Гипокалиемия (нехватка калия в организме)

Калий – это главный внутриклеточный макроэлемент. Внутри клеток находится около 90% всех калиевых ионов организма. Такая большая разница между внутри- и внеклеточной концентрацией необходима для поддержания мембранного потенциала клеток, их способности к возбуждению и передачи нервного импульса. Точные данные общей распространенности гипокалиемии отсутствуют. Известно лишь, что она выявляется у 3-20% больных, находящихся на стационарном лечении. Несколько чаще это расстройство наблюдается у пациентов кардиологического, гастроэнтерологического отделений.

Общие сведения

Под гипокалиемией подразумевается снижение в сыворотке содержания калия до показателя ниже 3,5 ммоль/л, дефицит которого может быть обусловлен как уменьшением его запасов в организме, так и патологическим перемещением в клетки. Большая часть калия (120–160 ммоль/л) в норме находится во внутриклеточном пространстве (около 90%), а оставшаяся часть содержится в крови/костной ткани. Нормой содержания калия в организме является его концентрация в сыворотке от 3,5 до 5,5 ммоль/л. Концентрация калия в крови относительно постоянная, что регулируется процессами поступления его в клетки/выведения почками. Процесс перемещения калия из крови через клеточные мембраны определяется концентрацией калия вне клетки, состоянием мембран и клеточным метаболизмом. Связывание калия внутри клетки происходит при образовании белка и гликогена: установлено, что на 1 г гликогена поступает в клетки 1 г азота белка и 0,3 ммоль ионов калия.
Калий поступает в организм с пищей в среднем в количестве 2-3 г/сутки и абсорбируется в ЖКТ (тонком кишечнике); выводится с мочой (2-5 г), в меньшей степени с калом (менее 10 ммоль). Объем/скорость выделения калия определяется множеством факторов: концентрацией калия в крови, осмолярностью, состоянием кислотно-основного равновесия, влиянием гормонов вазопрессина/альдостерона, скоростью обновления клеток.

Суточная потребность в калии организма взрослого человека варьирует в пределах 40–100 ммоль/л. Повышает эффективность усвоения калия витамин В6, в то время как алкоголь негативно влияет на его баланс в организме. Следует учитывать, что калий из пищи плохо усваивается при дефиците магния. Поэтому часто недостаток калия и магния в организме взаимосвязаны. В норме баланс калия постоянно поддерживается процессом его выделения и поступления с пищей. При этом, содержание в организме калия обратно пропорционально содержанию натрия, то есть, чем больше калия, тем меньше натрия, и наоборот.

Калий принимает активное участие в передаче нервных импульсов, формировании клеточных потенциалов, сокращении гладких/скелетных мышечных волокон, кардиомиоцитов. Макроэлемент повышает стрессоустойчивость/физическую выносливость, координирует сердечный ритм, ответственен за нормализацию АД, способствует выведению из организма аллергенов/токсинов. Нехватка калия в организме у женщин и недостаток калия у мужчин являются опасным состоянием, поскольку его функции в организме чрезвычайно широкие: калий поддерживает биоэлектрическую активность клеток, кислотно-щелочное равновесие/водно-солевой баланс; способствует стабилизации сердечного ритма, уровня кровяного давления, поддержанию уровня рН.

Достоверных статистических данных распространенности гипокалиемии в общей популяции людей нет. Важно понимать, что и манифестная и особенно субклиническая гипокалиемия очень распространены в клинической практике, но зачастую остаются нераспознанными. Однако, дефицит калия выявляется у 3-20% пациентов гастроэнтерологического/кардиологического отделений. Причиной затруднений распознавания гипокалиемии служит вариабельность/динамичность и многообразие ее клинических проявлений, в связи с чем гипокалиемия имитирует различную органную/системную патологию.

Связанные расстройства

Симптомы следующих расстройств включают гипокалиемию. Сравнения могут быть полезны для дифференциальной диагностики:

• Синдром Барттера — нарушение обмена веществ, затрагивающее почки. Основные симптомы включают замедленный рост, слабость, чрезмерную жажду и чрезмерное мочеиспускание. Синдром Барттера характеризуется чрезмерной потерей калия через почки.
• Гипокалиемический периодический паралич (ГПП) представляет собой расстройство, характеризующееся эпизодами паралича с потерей глубоких сухожильных рефлексов и неспособностью мышц реагировать на электрическую стимуляцию. Причина ГПП неизвестна. Паралич может быть ограничен определенными группами мышц или может затрагивать все четыре конечности. Приступы обычно длятся от 24 до 48 часов. Уровень калия обычно ненормально низок (т.е. наблюдается гипокалиемия).
• Метаболический алкалоз — расстройство, характеризующееся повышением уровня бикарбоната в крови. Симптомы включают раздражительность, нервно-мышечную гипервозбудимость, низкий уровень калия в крови (гипокалиемия), мышечную слабость, нарушение моторики желудочно-кишечного тракта и чрезмерное мочеиспускание.

Чтобы найти другие расстройства, включающие гипокалиемию в качестве симптома, введите «Гипокалиемия» в качестве поискового термина в базе данных заболеваний.

Патогенез

Патогенез гипокалиемии многообразен и определяется ее формой. Основную роль в поддержании калиевого гомеостаза играют почки. Уровень калийурии определяется совокупностью нескольких процессов, а именно: фильтрацией калия, секрецией и его реабсорбции. Поскольку калий в плазме крови находится в свободном состоянии, он в почечных клубочках полностью фильтруется, ионы калия прошедшие через фильтр почти в полном объеме реабсорбируются в дистальных/проксимальных канальцах.

Процесс выделение почками калия находится под гуморальным контролем, основная роль в котором принадлежит минералокортикоидам (альдостерону), который как увеличивает проникновения ионов калия в клетки дистального канальца, так и повышает проницаемость клеточной мембраны для калия, способствуя секреции калия. Кроме альдостерона, в процессах регуляции выделения калия почками принимает участие и инсулин, который уменьшает выделение калия почками. Существенное влияние на калийурию оказывает состояние кислотно-щелочного равновесия. Так, при алкалозе в результате перехода калия, находящегося в плазме крови в клетки, развивается гипокалиемия. Калиевый дефицит отмечается при усиленном/ускоренном распаде белков в организме, что способствует форсированию выделение калия.

Причины и факторы риска

Гипокалиемия всегда возникает в результате чрезмерной потери калия с мочой, потом или стулом. Состояние всегда является симптомом другого расстройства, а не болезнью, которая возникает сама по себе.

Избыточная экскреция калия с мочой (калиурез) может быть результатом использования мочегонных препаратов (что увеличивает мочеиспускание), дефицита магния в крови, избыточных минералокортикоидов, таких как альдостерон в крови, которые влияют на электролит и баланс жидкости в организме тела (как правило, вызванные эндокринными заболеваниями), нарушениями в работе почек, или использованием высоких доз пенициллина.

Потеря калия через желудочно-кишечный тракт обычно вызвана длительной диареей или рвотой, хроническим злоупотреблением слабительными веществами, недостаточным употреблением калия в пищу, кишечной непроходимостью или инфекциями, такими как свищи в кишечнике, которые непрерывно выводят из организма кишечную жидкость. Кроме того, чрезмерное потоотделение из-за жаркой погоды или физических упражнений может вызвать гипокалиемию.

Причины

Причины гипокалиемии достаточно разнообразные к основным из которых можно отнести:

• Недостаточное поступление калия с пищей (нерациональное питание/строгие диеты) однообразное питание.
• Избыточное потребление сахара, кофесодержащих напитков, алкоголя.
• Избыточное поступление натрия, цезия, таллия и рубидия в организм.
• Потери калия при различных заболевания органов ЖКТ (язвенный колит/панкреатит), различных кишечных инфекциях, которые манифестируют многократной диареей/рвотой.
• Первичный/вторичный гиперальдостеронизм. Под влиянием альдостерона стимулируется процесс выделения калиевых ионов почками.
• Эндокринные заболевания (тиреотоксикоз, болезнь/синдром/Иценко-Кушинга, генетически обусловленная дисфункция коры надпочечников).
• Болезни почек (нефрит интерстициальный/почечный канальцевый ацидоз), протекающие с канальцевой дисфункцией, что приводит к усиленной калиевой экскреции.
• Перераспределение (изменения соотношения) калия между интерстицием и клеткой — переход из внеклеточного пространства К+ внутрь клеток. Встречается при алкалозе (смещении pH в щелочную сторону).
• Нервно-психические перегрузки, чрезмерные стрессорные факторы.
• Применение в высоких дозах глюкокортикоидов.
• Прием некоторых медикаментов. Ниже в таблице приведены основные лекарственные препараты, являющиеся индукторами гипокалиемии и механизмы ее развития.
• Другие причины — ожоги большой площади, гипомагниемия, синдром Бартера-Гиттельмана.

Признаки и симптомы

Чаще всего гипокалиемия протекает бессимптомно, без явных признаков расстройства. Однако симптомы гипокалиемии могут включать приступы сильной мышечной слабости, что в конечном итоге приводит к параличу и, возможно, дыхательной недостаточности.

Мышечная недостаточность может привести к параличу кишечника, низкому кровяному давлению, болезненным мышечным подергиваниям (тетания) и дефициту минералов. Тяжелая гипокалиемия может также привести к разрушению клеток скелетных мышц, особенно во время тренировок. Нормальный физический ответ на физические упражнения требует локального высвобождения калия из мышц. В истощенных калием мышцах недостаток калия препятствует адекватному расширению кровеносных сосудов, что приводит к снижению мышечного кровотока, судорогам и разрушению скелетных мышц.

Гипокалиемия также может нарушать способность почек концентрировать мочу, что приводит к чрезмерному мочеиспусканию (полиурия) и чрезмерной жажде (полидипсия). Другие симптомы могут включать потерю аппетита, тошноту и рвоту. Могут также наблюдаться нарушения в работе сердца, вызванные изменениями в электрокардиографе, спутанностью сознания, вздутии живота, снижением умственной активности.

Симптомы

Симптомы гипокалиемии зависят от уровня содержания калия в организме, однако, следует учитывать, что показатели концентрации калия в плазме отражают состояние калиевого баланса неточно. Симптомы и жалобы пациентов, сопровождающие снижение в организме концентрации калия, неспецифичны и достаточно разнообразны, поэтому в большинстве случаев речь идет не о клинической картине, а о различных клинических масках гипокалиемии.

Основные признаки дефицита калия наблюдаются при снижении его общего количества в диапазоне 10-30%, снижение содержания калия ниже 1,5 ммоль/л вызывает паралич дыхательных мышц. Симптомы недостатка калия в организме у женщин и нехватка калия в организме у мужчин манифестируют одной и той же симптоматикой.

Первые признаки нехватки калия связаны с нарушением нервно-мышечной возбудимости, что обусловлено нарушением поляризации/деполяризации клеточных мембран и проявляется астенией/мышечной слабостью, повышенной усталостью, парестезиями/спазмами мышц, снижением сухожильных рефлексов. При хронической гипокалиемии появляются функциональные расстройства и структурные повреждения как периферической, так и центральной нервной системы, что реализуется расстройствами психоэмоциональной сферы в виде ипохондрического, астенического или тревожно-депрессивного синдромов.

Сенсорные нарушения манифестируют легкими парестезиями конечностей/лица или утратой тактильной/болевой чувствительности или выраженной гиперестезией. Двигательные нарушения коррелируют с выраженностью/длительностью гипокалиемии, варьируя от легкой слабости мышц верхних и нижних конечностей, снижения сухожильных рефлексов до паралича, в том числе дыхательных мышц. Проявлением гипокалиемии могут быть и симптомы/изменения со стороны органов пищеварения (парез кишечника, метеоризм, рвота, кишечная непроходимость паралитическая, запоры), а также мочеполовой системы (полиурия, атония мочевого пузыря, некроз в почках).

Одним из наиболее частых проявлений гипокалиемии являются расстройства сердечно-сосудистой деятельности, для которых характерно расширение полостей сердца, снижение сократительной функции миокарда, наличие систолического шума на верхушке сердца, снижение артериального давления.

Повреждающее действие недостаточности ионов калия в организме хорошо отражается на ЭКГ, что позволяет ее использовать в качестве своеобразного индикатора скрытой гипокалиемии. К характерным ЭКГ-признакам гипокалиемии относятся желудочковые экстрасистолы, депрессия/инверсия зубца Т, пролонгация QRS, выраженный зубец U, снижение сегмента ST (рис. ниже).

Как правило, при дефиците калия отмечается снижение психической/умственной деятельности, проявляющееся в заторможенности, апатии, а при значительном дефиците, возможно развитие коматозного состояния.

Стандартные методы лечения

Первоначально необходимо устранить первопричину гипокалиемии. При гипокалиемии тяжелой формы можно вводить перорально или внутривенно хлористый калий. Лечение должно тщательно контролироваться врачом. Любые связанные кислотно-щелочные расстройства или гормональные нарушения должны быть оценены до планирования лечения. Введение калия и калийсберегающих диуретиков обычно не рекомендуется пациентам с заболеваниями почек, сахарным диабетом или дисфункциями вегетативной нервной системы. Дисбаланс внешнего и внутреннего уровней калия у этих людей может предрасполагать их к опасным для жизни степеням гиперкалиемии (т.е чрезмерно повышенному уровню калия в организме).

Гипокалиемия у лиц с высоким кровяным давлением, принимающих диуретики, может быть улучшена путем замены потерянного калия в рационе через определенные фрукты или препараты калия. Гипокалиемия также может быть минимизирована диетическим ограничением соли, поскольку высокие показатели выведения натрия способствуют потере калия с мочой. Люди, которые занимаются энергичными видами спорта или занимаются спортом в теплую погоду, должны обязательно заменить калий, который теряется при чрезмерном потоотделении. Это может быть достигнуто через составления рациона питания.

Анализы и диагностика

В основе диагносте лежат лабораторно-инструментальные методы обследования пациента:

• Лабораторные исследования. Проводится определение КОС крови и концентрации калия, магния, натрия. В биохимическом анализе крови определяется концентрация мочевины, креатинина; в анализе мочи — наличие хлора/относительная плотность.
• Анализы на гормоны. Определяется уровень альдостерона/ренин, вычисляется ренин-альдостероновое соотношение. По показаниям проводятся анализы на 17-ОН-прогестерон, кортизол, тиреотропный гормон.
• Электрокардиография. На ЭКГ ищут характерные признаки ЭКГ гипокалиемии (удлинение интервала QT, депрессия сегмента ST, наличие зубца U).
• Инструментальные исследования. УЗИ/КТ надпочечников, УЗИ почек с допплерографией. По показаниям — эхокардиография.
• Кроме определения содержания калия важна и диагностика причин гипокалиемии, алгоритм которой приведен на рисунке ниже.

Классификация

Чаще всего в клинической практике принято разделять гипокалиемию на:

• легкую
  — содержание К+ 3-3,5 мэкв/л.
• тяжелую
  — уровень К+ ниже 3 ммоль/л.

Отдельно выделяется псевдогипокалиемия, не имеющая симптомов и не требующая лечения. Ложный результат анализа можно получить, если у больного очень высокий уровень лейкоцитов (лейкоциты активно поглощают К+). Такое происходит, например, при лейкозе или тяжелой инфекции. Также ложно завышенные показатели возможны, если концентрация К+ определяется в крови, длительно хранящейся при комнатной температуре.

Диета

Специальной диеты нет, однако коррекция рациона питания с включением продуктов богатых калием является важнейшей составляющей коррекции гипокалиемии. С этой целью рекомендуется включать в рацион питания молочные продукты (молоко, творог и сметана), бобовые культуры, овсяную/гречневую крупы, грибы, картофель, хлеб с отрубями, томат, морскую рыбу (ставрида, минтай, лосось, тунец, килька), капусту (цветную/белокочанную/брокколи), морковь, огурцы, зелень (петрушка, шпинат), морскую капусту, свежие фрукты (персики, бананы, киви, авокадо, абрикосы), орехи, сухофрукты (чернослив, курага, изюм), компоты, черный чай, какао, томатный сок, свежевыжатые соки (виноградный, апельсиновый, морковный), шоколад.

Ограничению/полному исключению из рациона питания подлежат ненатуральные сахарсодержащие напитки (лимонады, «кока-кола», «фанта», «пепси»). Ограничению подлежит и употребление соли, но при этом, бессолевая диета не допускается. Важно учитывать, что большая часть калия при тепловой обработке растворяется в воде, поэтому отваривать продукты нужно в минимальном количестве воды.

Прогноз и профилактика

Гипокалиемия – это серьезная патология, которая без своевременного лечения может закончиться летальным исходом. Самой частой причиной смерти выступают аритмии (ПЖТ, ФЖ). Реже пациенты умирают от паралича диафрагмы, острой почечной недостаточности вследствие массивного рабдомиолиза. Профилактика сводится к лечению заболеваний, на фоне которых снижается уровень К+ в крови, добавлению к обычным мочегонным препаратам калийсбергающих диуретиков, употреблению продуктов, богатых калием (бананы, сухофрукты, овощи).

Профилактика

Профилактические мероприятия сводятся к:

• Рациональному питанию с достаточным количеством калийсодержащих продуктов без нарушения правил термической обработки.
• Исключению низкокалорийных диет, отказ от вредных привычек.
• Оптимизации сна/бодрствования.
• Ограничение психических и нервных перегрузок.
• Замене (по возможности) мочегонных средств и других лечебных препаратов, способствующих выведению калия из организма. При невозможности их замены необходимо регулярно проходить лабораторное обследование на концентрацию калия в сыворотке.
• Ограничению потребления поваренной соли.
• Периодическому приему для профилактической коррекции гипокалиемии Панангина (1 табл. 3 раза в день) на протяжении 3 недель.

Как предотвратить гипокалиемию?

Около 20 процентов пациентов в больницах испытывают гипокалиемию, в то время как только 1 процент взрослых, не находящихся в больнице, страдают гипокалиемей. Врач или медсестра обычно наблюдают за пациентом во время пребывания в больнице, чтобы предотвратить гипокалиемию.

Если на протяжении более 24-48 часов наблюдается рвота или понос, следует обратиться к врачу. Предотвращение длительных приступов болезни и потери жидкости важно для предотвращения развития гипокалиемии.

— Богатая калием диета.

Соблюдение диеты, богатой калием, может предотвратить и лечить низкий уровень калия в крови. Обсудите диету с врачом. Следует избегать употребления слишком большого количества калия, особенно если принимаются добавки с калием. Хорошим источником калия являются следующие продукты:

• авокадо;
• бананы;
• инжир;
• киви;
• апельсины;
• шпинат;
• помидоры;
• молоко;
• горох и бобы;
• арахисовое масло;
• отруби.

Последствия и осложнения

Наиболее существенным осложнением гипокалиемии является нарушение ритма сердца (фибрилляция желудочков/желудочковая тахикардия), что при отсутствии своевременной квалифицированной медицинской помощи может привести к летальному исходу. В ряде случаев может развиваться дыхательная недостаточность из-за слабости межреберной мускулатуры/диафрагмы. Гипокалиемия усиливает чувствительность к сердечным гликозидам, что сопровождается риском гликозидной интоксикации. Более редкими осложнениями являются кишечная непроходимость и развитие хронической почечной недостаточности.

Лечение гипокалиемии

Отделение, в котором проводится лечение больных, определяется патологией, послужившей причиной снижения К+ (нефрологии, гастроэнтерологии и т.д.). Пациентов в тяжелом состоянии необходимо перевести в отделение реанимации и интенсивной терапии. Для начала отменяются все лекарственные препараты, которые могут приводить к гипокалиемии. Основной и первоочередной задачей является нормализация концентрации К+, купирование жизнеугрожающих нарушений ритма.

• Коррекция калиевого дефицита.
  При легкой степени и стабильном состоянии больного в качестве лечения назначаются пероральные формы препарата калия (KCl). При тяжелой гипокалиемии предпочтительно внутривенное введение. При сочетании с метаболическим ацидозом используются гидрокарбонатные, цитратные соли. Во избежание гиперкалиемии скорость инфузии не должна превышать 10 мэкв/ч. С целью уменьшения почечной экскреции калиевых ионов к лечению добавляют калийсберегающие диуретики (спиронолактон).
• Борьба с аритмиями.
  В преобладающем большинстве случаев восполнения дефицита К+ достаточно для достижения синусового ритма. В некоторых ситуациях приходится использовать антиаритмические препараты (амиодарон, пропафенон, флекаинид). При развитии фибрилляции желудочков единственный метод лечения – это дефибрилляция.

Список источников

• Нацименто Л. Гиперкалиемия и гипокалиемия//Трудный диагноз: В 2-х томах/ Под ред. Р.Б. Тейлора, т. 1. М., Медицина, 1992, с. 302-322.
• Руководство по клинической лабораторной диагностике. Ч.3: Клиническая биохимия/Под ред. проф. М.А. Базарновой, проф. В.Т. Морозовой. К., Вища школа, 1986, с. 216-223.
• Соковец Т.Г., Богданов Э.И. Гипокалиемические миоплегии//Казанский медицинский журнал. 2013. С.933–938.
• Молашенко Н.В., Платонова Н.М., Юкина М.Ю. и др. Первичный альдостеронизм. Сборник методических рекомендаций. Под ред. Е.А. Трошиной. Тверь: Триада; 2021.
• Хейтц У. Водно-электролитный и кислотно-основной баланс. Пер. с англ. М.: Бином; 2009.