Дефиниции и классификация гипокалиемии
Гипокалиемия — одна из самых частых форм электролитного дисбаланса, сопровождающаяся многочисленными тяжелыми органными и системными нарушениями, нередко угрожающими жизни пациента.Гомеостаз воды и электролитов, прежде всего ионов натрия и калия (Nа+ и К+), является основой динамического равновесия физико-химических свойств трех биологических пространств: сосудистого, межклеточного и внутриклеточного. Главным из этих пространств, в т. ч. по объему, считается внутриклеточное, состояние которого зависит в основном от содержания иона К+ в организме, его концентрации в биологических жидкостях, а также от транспорта иона К+ между ними. Как известно, К+ — преимущественно внутриклеточный ион. Более 80% ионов К+ находится в клетках, где его концентрация, в зависимости от вида клеток и ситуации, составляет 75–155 ммоль/л. Основными показателями оценки гомеостаза К+ являются его уровень в сыворотке или плазме крови (норма 3,6–5,4 ммоль/л) и экскреция с мочой (норма 20–30 ммоль/л).
Гомеостаз К+ — жизненно важная часть внутренней среды, т. к. ион К+ регулирует функцию и морфологию практически всех систем, органов и тканей. Частым и опасным нарушением гомеостаза К+ является гипокалиемия — снижение уровня К+ в крови до 3,5 ммоль/л и ниже. Многообразие причин и механизмов развития гипокалиемии иллюстрирует представленная классификация.
Причины и механизмы развития гипокалиемии
Повышенное перемещение К+ из внеклеточного пространства в клетки:метаболический и дыхательный алкалоз;
катехоламинсекретирующие опухоли;
ятрогенная или эндогенная гиперинсулинемия;
массивное введение или эндогенный избыток агонистов β2-адренорецепторов (адреналин, норадреналин, допамин, добутамин);
лечение мегалобластной анемии препаратами фолиевой кислоты и витамина В12;
тиреотоксическая проксимальная миоплегия;
семейный периодический гипокалиемический паралич (СПГП).
Нарушение гормональной регуляции водно-электролитного обмена:
первичный альдостеронизм;
вторичный альдостеронизм (первично-сморщенная или вторично-сморщенная почка, нефротический синдром, реноваскулярная гипертония, ренин-
секретирующая опухоль, цирроз печени, хроническая сердечная недостаточность);
транзиторный альдостеронизм у беременных (синдром Геллера);
болезнь Иценко — Кушинга, синдром Кушинга, синдром эктопической продукции адренокортикотропного гормона (АКТГ), врожденная дисфункция коры надпочечников (ВДКН) с дефицитом 11-гидроксилазы или 17-гидроксилазы.
Усиленная потеря калия вследствие нарушения функции почечных канальцев:
почечный канальцевый ацидоз;
синдром Барттера;
синдром Гительмана;
синдром Лиддла;
гипомагниемия.
Функциональная и ятрогенная гипокалиемия:
применение диуретиков, токолитиков, бронхолитиков, кофеина, пенициллинов, гентамицина, амфотерицина В; кортикостероидов; препаратов лакрицы, некоторых растительных слабительных, жевание табака;
длительная рвота или диарея;
продолжительное использование назогастрального зонда или наличие желудочно- кишечных свищей;
несахарный диабет;
недостаточное поступление калия с пищей;
избыточное поступление натрия с пищей или в виде инфузии;
миелогенный моноцитарный или лимфобластный лейкоз;
геофагия (поедание глины, земли, золы, грязи).
Отмечая многообразие этиологических и патогенетических форм гипокалиемии, врач обязан помнить, что гипокалиемия бывает ятрогенной, сопровождая применение многих лекарственных препаратов, особенно при интенсивной терапии. Так, гипокалиемия нередко возникает при инсулинотерапии, в особенности при инфузии «поляризующих» растворов, вследствие усиления транспорта К+ в клетки. В этих случаях гипокалиемия редко распознается, т. к. имитирует или сопровождает гипогликемический синдром, проявления которого отчасти совпадают с симптомами гипокалиемии.
Часто осложняется гипокалиемией эндогенный гиперинсулинизм при инсулиноме и других апудомах, тогда как гипокалиемия, сопровождающая феохромоцитому или параганглиому, не бывает выраженной и практического значения не имеет.
Лечение мегалобластной анемии витаминами В9 и В12 сопровождается ускоренной пролиферацией и быстрым созреванием клеток эритропоэза, которые усиленно поглощают калий, что вызывает гипокалиемию [1].
Гипокалиемия, гипокальциемия и дисфункция моторных нейронов спинного мозга — причины периодической или стойкой проксимальной миоплегии при тиреотоксикозе, хотя патогенез гипокалиемии при данном состоянии не
совсем понятен. Предполагается дефицит Na+-K+-АTФазы с нарушением трансмембранного транспорта ионов [2].
СПГП, или периодическая миоплегия Вестфаля, является доминантно наследуемой патологией клеточных мембран мышечных волокон с нарушением транспорта калия [2, 3]. При данном заболевании патогенез гипокалиемии также нуждается в уточнении, поскольку возникающие, как правило, ночью приступы миоплегии у больных СПГП обычно сопровождаются гипокалиемией, хотя у некоторых больных она может отсутствовать.
Самым частым вариантом гипокалиемии вследствие нарушения гормональной регуляции обмена К+ является альдостеронизм. Этиология, патогенез и диагностика первичного альдостеронизма и коморбидных форм альдостеронизма рассмотрены во многих публикациях [3–6].
Потеря К+ с мочой и гипокалиемия сопровождают почечный канальцевый ацидоз (ПКА) и ряд эпонимических синдромов с наследственным или спорадическим дефектом реабсорбции Ca2+, Mg2+, бикарбоната и K+ в дистальных (ПКА 1-го типа) или проксимальных (ПКА 2-го типа) почечных канальцах, а также вследствие сочетания этих дефектов (ПКА 3-го типа) [6]. Здесь нужно упомянуть о ятрогенном синдроме Барттера, когда стойкое нарушение функции почечных канальцев обусловлено токсической нефропатией либо длительным применением диуретиков [6].
Известно, что диуретики, за исключением калийсберегающих, так же как и осмотический диурез, например при декомпенсации сахарного диабета, могут вызвать гипокалиемию и без формирования вторичного синдрома Барттера, т. е. не в связи с гиперренинемией, а из-за выраженной калиурии.
Самостоятельной причиной гипокалиемии служит гипомагниемия, поскольку при дефиците Мg+ нарушается реабсорбция К+ в почечных канальцах. Самыми частыми причинами гипомагниемии, наряду с синдромом Гительмана, являются алкоголизм, сахарный диабет, диарея, диуретики и длительная терапия антибиотиками [3, 5, 6].
Гипокалиемия, осложняющая терапию глюкокортикостероидными или минералокортикоидными гормонами, пояснения не требует, так же как патогенез гипокалиемии при несахарном диабете, при котором в почечных канальцах нарушается реабсорбция не только воды, но и электролитов.
Гипокалиемия может развиваться вследствие гастроинтестинальных потерь K+ при длительной рвоте, продолжительной аспирации содержимого желудка, при наличии кишечного свища или при диарее (в т. ч. при синдроме панкреатической холеры, карциноиде, саркоидозе). Гипокалиемия при указанных состояниях должна быть ожидаемой и не представлять диагностической сложности. Более редкой причиной гипокалиемии является снижение поступления калия с пищей, например при нервной анорексии. Избыток Na+ в пище или его массивное парентеральное введение тоже могут вызвать гипокалиемию в силу реципрокных отношений между ионами Nа+ и К+.
Гипогликемию, иногда возникающую у больных с моноцитарным и миеломоноцитарным лейкозом, связывают с повышенной почечной экскрецией К+.
Крайне редкой, в сущности, казуистической причиной гипокалиемии является геофагия, т. е. поедание глины, земли, золы, грязи, что практикуется в некоторых африканских племенах. Такой пикацизм иногда возникает у беременных или при психических расстройствах.
Патофизиология и клинические проявления гипокалиемии
Среди разнообразных симптомов гипокалиемии чаще всего отмечают психоэмоциональную лабильность и неуравновешенность, мышечную слабость и быструю физическую истощаемость, одышку, полиурию, диарею или запор, метеоризм, страбизм, повышенное или низкое артериальное давление, тахикардию или брадикардию, аритмию, боль и судороги в икрах, снижение сухожильных рефлексов и дрожание рук, парестезии, транзиторные парезы и даже параличи конечностей.Очевидно, что перечисленные и другие жалобы и симптомы, сопровождающие снижение уровня циркулирующего К+, неспецифичны, и это дает основание говорить не о клинической картине гипокалиемии, а о многочисленных клинических масках. Самыми частыми фантомами являются кардиальный синдром, психоэмотивные и нейромиопатические синдромы, синдром полиурии-полидипсии, нарушение толерантности к углеводам, сахарный диабет.
Практически постоянно гипокалиемия сопровождается нарушением частотных, объемных и других характеристик работы сердца, но прежде всего аритмией, часто тяжелой, вплоть до фибрилляции желудочков. У 15% больных с первичным альдостеронизмом аритмия становится причиной внезапной смерти [7]. Хроническая гипокалиемия и гипокалигистия (снижение содержания К+ в клетках) вызывают нарушения не только функции, но и морфологии миокарда и кровеносных сосудов, такие как гипокалиемический кардиофиброз и ангиофиброз, аневризмы коронарных сосудов и аорты [7, 8].
Кардиоповреждающее действие дефицита К+ рано проявляется изменениями на ЭКГ, которую можно использовать как индикатор скрытой гипокалиемии. Постоянными ЭКГ-признаками гипокалиемии являются частые желудочковые экстрасистолы, пролонгация комплекса QRS, снижение сегмента SТ, депрессия или инверсия зубца Т, выраженный U-зубец.
Наряду с миокардом гипокалиемической дистрофии подвержены скелетные мышцы. Самой тяжелой формой системной гипокалиемической миопатии является рабдомиолиз — асептический некроз скелетных мышц, часто массивный, что особенно характерно для пациентов пожилого возраста [9].
Хроническая гипокалиемия сопровождается функциональным и структурным повреждением центральной, периферической и автономной нервной системы. Дисфункция центральной нервной системы проявляется психоэмотивными расстройствами: астеническим, тревожно-депрессивным или ипохондрически-сенестопатическим синдромами.
Нарушения соматической нервной системы при гипокалиемии обозначают термином «нейросенсорно-миопатический синдром». Это полиморфные сенсорные нарушения, представленные легкими парестезиями лица и конечностей, либо утратой болевой и тактильной чувствительности, либо, напротив, выраженной гиперестезией. Нейромоторные симптомы коррелируют с глубиной и длительностью гипокалиемии, варьируя от слабости мышц конечностей и низких сухожильных рефлексов до восходящего паралича, включая паралич дыхательных мышц.
Возможно, как отражение сопутствующей легкой гипокальциемии часто у больных с гипокалиемией выявляется «судорожная готовность» (положительные симптомы Хвостека, Шлезингера, Вейса, Труссо), а нередко фиксируются локальные и даже общие судороги. У пожилых гипокалиемическая невропатия проявляется цервикоторакальной или люмбосакральной плексопатией с парезами и болевым синдромом [9].
Нейровегетативные расстройства протекают в виде симпатоадреналового дисвегетоза — приступов тремора, гипергидроза и гиперемии кожи, спонтанного дермографизма и пилоэрекции. Указанный гипокалиемический дисвегетоз дополняют тахиаритмия и гипертонические кризы [7].
Обусловленное гипокалиемией функциональное и морфологическое повреждение почек реализуется снижением концентрационной функции, полиурией и кистозно-фиброзной дегенерацией почечной паренхимы [3, 4].
Морфологические изменения в почках при хронической гипокалиемии характеризуются тремя типами нарушений:
Тубулоинтерстициальным нефритом, развивающимся в результате прямого деструктивного действия избытка альдостерона и дефицита К+, бактериального воспаления (пиелонефрита), аутоиммунного воспаления, индуцированного повреждением почечной ткани.
Калийпенической тубулопатией, представляющей специфическое повреждение почечных канальцев, возникающее при усиленной почечной экскреции ионов К+.
Гипертоническим гломерулосклерозом, рассматриваемым как неспецифическое осложнение злокачественной или длительной артериальной гипертензии любого генеза.
Почечные симптомы альдостеронизма и гипокалиемии могут имитировать несахарный диабет, т. к. гипокалиемия тормозит действие антидиуретического гормона (АДГ), а несахарный диабет, в свою очередь, нередко сопровождается гипокалиемией. Уточнить, какой из синдромов первичный или ведущий, можно ех juvantibus, а именно назначив десмопрессин (адиуретин, минирин) и препараты калия. После устранения полиурии-полидипсии и достижения нормокалиемии десмопрессин отменяют, что при истинном несахарном диабете сопровождается рецидивом предшествовавших симптомов.
Гипокалиемия снижает толерантность к углеводам и может стать причиной манифестации сахарного диабета, поскольку при дефиците калия нарушаются секреция инсулина и его действие в тканях [9].
В итоге перечисленные симптомы и синдромы должны настораживать врача в отношении гипокалиемии и служить поводом к проведению лабораторного скрининга.
Диагностика гипокалиемии
Как уже отмечено, жалобы и симптомы гипокалиемии непатогномоничны, поэтому часто интерпретируются ошибочно. Например, у детей с тубулопатиями и у пожилых людей, склонных к гипокалиемии на почве инволюционной дисфункции почек и кишечника, эти симптомы, как правило, объясняют ситуативными обстоятельствами или возрастной дисфункцией. В подобных случаях решающее значение приобретает информированность и настороженность врача.Гипокалиемию нужно исключать у всех пациентов с кардиоаритмией, артериальной гипертензией, положительными пробами на «судорожную готовность» (симптомы Хвостека и др.), а также при ЭКГ с частыми желудочковыми экстрасистолами, пролонгацией комплекса QRS, депрессией сегмента SТ, низким и уплощенным зубцом Т, выраженным зубцом U. Однако все эти признаки неспецифичны, варьируют по форме, тяжести и частоте, а между их выраженностью и степенью гипокалиемии нет корреляции.
К сожалению, столь же проблематична и лабораторная диагностика синдрома гипокалиемии, несмотря на его логичное название по принципу idem per idem (обозначение через обозначаемое). Гипокалиемия — это результат лабораторного тестирования уровня калия в сыворотке крови, когда этот уровень составляет 3,5 ммоль/л или ниже. Вместе с тем данный показатель не всегда отражает истинный дефицит К+. Есть ряд причин, почему чувствительность теста на определение уровня калия в крови в качестве скрининг-теста не выше 80%, а специфичность еще меньше.
Во-первых, утренняя гипокалиемия может маскироваться ортостатическим подъемом уровня калия, что является физиологической реакцией. Во-вторых, даже недолгое, тем более продолжительное наложение жгута перед венепункцией, массаж предплечья и традиционное сжимание-разжимание кулака для усиления венозного оттока и наполнения подкожных вен, неизбежно повышают концентрацию калия в венозной крови данной конечности, в связи с чем легкая гипокалиемия нивелируется. В-третьих, больные, страдающие артериальной гипертензией, часто практикуют низкосолевую, обогащенную калием диету, что также маскирует гипокалиемию.
Наряду с ложноотрицательными, возможны и ложноположительные результаты определения К+ в крови, к примеру псевдогипокалиемия при состояниях с высоким лейкоцитозом. Лейкоциты активно экстрагируют К+ из плазмы, и его концентрация в исследуемой пробе снижается. Такая же псевдогипокалиемия регистрируется, если проба крови до анализа долго содержалась при комнатной температуре.
Но даже при полном исключении перечисленных факторов, что практически невозможно, чувствительность теста на гипокалиемию не может быть высокой. Так, у 10–30% больных с альдостеронизмом любой природы гипокалиемия носит транзиторный характер, а еще у 10% имеется нормокалиемический альдостеронизм [4, 10]. Что касается малой специфичности, т. е. ложноположительных результатов теста на гипокалиемию, то главной причиной ее служит недавний или продолжающийся прием диуретиков. Известно, что частота гипокалиемии на фоне лечения диуретиками достигает 60%. Но и без диуретиков приблизительно у 5% больных с эссенциальной гипертонией имеется гипокалиемия.
Чтобы повысить информативность теста на определение уровня калия в крови, предложено соблюдать ряд условий:
За 4 нед. до исследования сывороточного калия отменяют диуретики и гипотензивные препараты. Если полная отмена гипотензивной терапии невозможна, назначают препараты с относительно малым влиянием на ренин-ангиотензин-альдостероновую систему, например верапамил, гидралазин, доксазозин, теразозин.
Если пациент придерживается низкосолевой диеты или, напротив, любит соленую пищу, за 3–4 дня до исследования ограничивают потребление поваренной соли до 5–6 г в день.
Отбор образцов крови для определения калия в крови производят утром натощак до вставания с постели, при этом необходимо избегать физических нагрузок, длительного наложения жгута и массажа конечности, из которой производят забор крови.
Кровь после отбора немедленно центрифугируют, чтобы исключить диффузию калия из эритроцитов или гемолиз.
Анализ проводят 3–4 дня подряд, т. к. гипокалиемия может быть эпизодической, а также чтобы исключить случайную лабораторную ошибку.
Схема диагностики причины синдрома гипокалиемии представлена на рисунке 1.
Коррекция гипокалиемии
Выше подчеркнуто, что уровень калия в биологических средах является одной из важнейших констант организма, стабильность которой обеспечивает мощная многоуровневая система регуляции. Тем не менее гипокалиемия часто осложняет многие распространенные болезни и даже физиологические состояния и процессы, а нередко становится следствием лечебно-диагностических мероприятий.Применительно к синдрому гипокалиемии трудна не только клиническая и лабораторная диагностика, но и адекватная коррекция, поскольку даже не очень быстрое внутривенное введение калийсодержащих растворов вызывает сильную боль по ходу вены и сопровождается риском флебита. Но главная опасность заключается в том, что инфузия препаратов калия, тем более передозировка с развитием гиперкалиемии, чреваты серьезными, опасными для жизни осложнениями. При гиперкалиемии, даже временной, возникшей на фоне инфузии, появляются или усиливаются нарушения нервно-мышечной передачи с парестезиями, нарастающей мышечной слабостью и арефлексией, дисфагией, восходящим параличом и риском острой дыхательной недостаточности, нарушается атриовентрикулярная (AV) проводимость с AV-блокадой, брадикардией, фибрилляцией желудочков и даже асистолией. Индикаторами гиперкалиемии служат ЭКГ-признаки: депрессия сегмента ST, расширение комплекса QRS и его слияние с зубцом Т, который становится остроконечным, высоким, иногда двухфазным.
С учетом сказанного внутривенную инфузию калийсодержащих растворов следует рассматривать как процедуру высокого риска и по возможности отдавать предпочтение неинвазивному способу коррекции гипокалиемии, т. е. назначению калия и магния аспаргината внутрь и включению в диету пациента богатых калием продуктов: бобовых, шпината, картофеля, овсяной и гречневой круп, грибов, бананов, орехов, изюма, кураги, томатного и морковного соков.
Если инфузия препаратов калия жизненно необходима, рекомендуется соблюдать следующие правила: 30 мл стандартного 3% раствора хлористого калия (содержит приблизительно 1 г К+) развести в 1 л 5% раствора глюкозы, полученный раствор вводить в периферическую вену со скоростью 500 мл/ч (при выраженной гипокалиемии скорость инфузии указанного раствора можно увеличить до 1 л/ч). Инфузию необходимо проводить под мониторингом ЭКГ, частоты дыхательных движений, двигательных функций, уровня калия в сыворотке крови.
Заключение
В заключение необходимо подчеркнуть, что субклиническая и манифестная гипокалиемия в клинической практике очень распространены, но часто остаются нераспознанными. Причиной серьезных затруднений при распознавании синдрома гипокалиемии служит многообразие ее клинических проявлений, их вариабельность и динамичность, в связи с чем гипокалиемия убедительно имитирует различную системную и органную патологию. Трудность диагностики усугубляют относительно низкая чувствительность и недостаточная специфичность теста на определение концентрации калия в крови, хотя этот тест является основным, точнее единственным, методом верификации диагноза гипокалиемии. Врач любой специальности должен постоянно помнить, что гипокалиемия часто бывает ятрогенной, может маскироваться под многие заболевания и клинические ситуации, а также о том, что это нарушениегомеостаза может быть жизнеугрожающим, особенно у пожилых пациентов с кардиологическими заболеваниями [11].
