PROGNOSTIC VALUE OF HYPERKALEMIA: TREATMENT OPTIONS

ПРОГНОСТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ГИПЕРКАЛИЕМИИ. ПУТИ КОРРЕКЦИИ

Обзорная статья

Поселюгина О.Б.¹, Михайлова М.И.^2, *

¹ ORCID:0000-0001-5775-9868;

^{1, 2} Тверской государственный медицинский университет, Тверь, Россия

* Корреспондирующий автор (masha.mihajlova2014[at]yandex.ru)

Аннотация

Калий является важным ионом тела человека, его концентрация в клетках выше, чем во внеклеточном пространстве, примерно в 100 раз, а создаваемая при этом разница электрических потенциалов необходима для поддержания нормальной работы клеток организма человека. Частота выявления больных с гипергликемией среди госпитализированных пациентов палат интенсивной терапии составляет около 10%. Чрезмерное повышение калия в крови может явиться причиной их гибели в следствие поражения центральной нервной системы, развития атриовентрикулярной блокады, остановки. Летальность среди больных с гиперкалиемий при калии крови выше 7 ммоль/л составляет 28%.

Цель исследования – представить современный взгляд на проблему гиперкалиемии с оценкой ее прогностического значения и путей коррекции.

Материал и методы: в статье проведен и представлен анализ современной медицинской литературы по указанной проблеме.

Результаты и обсуждение: в статье подробно проанализированы возможные причины гиперкалиемии. Показано ее прогностическое значение в зависимости от уровня содержания калия в крови. Представлены основные клинико-лабораторно-инструментальные этапы диагностики данного патологического состояния. Освещены пути его коррекции.

Заключение: развернутое представление о гиперкалиемии и путях ее коррекции явиться важным моментом в оказании медицинской помощи населению первичным звеном здравоохранения, в первую очередь, врачами терапевтами и хирургами, поскольку позволит своевременно выявлять и корригировать данное осложнение.

Ключевые слова: гиперкалиемия, прогноз, почечная недостаточность.

PROGNOSTIC VALUE OF HYPERKALEMIA: TREATMENT OPTIONS

Review article

Poselyugina O.B.¹, Mikhailova M.I.^2, *

¹ ORCID: 0000-0001-5775-9868;

^{1, 2} Tver State Medical University of the Ministry of Health of Russia, Tver, Russia

* Corresponding author (masha.mihajlova2014[at]yandex.ru)

Abstract

Potassium is an important ion of the human body, its concentration in cells is about 100 times higher than in the extracellular space while the difference created in electrical potentials is necessary to maintain the correct functioning of human cells. The detection rate of patients with hyperkalemia among hospitalized patients in intensive care units amounts to 10%. An excessive potassium increase in the blood can become the cause of death as a result of damage to the central nervous system, the development of atrioventricular block and arrest. Mortality among patients with hyperkalemia with blood potassium above 7 mmol/L is 28%.

The aim of the study is to present a modern view of hyperkalemia with an assessment of its prognostic value and ways of treatment.

Materials and methods: the article presents an analysis of modern medical literature on this issue.

Results and discussion: the article analyzes in detail the possible causes of hyperkalemia and shows its prognostic value depending on the level of potassium in the blood. The study presents the main clinical, laboratory and instrumental stages of diagnosis of this pathological condition and highlights the ways of its treatment.

Conclusion: a detailed understanding of hyperkalemia and ways to correct it can be an important point in providing medical care to the population by the primary health care setting, primarily by general practitioners and surgeons, since it will allow timely detection and treatment of this complication.

Keywords: hyperkalemia, prognosis, renal failure.

Введение

Калий является важным ионом тела человека, его концентрация в клетках выше, чем во внеклеточном пространстве, примерно в 100 раз, при этом создается определенная разница электрических потенциалов, которая необходима для обеспечения нормальной работы клеток организма человека [1]. Гиперкалиемия является одним из самых опасных проявлений почечной недостаточности, которая протекает со снижением диуреза. Она может явиться причиной гибели пациентов. Концентрации калия в крови оказывает непосредственное влияние на ткани и органы, так, когда концентрация достигает более 7 ммоль/л - мышечные и нервные клетки теряют способность к возбудимости, что ведёт к параличам, поражению центральной нервной системы, атриовентрикулярной блокаде вплоть до остановки сердца [2]. Частота выявления больных с гиперкалиемией среди госпитализированных пациентов палат интенсивной терапии составляет около 10% [3]. Высокий риск развития отмечается у детей до года, пожилых людей, пациентов с почечной недостаточностью, с заболеваниями почек, мочевых путей, тяжелом сахарном диабете, хронической сердечной недостаточности, раке, полипрогмазии [4]. Лекарственные препараты, могут способствовать развитию гиперкалиемии у госпитализированных больных в 75% случаев. Чаще всего гиперкалиемия встречается у мужчин, чем у женщин. Показатель летальности среди больных с гиперкалиемией составляет 14,3%, при калии крови выше 7 ммоль/л – 28%, при калии ниже 6,5 ммоль/л – 9%.

Основная часть

Содержание внеклеточных ионов калия непосредственно зависит от соотношения калийсберегающих и калийснижающих механизмов [5]. К калийсберегающим – относят инсулинорезистентность, метаболический ацидоз. При нормальных показаниях инсулина усиливается поглощение калия миоцитами. Перераспределение калия обычно происходит из-за: дефицита инсулина, снижения биосинтеза или действия альдостерона, ослабления адренергической передачи сигналов и осмолярных нарушений, включая гипергликемию. Причинами развития гиперкалиемии являются повышенное поступление калия в организм, переход его из внутриклеточного во внеклеточное пространство и нарушение выделения. В значительной степени поддержание гиперкалиемии определяют: почечная недостаточность и/или неспособность усилить секрецию калия в дистальных канальцах [6]. Ухудшает ситуацию прием лекарственных препаратов, способствующих развитию гиперкалиемии: ингибиторов ангиотензинпревращающего фермента, антагонистов ангиотензина II, гепарина, β-адреноблокаторов, дигоксина, калийсберегающих диуретиков (амилорид, триамтерен, спироналоктон), триметоприна и др. [7]. К средствам, способным вызвать гиперкалиемию относят еще пищевые и травяные добавки: молочай, ягоды боярышника, жень-шень, калиевые добавки и заменители соли: бананы, апельсиновый сок. НПВС и селективные ингибиторы ЦОГ-2 снижают продукцию простагландинов, что приводит к снижению кровотока через афферентную артериолу и, тем самым, подавляют синтез ренина и секрецию альдостерона. Такие лекарственные препараты как циклоспорин и такролимус, подавляют высвобождение ренина, что приводит к снижению синтеза альдостерона, и снижению секреции калия в собирательных трубочках. Гепарины, иАПФ и БРА тормозят синтез альдостерона в надпочечниках. Калийсберегающие диуретики (спиронолактон, этинил) тормозят связывание альдостерона с рецепторами в почечных канальцах. Особенно опасной является комбинация иАПФ, БРА с верошпироном. Факторами риска опасной гиперкалиемии являются пожилой возраст, доза верошпирона более 25 мг в сутки, сниженная функция почек, сахарный диабет 2 типа [1].

Основными причинами, при которых происходит уменьшение выделения калия с почками, являются: олигурическая стадия острой почечной недостаточности, хроническая болезнь почек с СКФ ниже 15 мл/мин; минералкортикоидная недостаточность при болезни Аддисона, адреналэктомия, гипоальдостеронизм; первичные или приобретенные дефекты секреции калия в дистальном канальце, дефицит натрия в организме, диета с низким содержанием натрия, лекарственные причины [4].

Неправильный забор крови, гемолиз при заборе крови, значимый лейкоцитоз и тромбоцитоз могут явиться причиной псевдогиперкалиемии [8].

При метаболическом ацидозе происходит индуцированный выход калия из клеток в кровь. К снижению уровня калия в крови могут приводить гипокалиемическая диета, применение диуретиков, вторичный гиперальдостеронизм. Суммарное действие этих двух механизмов обеспечивает нормальный уровень калия в крови у больных с ХБП до диализных стадий [9].

Со стороны патофизиологии гиперкалиемию подразделяют по степени выраженности на 3 категории: легкую (5,5–6,0 ммоль/л); умеренную (6,1–6,9 ммоль/л); тяжелую (>7,0 ммоль/л) [5]. Клинический подход к оценке гиперкалиемии подразумевает разделение гиперкалиемии на 2 степени тяжести: 1) угрожающая жизни гиперкалиемия (>6,5 ммоль/л и/или наличие ЭКГ-признаков, характерных для гиперкалиемии); 2) не угрожающая жизни гиперкалиемия (≤6,5 ммоль/л и отсутствие ЭКГ-признаков, характерных для гиперкалиемии) [7].

Клинические симптомы гиперкалиемии обычно проявляются только при тяжелой гиперкалиемии. Они включают в себя брадикардию, тахипноэ (слабость дыхательных мышц), мышечную слабость и вялые параличи, угнетение или отсутствие глубоких рефлексов [10].

Осмотр больного с гиперкалиемией должен начинаться с изучения жалоб пациента. Зачастую их беспокоит слабость, утомляемость, редко – мышечные параличи, затрудненное дыхание, сердцебиение или боль в грудной клетке. При сборе анамнеза заболевания очень важно уточнить причину, которая могла привести к развитию гиперкалиемии. Уточняется наличие почечной недостаточности, сахарного диабета, хронической сердечной недостаточности, характер питания, прием лекарственных препаратов, обладающих снижающих выделение калия (калийсберегающие диуретики, и-АПФ, БРА, НПВС, циклоспорин, триметоприм, сульфаметоксазол), бета-адреноблокаторов, оценивается риск развития рабдомиолоза (тепловой удар, хронический алкоголизм, чрезмерная физическая нагрузка), гемолиза и синдрома лизиса опухоли [11].

Обследование больного с гиперкалиемий включает в себя определение функции почек, а именно, креатинина, мочевины, калия и натрия крови, СКФ и осмоляльности мочи. При этом снижение содержания калия в моче ниже 20 мэкв/л, предполагает снижение выделения калия почками, свыше 40 мэкв/л – внепочечные причины развития гиперкалиемии. Заключение о способности почек к экскреции калия может быть сделано на основании оценки транстубулярного градиента калия, который рассчитывается по формуле: (калий мочи делится на калий сыворотки)/ (осмолярность мочи делится на осмоляльность сыворотки). Если транстубулярный градиент меньше трех, то отсутствует эффект альдостерона на собирательные канальцы почек, то есть они недостаточно выделяют калий. Если указанный коэффициент свыше 7, то эффект альдостерона присутствует и почки будут адекватно выделять калий в случае гиперкалиемии. Оценка этого теста производиться при условии, что осмоляльность мочи превышает осмоляльность плазмы и концентрации натрия мочи более 20 мэкв/л, то есть при достаточном его поступлении в дистальный отдел нефрона [12].

К диагностике гиперкалиемии относят и клинический анализ крови, в котором необходимо обратить внимание на гемоглобин и гематокрит с целью исключения гемолиза, количество лейкоцитов и тромбоцитов. Определяются и другие биохимические показатели крови: сахар, ЛДГ, АЛТ, КФК, мочевая кислота, фосфор (с целью исключения гемолиза, рабдомиолиза, лизиса опухоли). Исследуются показатели кислотно-щелочного состояния. Согласно клиническим рекомендациям, всем пациентам 4-5 стадии ХБП в условиях стационара необходимо оценить состояния кислотно-щелочного равновесия по показаниям, для исключения гиперкалиемии связанной с выраженным ацидозом [9]. Определяется кортизол, ренин, альдостерон крови. Для исключения врожденной гиперплазии надпочечников определяют 11-бета-гидроксилазу [1].

Поскольку на фоне гиперкалиемии происходит нарушение проводимости электрического возбуждения в миокарде, обязательным методом исследования является регистрация ЭКГ. На ЭКГ регистрируются определенные последовательные отклонения деятельности миокарда, в то время как нарастает гиперкалиемия: увеличение зубца Т (калий 6–7 ммоль/л); расширение, уплощение или отсутствие зубца Р, расширение комплекса QRS (калий 7–8 ммоль/л), синусоидальный QRST (калий 8–9 ммоль/л); удлинение PQ, атриовентрикулярная блокада, желудочковая тахикардия/фибрилляция (калий >9 ммоль/л) [7]. Также брадикардия порой может служить единственным признаком гиперкалиемии на ЭКГ. Не всегда показатель гиперкалиемии соотносится с проявлениями на ЭКГ.

В лечении гиперкалиемии выделяют несколько направлений. Для пациентов с калием менее 6 ммоль/л надо стремиться к достижению нормальных показателей калия через 3-4 часа или больше; при уровне калия от 6 до 7 ммоль/л, можно использовать средства, которые оказывают гипокалиемический эффект через 1-2 часа. Жизнеугрожающая гиперкалиемия с уровнем калия в плазме крови более чем 7,0 ммоль/л и/или наличие ЭКГ-изменений, характерных для гиперкалиемии, при отсутствии эффекта от консервативной терапии, является экстренным клиническим состоянием, которая требует неотложной коррекции уровня калия с помощью процедуры гемодиализа или перитонеального диализа. Для консервативной терапии таких пациентов должны использовать чрезвычайно срочные лекарства, те, которые работают в течение первых 30 минут, которые обязаны спасать жизни в тяжелых случаях. При тяжелой гиперкалиемии пациент должен быть помещен в отделение реанимации/интенсивной терапии и подключен к кардиомонитору [3].

В тех ситуациях, когда гиперкалимия вызвана приемом калийсберегающих диуретиков, иАПФ, БРА, лечение будет заключаться в снижении дозы или в полном исключении данных препаратов. При персистирующей гиперкалемии необходимо исключить из рациона продукты, богатые калием, такие, как шоколад, картофель, зелень, фрукты, сухофрукты, соки, компоты и обучить пациента и его семью данной диете.

Медикаментозное лечение гиперкалиемии начинается при уровне калия плазмы >5,5 ммоль/л. Оно включает в себя внутривенное введение 4% раствора бикарбоната натрия 1-2 мл/кг в течение 20 минут под контролем кислотно-основного состояние крови, начало действия отмечается через 5-10 минут, продолжительность действия 1-2 часа. Эффективным является внутривенное введение 20% глюкозы в 1-2 г/кг с инсулином, при этом, начало действия отмечается через 30-60 мин, продолжительность действия 2-4 часа. Доказана эффективность внутривенного применения 10% раствора глюконата кальция 0,5-1,0 мл/кг с наблюдением за числом сердечных сокращений. Повторное введение проводится до исчезновения изменений на ЭКГ. Глюконат кальция начинает действовать немедленно, продолжительность его действия 30-60 мин. Внутривенное применение петлевых диуретиков от 40 до 100 мг внутривенно, начинают действовать через 30 минут, продолжительность действия составляет 3-4 часа. Инъекция растворимого инсулина, начинает действовать через 15 минут, действует 3–4 часа, обеспечивает выведение калия с мочой. Применение β₂ агонистов (сальбутамола) 10-20 мг в 4 мл физиологического раствора, через небулайзер, также используется для снижения калия крови.

До настоящего времени не было эффективных препаратов, снижающих уровень калия крови, которые можно было бы использовать в амбулаторных условиях. В литературе в последнее время обсуждается эффективность применения ионообменных смол для лечения гиперкалиемии. Полистиролсульфонат натрия, который в США чаще всего использовался при гиперкалиемии на фоне ХБП, часто вызывал гипернатриемию, увеличение объема циркулирующей крови и осложнения со стороны желудочно-кишечного тракта, что привело к запрету на его применение в 2009 году.

Одной из наиболее безопасных и эффективных смол, является препарат - Калимейт, который представляет собой катионообменную смолу полистиролсульфонат кальция. После перорального введения препарата, в желудочно-кишечном тракте катион кальция смолы высвобождается в кровь, замещаясь катионом калия из крови пациента (преимущественно в толстом отделе кишечника), приводя к снижению калия в крови. При применении общей суточной дозы 15-30 г/день, у пациентов, страдающих почечной недостаточностью, уровень сывороточного калия снижается на 1 мЭкв/л. В отличие от натрийсодержащих катионообменных смол, Калимейт не приводит к увеличению уровней сывороточного натрия и фосфата, уменьшению уровня сывороточного кальция у пациентов с почечной недостаточностью.

Имеются данные литературы о появлении новых калий связывающих агентов: 1)Патиромер - применяется в дозе 8,4 мг – 25,2 мг орально один раз в день; 2)ZS-9. Данные препараты продемонстрировали эффекты снижения калия в рандомизированных контролируемых исследованиях второй и третьей фазы [2].А также вызывают снижение калия за неделю применения, поэтому не должны использоваться при жизнеугрожающей гиперкалиемии. Можно полагать, что развернутое представление о гиперкалиемии и путях ее коррекции является важным моментом в оказании медицинской помощи населению первичным звеном здравоохранения, в первую очередь, врачами терапевтами и хирургами, поскольку позволит своевременно выявлять и корригировать данное осложнение.

Конфликт интересов Не указан.

Conflict of Interest None declared.

Список литературы / References

1. Шилов Е.М. Нефрология. Клинические рекомендации / Е.М. Шилов, А.В. Смирнова, Н.Л. Козловская. - ГЭОТАР-Медиа, 2020. - 856 с.
2. Ватазин А.В. Новые возможности коррекции гиперкалимии у пациентов с хронической болезнью почек. Нефрология. / А.В. Ватазин, Е.М. Шилов, Н.Ю. Хозяинова /Т. 20 №4 -2016. – С.47-53
3. Смирнов А.В. Национальные рекомендации. Хроническая болезнь почек: основные принципы скрининга, диагностики, профилактики и подходы к лечению / А.В. Смирнов, Е.М. Шилов, В.А. Добронравов, И. Г. Каюков, И. Н. Бобкова, М. Ю. Швецов, А.Н. Цыгин, А.М. Шутов//Нефрология. - 2012. Т.16, №1. - С.89-115
4. Михайлова Н.А. Гиперкалиемия: современный взгляд на проблему и возможности терапии (часть 2)/ Н.А. Михайлова, О.Н. Котенко, Е.М. Шилов//Клиническая нефрология. - 2017. - №3 -С. 54-59
5. Шутов Е.В. Гиперкалиемия - клиническое значение, подходы к лечению / Е. В. Шутов //Клиническая нефрология. - 2019. - №3 - С. 70-76
6. Pepin J. Advances in diagnosis and management of hypokalemic and hyperkalemic emergencies/J Pepin, C. Shields// Emerg Med Pract. - 2012. - №14.- P. 1-17
7. Никитин И.Г. Хроническая болезнь почек / И.Г. Никитин, Е.В. Резник, М.В. Зайвая, О.А. Эттингер, В.А. Кисляков, Г.Е. Гендлин, А.С. Дворников. - Москва: ФГБОУ ВО РИНМУ им. Н. И. Пирогова МЗ РФ , 2019. - 136с.
8. Sarafidis PA. Prevalence and factors associated with hyperkalemia in predialysis patients followed in a low-clearance clinic/P.А. Sarafidis,R Blacklock, E Wood et al.// Clin J Am SocNephrol. - 2012; №7: P.1234-1241
9. Моисеев В.С. Сердечно-сосудистый риск и хроническая болезнь почек: стратегии кардио-нефропротекции/ В.С. Моисеев, Н.А. Мухин, А.В. Смирнов, Ж.Д. Кобалова, И.Н. Виллевальде, М.А. Ефремовцева, Л.В. Козловская, М.Ю. Швецов, М.В.Шестаков//Российский кардиологический журнал. - 2017. - Т.19. - №8. - С.7-37.
10. Вандер. А. Физиология почек /А. Вандер. - СПб: Питер. - 2000. -256 с.
11. Stefan J. Schunk Potassium: An Ion With Dangerous Airs and Graces /Thimoteus Speer; Stefan J. Schunk; Stephen ZewingerEur Heart J.- 2018;39(17):1543-1545. Eur Heart J. 2018;39 (17):1543-1545.
12. Xiao LI. Calcium Polystyrene Sulfonate in Treating Hyperkalemia Patients with Chronic Kidney Disease: Multi-center Clinical Study/LI Xiao , XU Gang , Hong-li et al// Chin J Nephrol. - 2013. - № 29(6). - P. 18-22

Список литературы на английском языке/ References in English

1. Shilov E.M. Nefrologija. Klinicheskie rekomendacii [Nephrology. Clinical recommendations] / Е.М. Shilov, A.V. Smirnova, N.L. Kozlovskaya. - GEOTAR-Media, 2020 .-- 856 p. [in Russian]
2. Vatazin A.V. Novye vozmozhnosti korrekcii giperkalimii u pacientov s hronicheskoj bolezn'ju pochek. Nefrologija. [New possibilities for correcting hyperkalemia in patients with chronic kidney disease. Nephrology]. / A.V. Vatazin, E.M. Shilov, N.Yu. Khozyainova / Vol. 20 №. 4 -2016. - P.47-53.[in Russian]
3. Smirnov A.V. Nacional'nye rekomendacii. Hronicheskaja bolezn' pochek: osnovnye principy skrininga, diagnostiki, profilaktiki i podhody k lecheniju [National guidelines. Chronic kidney disease: basic principles of screening, diagnostics, prevention and approaches to treatment] / A.V. Smirnov, E.M. Shilov, V.A. Dobronravov, I. G. Kayukov, I. N. Bobkova, M. Yu. Shvetsov, A. N. Tsygin, A.M. Shutov // Nefrologija [Nephrology]. - 2012. P.16, №. 1. - P.89-115. [in Russian]
4. Mikhailova N.A. Giperkaliemija: sovremennyj vzgljad na problemu i vozmozhnosti terapii (chast' 2) [Hyperkalemia: a modern view of the problem and the possibilities of therapy (part 2)] / N.A. Mikhailova, O. N. Kotenko, E.M. Shilov // Klinicheskaja nefrologija [Clinical Nephrology]. - 2017. - №. 3 -P. 54-59. [in Russian]
5. Shutov E.V. Giperkaliemija - klinicheskoe znachenie, podhody k lecheniju [Hyperkalemia - clinical significance, approaches to treatment] / E.V. Shutov // Klinicheskaja nefrologija [Clinical nephrology]. - 2019. - №. 3 - P. 70-76. [in Russian]
6. Pepin J. Advances in diagnosis and management of hypokalemic and hyperkalemic emergencies/J Pepin, C. Shields// Emerg Med Pract. - 2012. - №14.- P. 1-17
7. Nikitin I.G. Hronicheskaja bolezn' pochek [Chronic kidney disease] / I.G. Nikitin, E.V. Reznik, M.V. Zayvaya, O.A. Ettinger, V.A. Kislyakov, G.E. Gendlin, A.S. Dvornikov. - Moscow: FGBOU VO RINMU them. N.I. Pirogov, Ministry of Health of the Russian Federation, 2019 .-- 136p. [in Russian]
8. Sarafidis PA. Prevalence and factors associated with hyperkalemia in predialysis patients followed in a low-clearance clinic/P.А. Sarafidis,R Blacklock, E Wood et al.// Clin J Am SocNephrol. - 2012; №7: P.1234-1241
9. Moiseev V.S. Serdechno-sosudistyj risk i hronicheskaja bolezn' pochek: strategii kardio-nefroprotekcii [Cardiovascular risk and chronic kidney disease: strategies for cardio-nephroprotection] / V.S. Moiseev, N.A. Mukhin, A.V. Smirnov, Zh.D. Kobalova, I.N. Villevalde, M.A. Efremovtseva, L.V. Kozlovskaya, M.Yu. Shvetsov, M.V. Shestakov // Rossijskij kardiologicheskij zhurnal [Russian Journal of Cardiology]. - 2017. - Vol.19. - №. 8. - P.7-37. [in Russian]
10. A. Physiology of the kidneys / A. Vander. - SPb: Peter. - 2000.-256 p. [in Russian]
11. Stefan J. Schunk Potassium: An Ion With Dangerous Airs and Graces /Thimoteus Speer; Stefan J. Schunk; Stephen ZewingerEur Heart J.- 2018;39(17):1543-1545. Eur Heart J. 2018;39 (17):1543-1545.
12. Xiao LI. Calcium Polystyrene Sulfonate in Treating Hyperkalemia Patients with Chronic Kidney Disease: Multi-center Clinical Study/LI Xiao , XU Gang , Hong-li et al// Chin J Nephrol. - 2013. - № 29(6). - P. 18-22