Гипокалиемия — это патофизиологическое состояние, при котором концентрация калия в сыворотке крови составляет <3,5 ммоль/л, а дефицит калия - это потеря всего калия из организма. Последнее является основной причиной гипокалиемии. И наоборот, при дефиците калия перенос калия из внутриклеточной концентрации во внеклеточную или в кровь может поддерживать нормальную концентрацию калия в крови или даже повышать ее. I. Этиология и патогенез (a) Физиологический метаболизм и функции калия У взрослых суточная потребность в калии составляет около 3-4 г (75-100 ммоль). 5% калия выводится через пот и слюну, 10% - с калом и 85% - с мочой. Почти весь калий в гломерулярном фильтрате реабсорбируется в проксимальных канальцах, а калий, выделяемый с мочой, в основном повторно выделяется дистальными канальцами под действием альдостерона. Почка хорошо задерживает натрий, но недостаточно эффективно задерживает калий; даже без потребления калия она все равно выделяет 30-50 ммоль калия в день, поэтому потребление калия, концентрация натрия в дистальных канальцах, уровень альдостерона и кортизола в плазме могут влиять на выведение калия почками. Уровень внутриклеточного калия может достигать в 30-50 раз больше, чем во внеклеточной жидкости, в зависимости от натриевого насоса в клеточной мембране. Основные физиологические роли калия включают поддержание нормального клеточного метаболизма, поддержание внутриклеточного объема, ионов, осмолярности и кислотно-основного баланса, поддержание напряжения клеточных мембран и нормальной функции миокарда. Нарушения обмена калия, особенно гипокалиемия, очень часто встречаются в клинической практике. Понимание факторов, которые физиологически регулируют обмен калия, помогает нам найти причину гипокалиемии. (ii) Этиология и патогенез 1. гипокалиемия с дефицитом калия Характеризуется снижением общего содержания калия в организме, внутриклеточного калия и концентрации калия в сыворотке крови, по сути, это дефицит калия. (1) Недостаточное потребление калия: длительное голодание, кома, непроходимость пищеварительного тракта, нервная анорексия и неполный прием пищи могут привести к недостаточному потреблению калия. Калий обычно содержится во всех видах пищи, и, за исключением исключительных случаев, таких как голодание, гипокалиемия вследствие недостаточного потребления обычно встречается редко. Роль почек в выведении катионов заключается главным образом в сохранении натрия и калия, причем механизмы сохранения калия в организме развиты гораздо хуже, чем механизмы сохранения натрия. При отсутствии поступления калия в организм, калий все равно выделяется с мочой, но требуется несколько дней, чтобы выделение калия с мочой снизилось до минимального значения около 5-10 ммоль в день. гипокалиемия может возникнуть только в том случае, если ежедневное потребление калия составляет менее 3 г и продолжается более 2 недель. (2) Повышенное выведение калия из желудочно-кишечного тракта: поскольку пищеварительные соки богаты калием, желудочный сок содержит 14 ммоль/л, а кишечный сок - 6,2-7,2 ммоль/л. Длительная массивная рвота, диарея, дренаж желудочно-кишечного тракта и фистулы могут вызвать потерю калия из желудочно-кишечного тракта. Некоторые редкие заболевания, такие как панкреатическая шваннома, вызванная чрезмерным выделением вазоактивных кишечных пептидов опухолевыми клетками, и хороидальная аденома, большая опухоль толстой и прямой кишки, которая характеризуется хронической диареей, могут привести к потере калия из-за потери пищеварительной жидкости. Потеря калия через желудочно-кишечный тракт является распространенной причиной клинических заболеваний. (3) Повышенная почечная экскреция калия: сюда относятся заболевания почек, аномальное действие адренокортикальных гормонов и повышенная экскреция калия с мочой под воздействием лекарств. 1) Почечные заболевания Повышенная экскреция калия с мочой при острой почечной недостаточности с полиурией, тубулярном ацидозе, семейном первичном калийтеряющем нефрите, диурезе после освобождения от обструкции мочевыводящих путей, синдроме Лиддла и синдроме Фанкони, вследствие нарушения реабсорбции калия в результате тубулярных поражений. 2) Повышение уровня адренокортикотропных гормонов (1) Повышение альдостерона: при первичном или вторичном альдостеронизме, таком как проальдостеронизм, синдром Барттера, ренинома и стеноз почечной артерии, альдостерон действует на солевые кортикостероидные рецепторы в эпителии почечных канальцев, способствуя реабсорбции натрия и снижая реабсорбцию калия, что приводит к повышению экскреции калия с мочой. (ii) Повышенное производство или потребление альдостероноподобных веществ, например, повышенное производство дезоксикортикостерона из-за дефицита 17-альфа-гидроксилазы и повышенное потребление солодки, может вызвать проявления альдостеронизма. (iii) Повышенная выработка глюкокортикоидов, например, синдром Кушинга или синдром эктопической секреции адренокортикотропного гормона (АКТГ), поскольку глюкокортикоиды также обладают слабой солевой кортикостероидной активностью. Кроме того, травмы, операции, инфекции и гипоксия также могут увеличить выделение калия с мочой из-за вызванной стрессом гиперсекреции глюкокортикоидов надпочечниками. 3) Лекарства: калийвыводящие диуретики, такие как фуросемид, буметанид, гидрохлоротиазид, ацетазоламид и т.д.; осмотические диуретики, такие как маннитол, сорбитол, гипертонический раствор сахара и т.д.; гипергликемические состояния; чрезмерное добавление натрия, приводящее к увеличению экскреции калия из-за канальцевого калий-натриевого обмена; некоторые антибиотики, такие как пенициллин, гентамицин, карбенициллин, полимиксин В и т.д., возможно, потому что они изменяют разность потенциалов в почечном канальцевом эпителии. облегчает выведение калия. Потеря калия почками является наиболее распространенной причиной гипокалиемии. (4) Другие: массивные ожоги, выделение асцита, дренаж брюшной полости, перитонеальный диализ, неадекватный гемодиализ и т.д., поскольку жидкости организма также содержат большое количество ионов калия. 2. метастатическая гипокалиемия В результате перехода внеклеточного калия в клетки он характеризуется нормальным количеством общего калия в организме, увеличением внутриклеточного калия и снижением концентрации калия в сыворотке крови. (1) Метаболический или респираторный алкалоз и восстановление после ацидоза: как правило, при увеличении pH на 0,1 калий в крови снижается примерно на 0,7 ммоль/л. Респираторный алкалоз оказывает меньшее влияние на калий в крови, тогда как при метаболическом алкалозе концентрация H+ во внеклеточной жидкости снижается и внутриклеточный H+ высвобождается, а K+ во внеклеточной жидкости попадает в клетки, что приводит к аномальному распределению калия. Кроме того, при алкалозе эпителиальные клетки почечных канальцев выделяют меньше H+, поэтому обмен H+ и Na+ снижается, а обмен Na+ и K+ усиливается, что приводит к увеличению выделения калия с мочой. (2) Использование большого количества раствора глюкозы: инфузия большого количества раствора глюкозы, особенно при одновременном применении инсулина, может привести к гипокалиемии. Инсулин способствует синтезу гликогена в клетках, для чего необходим калий, и калий из плазмы поступает в клетки вместе с глюкозой для синтеза гликогена. Инсулин также может непосредственно стимулировать Na+-K+-АТФазу в мембране клеток скелетных мышц, что приводит к увеличению выведения Na+ из мышечной клетки и увеличению поступления внеклеточного K+ в мышечную клетку. (3) Периодический паралич: например, семейный периодический паралич, гипертиреоз с периодическим параличом, идиопатический периодический паралич. Патогенез неясен, и обычно считается, что он связан с колебаниями концентрации ионов калия внутри и вне клетки, возможно, из-за чрезмерного β-симпатического возбуждения или наследственной мутации, вызывающей аномальную активность калиевых каналов. (4) Острый стресс: например, после черепно-мозговой травмы, сердечно-легочной реанимации, делириум тременс, острой ишемической болезни сердца и т.д. вызывает повышенное выделение адреналина, который может способствовать проникновению калия в клетки. (5) Отравление хлопковым маслом и хлоридом бария: При отравлении барием Na+-K+-АТФаза на клеточной мембране постоянно активируется, и калий из внеклеточной жидкости постоянно поступает в клетку, в то время как поры для выхода калия из клетки специально блокируются, поэтому возникает гипокалиемия. Хлопковое масло содержит хлопковый фенол, который связан с развитием гипокалиемии. (6) Лечение анемии фолиевой кислотой и витамином B12: гипокалиемия может быть результатом повышенного потребления калия эритроцитами новорожденных. (7) Повторное кормление отмытых эритроцитов, хранившихся в холоде, и гипотермия: поскольку эритроциты могут потерять около 50% калия во время хранения в холоде, внеклеточный калий быстро попадает в клетки после подачи в организм, вызывая внеклеточную гипокалиемию. Гипотермия позволяет калию проникать в клетки. 3. дилюционная гипокалиемия Характеризуется относительным снижением концентрации калия в крови из-за задержки внеклеточной жидкости и нормальным количеством общего калия в организме и внутриклеточного калия. Он наблюдается в случаях избытка воды и водной интоксикации, или чрезмерной и быстрой регидратации без своевременной замены калия. II. Диагностические идеи Гипокалиемия диагностируется в основном с помощью биохимических тестов. При наличии паралича конечностей в сознании следует обратить внимание на гипокалиемию. При отсутствии этих симптомов, но при наличии причины потери калия, необходимо оперативно измерить уровень калия в крови. До получения результатов измерения содержания калия в крови, электрокардиограмма может помочь в постановке диагноза. (i) взять историю болезни 1. любые причины потери калия Выясните, нет ли в анамнезе недостаточного приема пищи, рвоты, диареи, приема лекарств, эндокринных расстройств, таких как болезнь Грейвса, и любой связанной с этим семейной истории. 2. Симптомы гипокалиемии Такие симптомы, как паралич конечностей, учащенное сердцебиение, распирание живота и повышенная ноктурия. 3. любые сопутствующие симптомы заболевания Если симптомами заболевания являются жара и потливость, гиперфагия, диарея, вялость, раздражительность и учащенное сердцебиение, необходимо провести тест на функцию щитовидной железы, чтобы определить, является ли заболевание гипертиреозом. При наличии гипертонии следует рассмотреть вопрос об альдостеронизме. (ii) Физический осмотр Помимо мышечной слабости и аритмий, обусловленных самой гипокалиемией, следует обратить внимание на наличие специфических клинических признаков. Например, центростремительное ожирение, фиолетовые полосы на коже и гипертония свидетельствуют о кортизолизме. Учащенное сердцебиение, увеличенная щитовидная железа и выпяченные глаза свидетельствуют о болезни Грейвса. Дефицит адреналовой гидроксилазы следует рассматривать при отсутствии вторичных половых признаков. (iii) Дополнительные исследования Подробный анамнез и физикальное обследование помогут наметить необходимые исследования. 1. измерение содержания хлорида натрия калия в сыворотке крови Сывороточный калий составляет <3,5 ммоль/л у пациентов с гипокалиемией и не может быть низким у пациентов с ацидозом или обезвоживанием, испытывающих дефицит калия. Гипернатриемия или повышенное содержание натрия в крови часто связано с альдостеронизмом и синдромом Кушинга. При почечном канальцевом ацидозе может наблюдаться гиперхлоремия. 2. измерение содержания калия в моче Существует три метода измерения, описанные ниже. Последний метод оценки прост, легко выполним и важен для выявления причины гипокалиемии. (1) 24-часовое выделение калия с мочой: выделение калия с мочой выше 25 ммоль/24 ч при уровне калия в крови ниже 3,5 ммоль/л свидетельствует о почечной потере калия. (2) Концентрация калия в моче: если калий в моче остается >20 ммоль/л, когда калий в крови ниже 3,5 ммоль/л, это, скорее всего, почечная потеря калия, но <20 ммоль/л не позволяет полностью исключить почечную потерю калия, особенно у пациентов с низким уровнем поглощения натрия и тех, кто только что использовал калийсберегающие диуретики. (3) Соотношение калия в моче и миогепатита (K/C) в случайной моче: если соотношение <1,5 (ммоль/ммоль) или <15 ммоль/г, это говорит о непочечной потере калия и высокой вероятности снижения потребления калия, желудочно-кишечной потери калия или внутриклеточного переноса калия. 3. Обычный анализ мочи При дистальном тубулярном ацидозе почек и альдостеронизме pH мочи часто бывает щелочным или нейтральным. При тяжелом проксимальном канальцевом ацидозе рН мочи может упасть ниже 5,5, а также может быть положительным анализ мочи на сахар и аминокислоты. При нефропатии с потерей калия может наблюдаться протеинурия и тубулярная моча. 4. измерение pH крови У пациентов с простой гипокалиемией рН крови часто повышен или нормален. Метаболический алкалоз часто присутствует при таких состояниях, как альдостеронизм, повышенное производство или потребление альдостероноподобных веществ или глюкокортикоидов, сильная рвота. Однако метаболический ацидоз часто присутствует при почечном тубулярном ацидозе, тяжелой диарее, диабетическом кетоацидозе и т.д. с гипокалиемией. При дистальном почечном тубулярном ацидозе рН крови снижен, а рН мочи часто повышен. 5. измерение содержания кальция, фосфора и магния в крови Гипокалиемия может быть усугублена гипокальциемией и гипомагниемией; синдром Фанкони часто связан с выраженной гипофосфатемией и может быть связан с гиперкальциемией. 6. измерение активности ренина и альдостерона в плазме крови Пациенты с повышенным уровнем альдостерона в плазме и сниженной активностью ренина должны рассматриваться как больные первичным альдостеронизмом. Вторичный альдостеронизм, такой как стеноз почечной артерии и ренинома, следует рассматривать, если оба показателя повышены. Снижение обоих показателей может быть связано с дефицитом 17-альфа-гидроксилазы или повышенным потреблением глицирризы. Повышенное соотношение альдостерона плазмы (нг/дл)/активности ренина плазмы (нг/мл/ч) в настоящее время считается, как правило, самым ранним показателем вегетативной секреции альдостерона. В качестве скринингового показателя первичного альдостеронизма, когда соотношение больше 20, а уровень альдостерона в плазме больше 15ng/dl, это очень наводит на мысль о возможности первичного альдостеронизма и требует дальнейшего исследования. 7. измерение тиреоидстимулирующего гормона (TSH), T3 и T4 Повышение уровня Т3 и Т4 в крови и снижение уровня TSH может быть диагностикой первичного гипертиреоза. 8. измерение уровня АКТГ и кортизола в крови Повышенный уровень кортизола в крови свидетельствует о синдроме Кушинга. Дальнейший анализ причины повышения кортизола на основании уровня АКТГ в крови. 9. электрокардиограмма При ранней гипокалиемии на ЭКГ отмечается расширение и уплощение Т-волны, затем U-волна, а при тяжелой гипокалиемии - инвертированная Т-волна и снижение сегмента ST. Изменения на ЭКГ часто проявляются раньше и надежнее, чем клинические симптомы. Изменения ЭКГ могут быть использованы в качестве доказательства гипокалиемии. Дифференциальная диагностика (i) Первичный альдостеронизм Это заболевание вызвано избыточной секрецией альдостерона из гиперплазии коры надпочечников, аденомы или аденокарциномы, что является перепроизводством солевых кортикостероидов, не зависящих от ренин-ангиотензина, заставляя организм задерживать натрий и выводить калий, увеличивая объем жидкости в организме и подавляя ренин-ангиотензиновую систему. Клинические проявления включают полиурию, ноктурию, жажду, обильное питье, мышечную слабость или периодический паралич, гипертонию, гипокалиемию, гипернатриемию, алкалинемию, алкалинурию, повышение концентрации альдостерона в плазме крови, снижение активности ренина в плазме крови и соотношение альдостерон (нг/дл)/активность ренина в плазме крови (нг/мл/ч), часто превышающее 20. Диффузное увеличение. (ii) Вторичный альдостеронизм 1. ренинома Это заболевание обычно наблюдается у молодых людей и характеризуется тяжелой гипертонией, гипокалиемией и повышением активности ренина плазмы и уровня альдостерона. 2. почечная ишемия, вызванная различными причинами Злокачественная гипертензия, стеноз почечных артерий и атрофия почек могут привести к недостаточному кровоснабжению почек и повышению активности ренина плазмы и уровня альдостерона. У пациентов часто наблюдается тяжелая гипертония, а у некоторых - гипокалиемия, часто с азотемией или уремией. (iii) синдром Кушинга Синдром Кушинга вызывается избыточной секрецией глюкокортикоидов надпочечниками вследствие различных этиологических причин, включая болезнь Кушинга и эктопический синдром АКТГ. Основными проявлениями являются центростремительное ожирение, полнолунное лицо, полицитемия, пурпурные линии, акне, маскулинизация; при обследовании могут быть выявлены гипертония, гипокалиемический алкалоз, повышенная концентрация кортизола в крови без циркадного ритма, не подавляемая тестами на подавление низкими дозами дексаметазона, а также повышенный (АКТГ-зависимый) или пониженный (не-АКТГ-зависимый) уровень АКТГ в крови. При визуализации видно окклюзионное поражение или двустороннее диффузное увеличение участка надпочечника. (iv) Врожденная гиперплазия надпочечников Это одно из наиболее распространенных аутосомно-рецессивных заболеваний, которое обусловлено врожденными дефектами ферментов, необходимых для синтеза кортикостероидов. Дефекты как 11-бета-гидроксилазы, так и 17α-гидроксилазы могут вызывать избыточную продукцию солевых кортикостероидов, таких как 11-дезоксикортикостерон, когда, хотя продукция альдостерона не повышена, у пациентов часто наблюдается гипертония, гипернатриемия и гипокалиемия, поскольку первый также играет роль в удержании натрия и выведении калия. В то же время у пациента может наблюдаться повышенная или пониженная продукция надпочечниковых андрогенов, что приводит к женской маскулинизации, мужскому псевдопрекосному пубертату или мужской феминизации, или женской первичной аменорее. Аномальная половая дифференциация у таких пациентов имеет важное этиологическое значение. (v) синдром Лиддла Аутосомно-доминантная дисфункция эпителиальных клеток почечных канальцев с аномальными натриевыми каналами, приводящая к повышенной реабсорбции натрия в дистальных почечных канальцах. Она проявляется гипертонией, гипокалиемией, подавлением ренина, низким содержанием альдостерона в крови и неэффективностью лечения спиронолактоном. Препараты, блокирующие реабсорбцию натрия и выведение калия из почечного канальцевого эпителия, такие как амилорид и аминоптерин, могут устранить гипокалиемию и снизить артериальное давление. (vi) Эпифеноменальный синдром избытка солевых кортикостероидов Это врожденный дефект 11β-гидроксистероиддегидрогеназы, который препятствует превращению кортизола в кортикотропин и замедляет его клиренс, что активирует солевой кортикостероидный рецептор, проявляющийся в виде тяжелой гипертензии, гипокалиемического алкалоза, сниженной экскреции 17-гидрокси и свободного кортизола с мочой и сниженного соотношения метаболитов кортикотропина и кортизола в моче. Однако кортизол плазмы находится в норме, поскольку суточная секреция также снижена. Чаще всего встречается у детей и молодых взрослых. Лечение спиронолактоном или дексаметазоном может быть эффективным. (vii) Синдром Барттера Врожденная форма связана с генетикой, а приобретенная форма чаще всего наблюдается при хронических заболеваниях почек. Гранулоцитарная гиперплазия наблюдается в пристеночном аппарате гломерул у пациентов с этим заболеванием. Синдром Гительмана - это вариант синдрома Барттера, также известного как синдром Барттера с низким содержанием кальция в моче и низким содержанием магния в крови. Первое - это аутосомно-рецессивное тубулярное заболевание почек, которое клинически характеризуется низким содержанием калия в крови, низким содержанием магния в крови, низким содержанием кальция в моче, метаболическим алкалозом, высоким уровнем ренина и альдостерона при нормальном кровяном давлении. Отношение кальция в моче к креатинину в моче (кальций в моче/креатинин в моче) составляет ≤0,2, тогда как у пациентов с синдромом Барттера кальций/креатинин в моче >0,2. 100% пациентов с синдромом Гительмана имеют низкий уровень магния в крови и повышенный уровень магния в моче.
(ix) Почечный тубулярный ацидоз
Существует четыре типа, из которых ? тип (дистальный тубулярный ацидоз) и тип Π (проксимальный тубулярный ацидоз) часто показывают гипокалиемию, метаболический ацидоз, щелочную мочу (последняя может быть кислой в тяжелых случаях), в то время как функция почек нормальная, активность ренина плазмы и уровень альдостерона в норме.