную экскрецию калия.

ТРАНСКЛЕТОЧНЫЙ ПЕРЕХОД КАЛИЯ

Выделяют несколько факторов, способствующих выбросу К+ во внеклеточное пространство [11].

Некроз мышцы.

Ионы калия прямо выходят через разрушенные мембраны мышечных волокон и клеток.

Дефицит инсулина.

Инсулин усиливает поглощение К+ различными мышцами и печенью (из-за активации Na+ K+, -АТФазы).

Ацидоз.

При ацидозе отмечаются повышенный К+, Н+ обмен через клеточную мембрану и снижение почечной экскреции. На фоне дыхательного ацидоза данные эффекты не наблюдаются или бывают незначительными. Однако при метаболическом ацидозе возможно увеличение содержания калия в сыворотке на 1,0 мэкв/л [2]. Лактат-ацидоз и кетоацидоз сопровождаются менее выраженными изменениями трансмембранного К+, Н+ -обмена.

Интоксикация препаратами наперстянки.

Сердечные гликозиды вызывают нарушение работы натрий-калиевого насоса (ингибируют Na+, К+, АТФазу), сохраняющего К+ внутри клетки.

Исключая ацидоз, все указанные состояния сопровождаются повышением концентрации калия в моче (более 30 мэкв/л).

СНИЖЕНИЕ ПОЧЕЧНОЙ ЭКСКРЕЦИИ

Почечная недостаточность

сама по себе не способна вызвать гиперкалиемию до тех пор, пока скорость гломерулярной фильтрации не будет ниже 10 мл/мин или диурез не упадет до 1 л/сут (либо менее) [11]. Исключение составляют интерстициальный нефрит и гипоренинемический гипоальдостеронизм [11]. Последнее состояние наблюдается улиц пожилого возраста, больных сахарным диабетом наряду с нарушениями выброса ренина в ответ на снижение почечного кровотока.

Недостаточность надпочечников

является хорошо известной причиной, вызываю-w гиперкалиемию в результате уменьшения почечной экскреции.

Лекарственные средства.

К ним относятся ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента, калийсберегающие диуретики и нестероидные противовоспалительные средства (10). Гиперкалиемия способна также проявляться при введении препаратов калия на фоне мствия лекарственных веществ названных фармакологических групп. При назначении лазанных средств необходимо отменить препараты калия. Гепарин также обладает способностью увеличивать концентрацию К+ в сыворотке, причём даже в малых дозах, применяемых для профилактики тромбоэмболии [13]. Механизм этого действия гепарина связан с подавлением синтеза альдостерона, что, однако, обратимо.

КЛИНИЧЕСКИЕ ПРОЯВЛЕНИЯ

Наиболее распространённые проявления гиперкалиемии — слабость скелетной мускулатуры и нарушения проводимости и ритма сердца. В некоторых случаях изменения ЭКГ выявляют уже при содержании калия в сыворотке, равном 6 мэкв/л. Как правило, при более высокой концентрации К+ в сыворотке, составляющей 8 мэкв/л, на ЭКГ всегда отмечаются изменения [11]. На рис. 36-3 показаны электрокардиографические проявления в зависимости от выраженности гиперкалиемии.

Самым ранним признаком на ЭКГ является высокий зубец Т с заостренной вершиной и узким основанием, наиболее выраженный в грудных отведениях V

2 - V4 [14]. Высокие зубцы Т можно наблюдать и в нормальных условиях, но они имеют несколько другую форму, что делает важным их правильное распознавание на ранних этапах гиперкалиемии [14]. При прогрессировании гиперкалиемии амплитуда зубца Р снижается, интервал P-R возрастает, а затем зубец Р исчезает совсем. Комплекс QRS уширяется и деформируется, как при блокаде ножек пучка Гиса. Появляются желудочковая тахикардия, фибрилляция желудочков и, наконец, желудочковая асистолия (конечная стадия).

Рис. 36.3 Электрокардиографические признаки гиперкалиемии.

При гиперкалиемии также отмечается нарушение нервно-мышечной передачи [2]. Имеются сообщения о развитии тяжёлой формы вялой квадриплегии [15]. Однако мышечная слабость не является преобладающим симптомом гиперкалиемии.

Необходимость проведения интенсивной терапии становится очевидной при концентрации калия в сыворотке крови более бмэкв/л. На изменения ЭКГ не обращают вникания, так как желудочковая тахикардия может проявиться без всяких предварительных признаков на ЭКГ.

Некоторые подходы к фармакологической и немедикаментозной коррекции гиперкалиемии представлены в табл. 36-2.

Антагонисты. Кальция глюконат

используют тогда, когда на ЭКГ появляются изменения типа исчезновения зубца .Р или расширения и деформации комплекса QRS. При повышении содержания К+ в сыворотке более 7,0 мэкв/л некоторые авторы рекомендуют введение препаратов кальция.

Дозы и путь введения

- 10-20 мл 10% раствора кальция глюконата вводить внутривенно в течение 3 мин. При отсутствии эффекта повторить введение препарата через 5 мин.
- Если больной получал препараты наперстянки, то следует добавить 10 мл 10% раствора кальция глюконата к 100 мл изотонического раствора натрия хлорида и вводить (крайне осторожно!) внутривенно путем инфузии в течение 20-30 мин.

Таблица

36-1

Интенсивное лечение гиперкалиемии

Состояние | Рекомендуемое лечение | Примечание
Изменения ЭКГ | Внутривенное введение 10% раствора кальция глюконата (10 мл в течение 3 мин). При необходимости повторить введение препарата через 5 мин | Действует не более 30-60 мин. После введения препаратов кальция натрия гидрокарбонат вводить нельзя!
Атриовентрикулярная блокада, не поддающаяся коррекции препаратами кальция | Ввести через вену водитель ритма, а также вливать инсулин (10 ЕД) с 20% раствором глюкозы (500 мл) в течение 1 ч | Должно наблюдаться снижение содержания К+ в сыворотке (на 1 мэкв/л в течение 1-2 ч)
Интоксикация препаратами наперстянки | Антитела к сердечным гликозоидам; магния сульфат внутривенно в дозе 2 г | Введение препаратов кальция опасно. Положительный эффект может дать унитиол. При аритмиях можно использовать дифенин, лидокаин и амиодарон
После острой фазы или если изменения на ЭКГ отсутствуют | Прием каэксилата внутрь в дозе 30 г (на 50 мл 20% раствора сорбитола). Можно ввести ректально 50 г каэксилата в 200 мл 20% раствора сорбитола. При необходимости следует повторить введение препарата через 30-45 мин | Предпочтительнее вводить внутрь. (Многие пациенты негативно реагируют на клизму, требующую, кроме того, длительного отвлечения медсестёр)
Почечная недостаточность | Как можно быстрее провести гемодиализ |

* Отечественные авторы рекомендуют вводить инсулин подкожно, поскольку в растворах для внутривенного введения он довольно быстро инактивируется. — Прим. ред.

Ионы кальция по влиянию на сердце являются антагонистами ионов калия. Кальция глюконат начинает действовать через несколько минут после внутривенного введения (повторноего вводят при отсутствии реакции на первое введение в течение 5 мин). Как правило, ми после второго введения препарата эффекта не было, то третье введение его не даст. К :ожалению, действие кальция глюконата продолжается только 20-30 мин. Кальция глюконат следует вводить крайне осторожно больным, получавшим сердечные гликозиды, поскольку ионы кальция способны усиливать кардиотоксическое действие препаратов наперстянки.

Трансклеточный переход калия.

Введение инсулина и глюкозы стимулирует поглощение K+ клетками печени и мышечными волокнами скелетной мускулатуры. Дозы: 10 ЕД инсулина на 500 мл 20% раствора глюкозы вливать внутривенно в течение 1ч*. Это снижает содержание К+ в сыворотке на 1 мэкв/л в течение 1-2 ч. Глюкозу вводят для профилактики гипогликемии. Натрия гидрокарбонат также повышает проникновение К внутрь клеток, но в ряде случаев препарат бывает неэффективным [16]. Доза: содержимое 1 или 2 ампул (44 и 88 мэкв) вводят внутривенно в течение 5-10 мин. Натрия гидрокарбонат может усугублять внутриклеточный ацидоз, способствовать накоплению молочной кислоты и углекислоты в крови (см. главу 32). Он также связывает ионы кальция, поэтому использовать его сразу после введения препаратов кальция нельзя.

Повышение выведения калия почками.

Используя фуросемид или этакриновую кислоту, можно усилить почечную экскрецию калия, но диуретики неэффективны на олигурической стадии почечной недостаточности.

Доза: 40 мг фуросемида или 50-100 мг кислоты этакриновой внутривенно. Эффект наступает через 3-4 мин (фуросемид) или 15-20 мин (этакриновая кислота). К повторному введению диуретиков (80 или 200 мг соответственно в течение 2-3 мин) прибегают при отсутствии положительных результатов прочих терапевтических мероприятий.

Катионообменные смолы (например, натрия полистирен-сульфонат, каэксилат).

Препарат можно назначать внутрь либо ректально. Доза при приеме внутрь: 30 г каэксилата на 50 мл 20% раствора сорбитола. Доза при ректальном введении: 50 г каэксилата на 200 мл 20% сорбитола. При необходимости введение препарата можно повторить через 30-45 мин.

Диализ

(в частности, гемодиализ) является наиболее эффективным средством для снижения содержания калия в сыворотке крови и просто необходим при отсутствии благотворного действия диуретиков и каэксилата.

ЛИТЕРАТУРА

Tannen RL ed. Potassium metabolism. Semin Nephrol. 1987; 7(Sep):171-273.

ОБЗОРЫ

- Brown RS. Extrarenal potassium homeostasis. Kidney Int 1986; 30:116-127.
- Smith JD, Bia MJ, DeFronzo RA. Clinical disorders of potassium metabolism. In: Arieff Al, DeFronzo RA. Fluid, electrolyte and acid-base disorders. New York: Churchill Livingstone, 1985; 413-509.
- Narins RG, Jones ER, Stom MC, et al. Diagnostic strategies in disorders of fluid, electrolyte and acid-base balance. Am J Med 1982; 72:496-520.

ГИПОКАЛИЕМИЯ

- Parker MS, Oster JR, Perez GO, Taylor AL. Chronic hypokalernia and alkalosis. Arch Intern Med 1980; 140:1336-1337.
- Knochel JP. Etiologies and management of potassium deficiency. Hosp Pract 1987; 22(Jan):153-162.
- Flakeb G, Villarread D, Chapman D. Is hypokalernia a cause of ventricular arrhythmias? J Crit Illness 1986; 1:66-74.
- Surawicz В. Factors affecting tolerance to digitalis. J Am Coil Cardiol 1985; 5(Suppl):
69A-81A.
- Stanaszek WF, Romankiewicz JA. Current approaches to management of potassium deficiency. Drug Intell Gin Pharm 1985; 19:176-184.
- Solomon R. The relationship between disorders of potassium and magnesium homeostasis. Semin Nephrol 1987; 7:253-262.

ГИПЕРКАЛИЕМИЯ

- Rimmer JM, Horn JF, Gennari FJ. Hyperkalemia as a complication of drug therapy. Arch Intern Med 1987; 147:867-869.
- Williams ME, Rosa RM. Hyperkalemia: Disorders of internal and external potassium balance. J Intensive Care Med 1988, 3:52-64.
- Ponce SP, Jennings AE, Manias NE, Harrington JT. Drug-induced hyperkalemia. Medicine 1985; 64:357-370.
- Edes ТЕ, Sunderrajan EF. Heparin-induced hyperkalemia. Arch Intern Med 1985; 145:1070-1072,
- Fisch С. Electrocardiog'raphy and vectorcardiography. In: Braun
wald E ed. Heart disease. A textbook of cardiovascular medicine. Philadelphia: W.B. Saunders, 1988; 180-222.
- Villabona С, Rodriguez P, Joven J. Potassium disturbances as a cause of metabolic neuromyopathy. Intensive Care Med 1987; 13:208-210.
- Blumberg A, Weidmann P, Shaw S, Gradinger M. Effect of various therapeutic approaches on plasma potassium and major regulating factors in terminal renal failure. Am J Med 1988; n5:507-512.

Содержание