Изменения концентрации калия: гипер и гипокалиемия

Список сокращений: Ca++ – кальций; K+ – калий; Na++ – натрий; ГК – глюкоза крови; ЕД – единица действия; ЖКТ – желудочно-кишечный тракт; ИАПФ – ингибиторы ангиотензинпревращающего фактора; НПВС – нестероидные противовоспалительные средства; ОКА – общий клинический анализ крови; Т4 о – общий тироксин; физ. раствор – физиологический раствор (0,9% раствор хлорида натрия); ЭКГ – электрокардиограмма.

Гиперкалиемия

Список патологий, способных привести к повышению концентрации сывороточного калия, достаточно обширен. Многие из этих нарушений встречаются в повседневной практике. Наиболее сильное повышение уровня ионов калия наблюдается в следующих случаях:
  • Реперфузия ишемических тканей пострадавших, например, в результате тромбоэмболии, что наиболее часто встречается у кошек в результате гипертрофической кардиомиопатии; или пострадавших в результате длительной компрессии мягких тканей, что характерно для кошек с так называемой «болезнью стеклопакета».
  • Уретральная обструкция различного генеза.
  • Болезнь Аддисона.
Перечисленные ниже патологии встречаются реже, но тем не менее при них также весьма характерно развитие гиперкалиемии:
  • Минеральный ацидоз (например, почечного генеза).
  • Синдром острого лизиса опухолей.
  • Тяжелые раздавливающие повреждения, укусы змей.
Снижение экскреции калия, приводящее к повышению его уровня в сыворотке крови, наблюдается при постановке ряда дифференциальных диагнозов:
  • Билатеральная полная обструкция мочеточников.
  • Разрыв мочевого пузыря.
  • Билатеральный разрыв мочеточников.
  • Острая почечная недостаточность с ан- или олигурией.
  • «Псевдоболезнь Аддисона»: паразитарная инвазия ЖКТ, колит.
  • Хилоторакс с плевральным дренажом.
  • Перитонеальный и перикардиальный выпот (в этом случае преимущественно развивается незначительная гиперкалиемия).
  • Тепловой удар.
Как видно из списка представленных диагнозов, патологии могут иметь отношение к нарушению работы совершенно разных органов и их систем. При выявлении гиперкалиемии как симптома какой-либо болезни немаловажно определиться с ее степенью. От того, с какой степенью мы столкнулись: легкой, средней, тяжелой – будет зависеть подход к лечению пациента.

Итак, выделяют три степени гиперкалиемии:
  1. Легкая, соответствующая концентрации калия в сыворотке крови 5.5-6.5 ммоль/л.
  2. Средняя, соответствующая концентрации калия в сыворотке крови 6.5-8.5 ммоль/л.
  3. Тяжелая, соответствующая концентрации калия в сыворотке крови более 8.5 ммоль/л.

Гиперкалиемия влечет за собой целый спектр патологических изменений, основными из которых становятся нарушения ритма, а также изменения характеристик зубцов и интервалов, что важно при интерпретации ЭКГ. Концентрация калия, при которой возникают изменения на ЭКГ, варьирует у разных пациентов, при этом последовательность патологических нарушений сохраняется. Первым изменяется зубец Т, вторым – комплекс QRS, затем изменяется или исчезает зубец Р. Последним изменением может стать появление волн, напоминающих синусоидную кривую.

В зависимости от степени гиперкалиемии можно отметить следующие отличия данных ЭКГ:
  • Легкая степень: ↑ Т.
  • Средняя степень: расширение QRS и уменьшение амплитуды QRS, увеличение длины P-волн и интервала P-R.
  • Тяжелая степень: P-волны могут полностью исчезать, возникают сердечная фибрилляция и асистолия.
Перед началом коррекции гиперкалиемии следует устранить все ятрогенные факторы, способные усугубить гиперкалиемию. К этим факторам относятся препараты калия, ß-блокаторы, ИАПФ, НПВС, калийсберегающие диуретики (антагонисты альдостерона) и катехоламины.

Стойкую гиперкалиемию при концентрации K+ в сыворотке крови до 7 ммоль/л первоначально рекомендовано купировать только с использованием инфузионной терапии (для достижения так называемого «эффекта разбавления»). При стартовой концентрации K+ в сыворотке крови 7 ммоль/л и более для коррекции сразу же используются следующие дополнительные методы:
  • Перемещение калия внутрь клетки.
  • Препараты кальция, целью применения которых является устранение токсического действия калия на сердце.
  • Усиление экскреции калия и «разбавление» его концентрации.
  • Перитонеальный или гемодиализ.
НО: в любом случае, независимо от степени гиперкалиемии и ее стойкости, мы не можем рассчитывать на успех лечения при отсутствии коррекции основного заболевания.

Рассмотрим дополнительные способы купирования гиперкалиемии подробнее

Перемещение калия внутрь клетки
  1. Внутривенное введение смеси инсулина и глюкозы. Этот способ действует эффективно и достаточно быстро в связи с тем, что инсулин транспортирует совместно с глюкозой внутрь цитоплазмы также и ионы калия. При этом на 1 ЕД инсулина короткого или ультракороткого действия должно приходиться 1-3 грамма глюкозы. Глюкозу в 40% концентрации вводят в физ. раствор для получения 5-20% раствора декстрозы. Инсулин короткого или ультракороткого действия дозируется из расчета 0.55-1.1 ЕД/кг веса тела животного. Развитие гипогликемии возможно даже через несколько часов после введения инсулина. В связи с этим необходим ежечасный контроль ГК. При проведении инфузии с постоянной скоростью рекомендована начальная скорость введения инсулина, составляющая не более 0,05 ЕД/кг веса тела в час. Скорость инфузии также регулируется на основе почасового измерения уровня ГК и может изменяться в меньшую сторону.
  2. Внутривенное введение натрия бикарбоната из расчета 1-2 мЭкв/кг массы тела в течение 15 минут. Этот способ используют осторожно при гипокальциемии, так как препарат способствует еще большему снижению уровня ионов кальция и способен привести к развитию клинически значимой гипокальциемии. Применение бикарбоната в клинической практике вызывает множественные споры. В свой практике мы не используем данный способ коррекции гиперкалиемии.

Препараты кальция – устранение токсического действия калия на сердце

Этот способ может применяться в сочетании с перемещением ионов калия внутрь клеток. 10% раствор кальция глюконата вводят внутривенно из расчета 50-100 мг/кг веса тела, что соответствует 0.5-1 мл на кг веса тела. Важно вводить раствор медленно в течение нескольких минут (желательно – не менее 20 минут), разведенный в физ. растворе. Цель применения препаратов кальция – снижение порогового потенциала и повышение разницы потенциалов между потенциалом покоя и пороговым потенциалом клеточной мембраны. Этот эффект виден в течение нескольких минут и длится примерно 20-30 минут. При этом необходим ЭКГ-мониторинг, чтобы выявить и не допустить развитие аритмий, вызываемых ионами кальция.

Усиление экскреции и «разбавление» – инфузионная терапия кристаллоидными растворами

Метод используется как вспомогательный для коррекции и предотвращения рецидива гиперкалиемии. Может применяться в сочетании с перемещением калия внутрь клеток. Ограничениями к использованию метода являются застойная сердечная недостаточность, а также гипоурия и анурия при острой почечной недостаточности. В случае необходимости использования инфузионной терапии при данных патологических состояниях следует тщательно контролировать центральное венозное давление с целью предупреждения объемной перегрузки.

Перитонеальный или гемодиализ

Применяется только при неэффективности предыдущих методов. К этому способу коррекции гиперкалиемии приходится прибегать крайне редко, так как в подавляющем большинстве случаев гиперкалиемию удается купировать с использованием ранее описанных способов.
Немаловажно отметить, что все рассмотренные меры будут малоэффективны в случае отсутствия коррекции основного заболевания. Более того, нередко встречаются болезни, при которых гиперкалиемию можно купировать исключительно посредством коррекции первопричины. Однако всегда следует отталкиваться от данных конкретного пациента, стойкости и степени выраженности гиперкалиемии.

Гипокалиемия

Противоположное гиперкалиемии состояние также может сопровождаться целым спектром нежелательных патологий и осложнений.
Ведущим клиническим признаком гипокалиемии является так называя миопатия, выражающаяся в слабости гладкой и поперечно-полосатой мускулатуры. Проявляться она будет мышечной слабостью, в том числе вентрофлексией, судорогами, угнетением, илеусом, задержкой мочи вследствие нарушения тонуса мочевого пузыря, неспособностью концентрировать мочу. В худшем случае возможны ишемия и последующий некроз мышц.
Всегда следует правильно интерпретировать концентрации ионов калия, способные привести к симптомам гипокалиемии. Биохимическая гипокалиемия не всегда тождественна клинически значимой. Так, концентрация калия в сыворотке крови < 3,5 мг-экв/л соответствует биохимической гипокалиемии кошек и собак. При этом симптомы гипокалиемической миопатии проявятся при концентрации ионов калия в сыворотке крови < 3.0 мг-экв/л у кошек и < 2.5 мг-экв/л у собак.

Среди причин гипокалиемии можно выделить следующие основные группы:
  • Снижение потребления калия или его потери через ЖКТ.
  • Повышенное перемещение калия внутрь клетки.
  • Повышенная потеря калия с мочой.
  • Лекарственные средства, способные вызвать гипокалиемию.
  • Наследственная гипокалиемия бурманских кошек, которая проявляется в основном в возрасте от 2 до 12 месяцев.

Рассмотрим перечисленные выше причины подробнее

Снижение потребления калия или его потери через ЖКТ
Эта группа причин включает в себя следующие состояния:
  • Анорексия.
  • Рвота.
  • Диарея.
  • Снижение потребления калия наряду с введением растворов с пониженным содержанием калия.

Повышенное перемещение ионов калия внутрь клетки

Самая часто встречаемая причина гипокалиемии в этой группе носит ятрогенный характер – это инсулинотерапия. Как упоминалось ранее, инсулин способствует транспорту в цитоплазму клетки из сыворотки крови не только молекул глюкозы, но и ионов калия. У пациентов с диабетическим кетоацидозом при начале инсулинотерапии регистрируется наиболее тяжелая степень гипокалиемии. Соответственно, начиная лечение подобных пациентов, мы заведомо можем предполагать и профилактировать данное осложнение.
Кроме инсулина, из эндогенных и экзогенно вводимых гормонов к гипокалиемии способны привести также катехоламины. К выделению катехоламинов приводят тяжелые стрессовые ситуации и различные тяжелые болезни.
Из ятрогенных причин, помимо инсулинотерапии, гипокалиемию способно спровоцировать введение и других лекарственных средств: в повседневной клинической практике нередко гипокалиемию могут вызвать препараты глюкозы и бикарбоната натрия.
Гипокалиемический периодический паралич, редко встречаемый у бурманских кошек, также относится к указанной группе причин. Транспорт ионов калия внутрь цитоплазмы клеток усиливается также при гипотермии и алкалемии, сопровождающей некоторые болезни.

Повышенная потеря ионов калия с мочой

Почечная недостаточность регистрируется как причина гипокалиемии примерно у 20-30% больных кошек. В повседневной клинической практике нередко сильно выраженную гипокалиемию можно встретить как осложнение полиурической почечной недостаточности, особенно при наличии сопутствующей анорексии или рвоты. Наиболее актуально это состояние для пациентов с острой почечной недостаточностью, так как на сегодняшний день подавляющее большинство пациентов с хронической болезнью почек, получающих должное лечение и уход, питаются специализированными диетами с повышенным количеством калия, что становится профилактикой подобного осложнения.
Схожий патогенез имеет гипокалиемия, возникшая в результате введения диуретиков, например фуросемида или тиазида, а также спровоцированная осмотическим диурезом, который наблюдается, в частности, при использовании маннита, при сахарном диабете в результате глюкозурии. Однозначных рекомендаций о профилактике гипокалиемии или необходимости применения дополнительно солей калия при использовании обозначенных лекарственных средств не разработано. Но пациенты, длительное время получающие препараты указанной группы, должны проходить регулярный осмотр лечащего врача и в случае необходимости получать рекомендации по заместительной терапии препаратами калия.
В качестве ятрогенных причин можно отметить также форсированный диурез с неадекватным дополнительным введением или потреблением калия и гипомагниемию, которая чаще регистрируется у пациентов с диабетическим кетоацидозом, получающих инсулин.
Нередким явлением в повседневной практике становится гипокалиемия в результате восстановления постобструктивного диуреза.
Гиперальдостеронизм, как первичный, так и вторичный, в равной степени способны привести к потере калия и задержке натрия. Данная патология регистрируется относительно редко в связи с низкой распространенностью, но тем не менее это достаточно яркий пример причины клинически значимой гипокалиемии умеренного или тяжелого характера.
Физиологический эффект гипокалиемии – это гиперполяризация мембранного потенциала отдыхающей клетки. Кроме нарушения работы мышечной ткани, при развитии гипокалиемии могут быть также отмечены симптомы поражения следующих систем органов и метаболические расстройства:
  • Хроническая гипокалиемия может привести к развитию метаболического ацидоза.
  • Сильная гипокалиемия (< 1.5 ммоль/л) может привести к слабости дыхательной мускулатуры и неадекватной вентиляции легких или остановке дыхания.
  • Влияние на сердце регистрируется не часто, для этой патологии характерны суправентрикулярные и желудочковые аритмии, удлинение интервала Q-T и появление зубцов U.
  • Влияние на почки: гипокалиемия приводит к снижению восприимчивости канальцев к АДГ, повышению аммониогенеза.
Логично предположить, что при наличии у пациента клинически значимой гипокалиемии мы также отметим ряд сопутствующих изменений при проведении рутинных исследований. К ним чаще всего относятся:
  • Повышение уровня креатинкиназы.
  • Эхокардиографические находки: ↓ сократительной способности миокарда, ↓ сердечного выброса.
Рассмотрев причины гипокалиемии, можно составить список основных дифференциальных диагнозов, которые должны учитываться в ходе расследования причин гипокалиемии у кошек старшей возрастной категории. К ним относятся:
  • ХБП.
  • Инсулинотерапия.
  • Быстро растущие новообразования.
  • Гиперальдостеронизм.
  • Алиментарные патологии.
  • Гипертиреоз (который также приводит к потенциальному дефициту тиамина).
Таким образом, можно составить общий диагностический план для взрослой кошки (по достижении возраста 8 лет), включающий в себя следующие обязательные шаги:

Анамнез (особое внимание следует уделить используемым ранее препаратам, в том числе средствам для седации)

Клинические признаки, данные физикального исследования

Исследования: биохимическое исследование сыворотки крови, ОКА, Т4 о, ГК, анализ мочи; ультразвуковое исследование брюшной полости; при необходимости – рентгенологическое исследование и другие методы визуальной диагностики.

Помимо гипокалиемии, к мышечной слабости может привести еще целый ряд заболеваний. В связи с этим нельзя отождествлять гипокалиемию и миопатию. В качестве дифференциальных диагнозов при наличии симптомов миопатии следует рассматривать следующие патологические состояния: гипогликемия; болезни сердца; респираторные болезни; полимиозит (включая токсоплазмоз); гипо- или гиперкальциемия; дефицит тиамина (вызывает в том числе вентрофлексию); миастения; анемия.
Терапия гипокалиемии показана только в случае наличия клинически значимой формы течения болезни: для кошек – при концентрации калия в сыворотке крови < 3 ммоль/л, для собак – < 2.5 ммоль/л. Вопрос, который стоит решить первостепенно, – это прекращение введения любых препаратов, применение которых может быть ответственно за развитие гипокалиемии (за исключением тех случаев, когда их использование не является жизненно необходимым). Безусловно, как и в случае с гиперкалиемией, мы не сможем рассчитывать на успех лечения, если своевременно не выявим и не попытаемся устранить причину гипокалиемии.

Профилактика гипокалиемии осуществляется путем внутривенного введения растворов, содержащих 14-20 мЭкв/л калия, что предотвращает развитие гипокалиемии.

Дополнительное введение калия обычно требуется при следующих болезнях и состояниях:
  • перитоните, вызванном панкреатитом;
  • парвовирусном энтерите и панлейкопении;
  • диабете (особенно в случае осложнения диабетическим кетоацидозом);
  • постобструктивном диурезе;
  • сниженном потреблении калия или потерях калия через ЖКТ;
  • повышенном перемещении калия внутрь клетки;
  • повышенной потере ионов калия с мочой;
  • использовании препаратов, способных вызвать гипокалиемию.
В качестве препаратов, содержащих калий, для коррекции гипокалиемии можно использовать следующие средства, указанные в таблице №1:

В качестве вспомогательных можно использовать следующие данные для пересчета:

  • 1 г калия хлорида = 13,4 мЭкв;

  • 1 ммоль = 1 мЭкв = 39,1 мг элементарного калия;

  • 1 г элементарного калия = 26,5 ммоль.

Расчет необходимого объема растворов с ионами калия проводится исходя из концентрации калия в сыворотке крови (см. таблицу №2): 

В крайних ситуациях при неизвестной концентрации калия в сыворотке крови допустимо вводить препараты калия из расчета 40 ммоль калия на 1 л кристаллоидного раствора. В любом случае, какой бы формулой расчета мы ни воспользовались, скорость введения препаратов калия не должна превышать 0.5 мЭкв (ммоль)/кг/ч.
Рассмотрим расчет необходимого для введения объема препарата калия на клиническом примере:

Беспородная кошка в возрасте 9 лет с клинически значимой гипокалиемией на фоне инсулинотерапии при сахарном диабете 3-го типа (стероидиндуцированном), осложненном кетоацидозом (с симптомами рвоты, анорексии).
Данные о пациенте, необходимые для расчетов: вес 5.5 кг, концентрация калия в сыворотке крови – 1.8 ммоль/л.
Допустимая скорость инфузии калия – 0.5 мЭкв/кг/ч: 5.5 кг × 0.5 мЭкв = 2.75 мЭкв/час.
1 мл 10% раствора калия хлорида = 1.33 мЭкв калия хлорида (см. таблицу №1).
2.75 мЭкв калия хлорида = 2 мл 10% раствора калия хлорида (см. таблицу №1).
Таким образом, в течение часа вводим внутривенно капельно 2 мл 10% раствора калия хлорида (80 мг), разведенного физ. раствором. Инфузию продолжаем до достижения нормокалиемии и стабилизации состояния пациента.

В случае тяжелой гипокалиемии, угрожающей жизни пациента, может потребоваться болюсная инфузия. Также можно вводить препараты калия с высокой скоростью у пациентов с сильной гипокалиемией, которые не отвечают на терапию со скоростью 0.5 мЭкв/кг/ч. При введении болюса необходим постоянный контроль ЭКГ. Количество вводимого препарата калия рассчитывается по следующей формуле [1, с. 351]:

Общее количество KCl = (идеальный K+ – определенный K+ пациента) × определенный сосудистый объем пациента (л)
Идеальный K+ = 4.5 ммоль/л

Определенный сосудистый объем пациента (л) = масса тела × 60 мл (кошка) или 80 мл (собака).
Необходимое количество калия разводят в равном или двукратном объеме физ. раствора и вводят в яремную вену через центральный катетер в течение 10-15 минут. Введение в яремную вену позволяет избежать боли. При введении болюса в периферические вены возрастает риск флебита. Применение болюсной инфузии можно рассмотреть на следующем примере:

Беспородный кот в возрасте 10 лет с клинически значимой гипокалиемией и дыхательной недостаточностью в результате слабости дыхательной мускулатуры.
Идеальный K+ = 4.5 ммоль/л.
Определенный K+ пациента = 1.5 ммоль/л.
Определенный сосудистый объем (л) = вес пациента × 60 мл/кг массы тела = 2.8 кг × 60 мл (0.06 л) = 0.168 л.
Общее количество KCl = (4.5 ммоль/л – 1.5 ммоль/л) × 0.168 л = 3.0 ммоль/л × 0.168 л = 0.504 мЭкв.
0.504 мЭкв = 0.38 мл 10% раствора калия хлорида (см. таблицу № 1).
Полученный объем (0.38 мл) ввели с добавлением 1 мл физ. раствора в течение 10 минут в яремную вену.

Контроль концентрации калия в сыворотке крови в первое время лечения должен проводиться регулярно, чтобы определить ответ на проводимое лечение и избежать развития гиперкалиемии. Во время острой фазы лечения – не менее 1 раза в 12-24 часа. Отсутствие возможности мониторинга уровня калия в сыворотке крови является одной из причин неэффективности проводимого лечения.
Пероральное применение солей калия – это, пожалуй, самый безопасный способ коррекции гипокалиемии. К сожалению, этот способ не подходит в ситуации, когда требуется достаточно быстрое восполнение концентрации калия в сыворотке крови или в случае, когда применение пероральных лекарственных средств представляется невозможным (например, при рвоте, диарее, нарушении глотания). При пероральном применении солей калия крайне маловероятны передозировка и осложнение в виде гиперкалиемии, так как калий всасывается по градиенту концентрации. Но этот способ предпочтителен и незаменим в случае необходимости длительной терапии. Также он может быть использован в качестве метода выбора, если есть время на восполнение концентрации калия (то есть гипокалиемия не угрожает жизни) и нет относительных или абсолютных ограничений к использованию пероральных лекарственных средств. В этом случае кошка должна получать 2-6 ммоль в день с подбором дозы, основанной на ежедневном определении концентрации калия в сыворотке крови. Альтернативная доза составляет 0.5 мЭкв/кг массы тела каждые 12 часов до устранения причины и симптомов гипокалиемии. Текущая поддерживающая терапия требуется, если коррекция базового процесса болезни не представляется возможной. В зависимости от причины может быть необходимо длительное пероральное введение препаратов калия.
В качестве дополнительных средств корректировки гипокалиемии рекомендовано использовать также ИАПФ и калийсберегающие диуретики (антагонисты альдостерона). Однако к их применению приходится прибегать нечасто.
Ожидаемый ответ на проводимое лечение – это устранение мышечной слабости. Клиническое улучшение следует ожидать в течение 2-3 часов после начала внутривенного введения препаратов калия или в течение 1-3 дней после начала перорального применения солей калия.
Прогноз и устранение симптомов гипокалиемии зависит от основного заболевания. Неспособность устранить основное заболевание – самая главная причина неэффективности проводимого лечения. У бурманских кошек с гипокалемической полимиопатией болезнь может спонтанно пройти в возрасте 1-2 лет.

Список использованных литературных источников:

1. Макинтайр Д., Дробац К., Хаскингз С., Саксон У. Скорая помощь и интенсивная терапия мелких домашних животных. – М.: Аквариум, 2013. – 560 с.
2. Нельсон Р., Фельдман Э. Эндокринология и репродукция собак и кошек. – «Софион», 2008. – 1256 с.
3. Современный курс ветеринарной медицины Кирка /под ред. Дж. Д. Бонагура; пер. с англ. - М.: Аквариум-Принт, 2005. – 1376 с.
4. Торранс Э. Д., Муни К. Т. Эндокринология мелких домашних животных. – М.: Аквариум, 2006. – 311 с.
5. Kenneth J. Drobatz, Merilee F. Costello. Feline Emergency and Critical Care Medicine, 2010. – 672 p.
6. Mooney C. T., Peterson M. E. Canine and Feline Endocrinology. – BSAVA, 2004. – 248 p.
7. Silverstein D. C., Hopper K. Small Animal Critical Care Medicine, 2nd Edition. Saunders. – 2009. – 1152 p.
8. Stephen P. DiBartola. Fluid, Electrolyte and Acid-Base Disorders in Small Animal Practice. StLouis, ed. 3, – 2006 p.
9. Textbook of Small Animal Medicine. Editor, John K. Dunn. – W. B. Saunders, 1999. – 1065 p.

Автор:  Смирнова О. О.
Рубрика:  Эндокринология

Любите читать бумажную версию? Живёте далеко? Не беда!

Оформить рассылку

Эксклюзив для ветеринарных клиник Санкт-Петербурга

Оформить доставку