Дефицит калия и магния при сердечно–сосудистых заболеваниях и методы его коррекции

Читайте в новом номере

Импакт фактор - 0,584*

*пятилетний ИФ по данным РИНЦ

Регулярные выпуски «РМЖ» №29 от 25.12.2008 стр. 1956
Рубрика: Кардиология

Для цитирования: Булдакова Н.Г. Дефицит калия и магния при сердечно–сосудистых заболеваниях и методы его коррекции // РМЖ. 2008. №29. С. 1956

В настоящее время наряду с изучением известных и доказанных факторов риска сердечно–сосудистых заболеваний немаловажное значение придается электролитному дисбалансу в организме и методам его коррекции. Не вызывает сомнения роль микроэлементов в многообразных функциях организма и каждой клетки в отдельности. В последние годы сформировалась новая наука – клиническая элементология [1]. Применение знаний этой новой дисциплины немаловажно для диагностики и лечения сердечно–сосудистых заболеваний. Наиболее важным представляется изучение дисбаланса макроэлементов (избытка натрия и дефицита калия, магния, кальция) и эссенциальных микроэлементов (цинка, селена, марганца, меди), в особенности таких изменений, как гипокалиемия и гипомагниемия.

Гипокалиемией считают стойкое снижение сывороточной концентрации калия менее 3,5 мэкв/л. Организм взрослого человека весом в 70 кг содержит 136,85 г или 3500 ммоль (=мвал) калия. Катион присутствует преимущественно во внутриклеточном пространстве. Во внеклеточном пространстве, напротив, присутствует только 55 ммоль калия. Концентрация в сыворотке крови – от 3,7 до 5,1 ммол/л. Ежедневная потребность составляет от 800 до 2700 мг. Калий содержится во всех растениях, бананах, картофеле, сухофруктах, абрикосах, шпинате, брокколи, бобовых продуктах.
Причины развития гипокалиемии весьма разнообразны. Гипокалиемия может возникнуть тогда, когда поступление в организм калия ниже ежедневной потребности примерно в 70 ммоль (= 2737 мг) и когда происходят потери калия через желудочно–кишечный тракт (при рвоте, поносе, свищах), при патологии почек (при сахарном диабете, обильном диурезе), при патологии эндокринной системы (гиперальдостеронизме) или в случае нарушения распределительных процессов со смещением во внутриклеточное пространство (диабетическая кома, алкалозы).
Чаще всего мишенью гипокалиемии становится сердечно–сосудистая система. При гипокалиемии мо­гут проявляться неспецифические симптомы, такие как усталость, потеря аппетита, потеря концентрации, апатия, беспокойство и состояния спутанности сознания (до коматозного состояния). Типичными являются периферическая полинейропатия – парестезии в области конечностей, угасание сухожильных рефлексов, а также адинамия. Гипокалиемия ведет к атонии желудочно–кишечного тракта, снижению перистальтики кишечника с постоянными запорами, вплоть до паралитической кишечной непроходимости. Что же касается метаболизма, то могут возникнуть алкалозы и сниженная толерантность к гликозидам.
На ЭКГ отмечаются такие изменения, как уплощение Т–зубца, линии слияния TU, снижение сегмента ST, Т–негативирование, удлинение интервала PQ, появление нарушений ритма сердца – суправентрикулярная и желудочковая экстрасистолия, трепетание и мерцание предсердий особенно у дигитализированных пациентов. По данным проведенных исследований, отмечалось снижение сердечно–сосудистых осложнений у пациентов с нормальным уровнем калия. Так, в исследовании Ascherio с соавт. [2] в течение 8 лет обследовались 43768 мужчин в возрасте 40–75 лет, при отсутствии у них в анамнезе кардиальной патологии и сахарного диабета. Риск смерти от инсульта при приеме большого количества калия достоверно был значительно ниже.
В других исследованиях наблюдение за одной из причин формирования гипокалиемии – назначением диуретиков выявило отрицательную динамику со стороны сердечно–сосудистой системы, что подтверждало ранее представленные выводы. H. Cohen с соавт. при длительном наблюдении (в среднем 6,7 лет) за больными АГ (7563 человека), из которых 1679 назначались диуретики, отметили, что формировавшаяся при этом гипокалиемия (менее 3,5 ммоль/л) сопровождалась нарастанием частоты сердечно–сосудистых осложнений. Также данные проведенных исследований свидетельствуют о том, что у больных с артериальной гипертонией повышение содержания уровня калия в крови сопровождается более выраженным снижением АД и снижением риска развития нарушений мозгового кровообращения. В исследовании DASH (459 больных) было показано, что при алиментарном увеличении введения калия с пищей (овощи, фрукты, молочные продукты с низкой жирностью) отмечено достоверное снижение АД у лиц с умеренно повышенным АД на 11,4/5,1 мм рт.ст. (р<0,001). При нормальных показателях АД фиксируется менее выраженное их снижение – 3,5/2,1 мм рт.ст. (р=0,003).
Исследования F. Cappucio, G. McGregor заключались в мета–анализе 19 испытаний – 586 человек, из них 412 с артериальной гипертензией. Проде­монстри­ро­ва­на связь между степенью гипотензивного эффекта и длительностью приема калия, а также отмечено снижение АД в среднем на 5,9/3,4 мм рт.ст. при использовании таблетированных препаратов калия. Данные анализа испытаний в 1999 году [3] подтверждают аналогичную тенденцию в динамике показателей АД при контроле у 2600 больных (снижение на 3,1/1,9 мм рт.ст.). Отмечается снижение обоих показателей АД – систолического и диастолического. Также установили зависимость между суточной дозой потребляемого калия и снижением риска смерти при ОНМК: при увеличении суточного потребления калия на 10 ммоль риск фатального инсульта снижается на 40% (12 лет наблюдения, 859 участников) [4].
С патофизиологической точки зрения различная концентрация внутриклеточных и внеклеточных ионов калия и их изменяемость являются причиной возбудимости нервных и мышечных клеток. Так, потенциал покоя мембраны обусловлен в первую очередь тем, что ионы натрия не могут проникать через мембрану, а ионы калия, напротив, могут. Так как все же принадлежащие калий негативно заряженные анионы не могут проникнуть через мембрану клетки, это ведет к «потенциалу равновесия калия» примерно в 90 милливольт. При появлении электрического возбуждения (потенциала действия) наступает внезапное изменение проницаемости мембраны и ионы натрия (в соответствии с электрическим перепадом) устремляются в клетку и выравнивают имеющийся внутриклеточный отрицательный «анионный потенциал», сначала даже с избытком (деполяризация). Вырав­нен­ный потенциал поддерживается благодаря то­му, что после этого в клетку еще медленнее направляются ионы Na+, Ca++ и Mg++, а потенциал покоя восстанавливается в результате того, что после закрытия каналов натрия происходит отток ионов калия (реполяризация). Оставшийся пос­ле этого в избытке натрий обменивается при помощи натрий–ка­лиевого насоса на внеклеточный калий. Таким образом, для обеспечения процессов возбуждения необходима нормальная концентрация ионов калия. Для этой цели необходим также магний. Следовательно, особенно целесообразно при ишемии и электрической нестабильности вводить K+ и Mg++, т.к. магний способствует попаданию ионов калия в клетку и предотвращению перегрузки клетки ионами Na+ и Ca++.
Оценку изменения содержания калия в крови нецелесообразно проводить отдельно от показателей магния, так как магний, как уже было сказано ранее, является важным кофактором как усвоения калия, так и обеспечения его оптимального внутриклеточного уровня. Так, еще в 1992 г. было доказано [5], что одновременный дефицит калия и магния может приводить к гипокалиемии, резистентной к лечению, если не проводить коррекцию дефицита магния.
В организме взрослого человека весом в 70 кг содержится 24 г или 2000 мвал (1000 ммоль) магния. Катион занимает второе место по присутствию во внутриклеточном пространстве. Концентрация в сыворотке крови составляет 0,8–1,2 ммоль/л. Количество ежедневной потребности магния – от 300 до 350 мг. Дефицит магния встречается в 16–42% случаев [6]. Это в большей степени связано с составом пищи: одни продукты содержат малое количество магния, другие – первоначально достаточное его количество, но не выгодное в плане сопутствующих ионов кальция и фосфатов, некоторых липидов и протеинов, уменьшающих абсорбцию магния из кишечника. Магний выводится с мочой: суточная экскреция составляет около 100 мг и потенцируется катехоламинами, глюкокортикоидами, что лежит в основе стрессовой гипомагниемии; при дефиците магния почечная его экскреция снижается вплоть до нуля. Другим клинически значимым путем элиминации служит потоотделение.
Причины снижения концентрации магния связаны: с повышенным выведением (через желудочно–кишечный тракт при рвоте, диарее, через почки при нефротическом синдроме, у больных сахарным диабетом, при диуретической терапии, лечении циклоспорином); с эндокринными нарушениями (гипертиреоз, гиперальдестеронизм); с повышенной потребностью магния (беременность, кормление грудью, стресс, период реконвалесценции, период роста, повышенное потоотделение); со сниженным потреблением (диета, алкоголизм, парентеральное питание с низким содержанием магния и др.); со сниженной кишечной резорбцией (энтеропатии, состояния после обширных резекций кишечника, синдром мальабсорбции и продолжительная диарея).
С точки зрения патофизиологии, являясь универсальным регулятором обменных процессов в организме, магний участвует в энергетическом (комплексирование с АТФ и активация АТФ–аз, окислительное фосфорилирование, гликолиз), пластическом (синтез белка, липидов, нуклеиновых кислот) и электролитном обменах. Играя роль естественного антагониста кальция, магний принимает участие в расслаблении мышечного волокна, снижает агрегационную способность тромбоцитов, поддерживает нормальный трансмембранный потенциал в электровозбудимых тканях [7]. Магний влияет на эндотелий, который играет ключевую роль в сосудистом гомеостазе, в частности, за счет продукции оксида азота и участия в управлении агрегацией тромбоцитов. Доказано, что дефицит ионов магния увеличивает активность тромбоксана А2, что сопровождается повреждением сосудистой стенки. В рандомизированном двойном слепом исследовании была изучена эндотелий–зависимая дилатация плечевой артерии на фоне приема препарата магния по сравнению с группой контроля. В исследовании показано, что через 6 месяцев приема препаратов магния этот показатель увеличился на 15,5±12,0% (р<0,01), а у пациентов, входивших в группу контроля, прирост составил 4,4±2,5% в сравнении с исходным уровнем. Была продемонстрирована линейная корреляция между степенью эндотелий–зависимой вазодилатации и концентрацией внутриклеточного магния [8,9]. Также согласно результатам исследования The Atherosclerosis Risk in Communities (ARIC), гипомагниемия сопровождает развитие ишемической болезни сердца – было выполнено наблюдение за 13922 пациентами на протяжении 4–7 лет с учетом вредных привычек, уровней холестерина, фибриногена и других факторов [10]. В дополнение известно, что наиболее выраженный дефицит магния имеется у лиц с повышенным содержанием атерогенных липидов [11]. Доказано, что у пациентов с эссенциальной артериальной гипертонией (АГ) наблюдается снижение плазменной концентрации магния, калия, повышение содержания натрия. Считается, что ионы магния тормозят активность ренин–ангиотензин–альдостероновой системы (РААС) и при их дефиците создаются более благоприятные условия для системной вазоконстрикции [12]. Дефицит магния связан также с нарушенной толерантностью к глюкозе [13] и наличием сердечной недостаточности [14].
К клиническим симптомам, связанным с недостаточностью магния, относят:
1. Со стороны ЦНС – состояния беспокойства, нарушения сна, депрессии, падение слуха, шумы в ушах, головокружение.
2. Неврологические нарушения – нервно–мускуль­ные нарушения, спазмофилия, мышечные судороги, мигрени.
3. Со стороны желудочно–кишечного тракта – рвота.
Посредством воздействия на транспорт натрия, калия и кальция уже длительное время магний используют, как эффективный антиаритмик. Так, при желудочковой аритмии типа «пируэт» (torsades de pointes) соли магния являются препаратом выбора благодаря способности угнетать развитие следовых деполяризаций и укорачивать длительность интервала QT [15,16]. Магний может использоваться как при врожденном синдроме удлиненного интервала QT, так и при ятрогенном его варианте, вызванном применением антиаритмиков I класса и других лекарственных средств. Магний используется и при фибрилляции предсердий. При длительном приеме сердечных гликозидов возникает гипомагниемия, которая вызывает нарушения ритма сердца. В этой ситуации оправдано назначение магнийсодержащих препаратов [17]. Также препараты магния назначают для лечения аритмий, спровоцированных дигиталисной интоксикацией [18], в связи с тем, что функция калий–натриевой помпы восстанавливается под воздействием ионов магния [19].
С целью коррекции калий–магниевой недостаточности при сердечно–сосудистых заболеваниях хорошо себя зарекомендовала комбинация калия и магния аспаргината – Калия и магния аспаргинат Берлин–Хеми («Бер­лин–Хеми АГ/Менарини Групп», Германия). Препарат предназначен только для в/в введения. Доза подбирается индивидуально, в зависимости от показаний. Средняя рекомендуемая суточная доза составляет 1–2 в/в вливания по 500 мл инфузионного раствора. Скорость введения – 15–45 капель/мин. в зависимости от индивидуальной переносимости. Токсических побочных эффектов при применении препарата не наблюдается. К противопоказаниям для в/в введения КМА относятся: острая и хроническая почечная недостаточность; гиперкалиемия; гипермагниемия; недостаточность коры надпочечников; шок; AV–блокада I–III степени; олигурия, анурия; острый метаболический ацидоз; тяжелая миастения; дегидратация; артериальная гипотензия; болезнь Аддисона; повышенная чувствительность к препарату (в т.ч. к сорбиту). Следует помнить, что при одновременном применении калий­сберегающих диуретиков и/или ингибиторов АПФ возможно возникновение гиперкалиемии и гипермагниемии. Препарат применяется при нарушениях ритма сердца при сердечной недостаточности, инфаркте миокарда, интоксикации гликозидами, при дефиците калия и/или магния, имеющем различные причины.

Литература
1. Кудрин А.В., Громова О.А. Микроэлементы в неврологии. М.: 2006; 303.
2. Ascherio A., Rimm E., Hernan M. Intake of potassium, magnesium, calcium and fiber and risk of stroke among US men. Circulation 1998, 98, 1198–1204.
3. He F., MacGregor G. Potassium intake and blood pressure. Am. J. Hypertens. 1999, 12, 849–51.
4. K.T. Knaw, E. Barret–Connor Khaw K–T., Barret–Connor E. Dietary potassium and stroke–associated mortality. N Engl. J. Med., 1987, 316, 235–40.
5. Whang R., Whang D., Ryan M. Refractory potassium repletion: a consequence of magnesium deficiency. Arch. Intern. Med. 1992, 152, 40–5.
6. Engstrom A.M., Tobelmann R.C. Nutritional consequences of reducing sodium intake // Ann Intern Med. 1983 May;98(5 Pt 2):870–2.
7. Н.А. Агаджаняна, В.И. Циркина. Физиология человека Спб.: Сотис, 1998. 528 с.
8. Метелица В.И. Справочник по клинической фармакологии сердечно–сосудистых лекарственных средств. 2е изд., перераб. и доп. М.: Издательство Бином – Спб.: Невский Диалект, 2002; 926.
9. Shechter M., Sharir M., Labrador M.J. et al. Oral magnesium therapy improves endothelial function in patients with coronary artery disease // Circulation, Nov 2000; 102: 2353–2358.
10. Liao F., Folsom A.R., Brancati F.L. Is low magnesium concentration a risk factor for coronary heart disease? The Atherosclerosis Risk in Communities (ARIC) Study // Am Heart J. 1998 Sep;136(3):480–90.
11. Ueshima K. Magnesium and ischemic heart disease: a review of epidemiological, experimental, and clinical evidences // Magnes Res. 2005 Dec;18(4):275–84.
12. Ekmekci O.B., Donma O., Tunckale A. Angiotensin–converting enzyme and metals in untreated essential hypertension // Biol Trace Elem Res. 2003 Dec;95(3):203–10.
13. Ma B., Lawson A.B., Liese A.D. et al. Dairy, magnesium, and calcium intake in relation to insulin sensitivity: approaches to modeling a dose–dependent association // Am J Epidemiol. 2006 Sep 1;164(5):449–58.
14. Witte K.K., Clark A.L. Micronutrients and their supplementation in chronic cardiac failure. An update beyond theoretical perspectives // Heart Fail Rev. 2006 Mar;11(1):65–74.
15. Shechter M. Does magnesium have a role in the treatment of patients with coronary artery disease? // Am J Cardiovasc Drugs. 2003;3(4):231–9.
16. Hoshino K., Ogawa K., Hishitani T. et al. Successful uses of magnesium sulfate for torsades de pointes in children with long QT syndrome // Pediatr Int. 2006 Apr;48(2):112–7.
17. Iezhitsa I.N. Potassium and magnesium depletions in congestive heart failure–pathophysiology, consequences and replenishment // Clin Calcium. 2005 Nov;15(11):123–33.
18. Roberts D.M., Buckley N.A. Antidotes for acute cardenolide (cardiac glycoside) poisoning. Cochrane Database Syst Rev. 2006 Oct 18;(4):CD005490.
19. Zehender M., Meinertz T., Just H. Magnesium deficiency and magnesium substitution. Effect on ventricular cardiac arrhythmias of various etiology // Herz. 1997 Jun;22 Suppl 1:56–62.

Оцените статью


Поделитесь статьей в социальных сетях

Порекомендуйте статью вашим коллегам

Предыдущая статья
Следующая статья

Авторизируйтесь или зарегистрируйтесь на сайте для того чтобы оставить комментарий.

зарегистрироваться авторизоваться
Наши партнеры
Boehringer
Jonson&Jonson
Verteks
Valeant
Teva
Takeda
Soteks
Shtada
Servier
Sanofi
Sandoz
Pharmstandart
Pfizer
 OTC Pharm
Lilly
KRKA
Ipsen
Gerofarm
Gedeon Rihter
Farmak