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Dr. Csar AravenaDr. JalilSeptiembre, 2001 INTRODUCCIN
La hipokalemia es frecuentemente encontrada en medicina clnica y
se estima su prevalencia enaproximadamente un 20 % de los pacientes
admitidos a un servicio de medicina interna general.( 1 )El potasio
corporal total es de 3500 mmoles, 98 % del total es intracelular y
se encuentrafundamentalmente en el msculo esqueltico y en menor
grado en el hgado y el restante 2 %(alrededor de 70 mmoles) se
encuentra en el lquido extracelular. Dos sistemas ayudan a
lamantencin de la homeostasis del potasio, el primero regula la
excrecin y el segundo regula elintercambio entre el compartimiento
intracelular y el extracelular (2)
DEFINICIN
Se define como hipokalemia a una concentracin plasmtica de
potasio menor de 3.6 mEq/L. Esimportante distinguir este concepto
del de dficit de potasio, que es el estado resultante de unbalance
negativo de potasio persistente que se produce cuando la excrecin
de potasio excede a laingesta. Debido a los mecanismos homeostticos
internos un paciente puede tener un severo dficitde potasio sin
manifestaciones de hipokalemia, como ocurre por ejemplo en la
cetoacidosisdiabtica en que la perdidas de potasio urinario estn
muy aumentadas, pero sin embargo comoresultado del dficit de
insulina hay una salida del potasio intracelular al
compartimientointravascular. Esto puede estar dado por dos
mecanismos, el primero es que al bajar la insulina haymenor entrada
de potasio al liquido intracelular y el segundo sera que al
aumentar la glicemia en elplasma se transforma en un osmol
efectivo, por lo que sale agua del liquido intracelular y
estoarrastra potasio.
MECANISMOS FISIOLGICOS DE LA REGULACIN DEL POTASIO
Balance interno del potasio
La concentracin de potasio del liquido extracelular es de
alrededor de 4 mEq/L, mientras que laintracelular es de 150 mEq/L.
Debido a esta desigual distribucin del potasio entre
amboscompartimientos, cambios relativamente pequeos producirn
grandes cambios en la concentracinplasmtica de potasio. Adems de
este gradiente qumico existe una diferencia de potencialelctrico
entre el intra y el extracelular, generando un gradiente elctrico
que favorece lapermanencia del potasio en el intracelular. A
diferencia de la excrecin renal de potasio, que ocurre
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dentro de varias horas el intercambio entre potasio intra y
extracelular es extremadamente rpido yocurre dentro de minutos
regulado por la bomba NaK-ATPasa en la membrana celular (4).
Existen dos factores fisiolgicos mayores que estimulan la
transferencia de potasio del extracelularal intracelular:
1.La insulina: promueve la entrada de potasio al msculo
esqueltico y a loshepatocitos; y lo hara aparentemente
incrementando la actividad de la NaK-ATPasa, este efecto se nota
con mayor facilidad despus de la administracin deinsulina a
pacientes con cetoacidosis diabtica o sndrome hiperosmolar
nocetoacidtico (6).
Por el mismo mecanismo en un paciente no diabtico, al cual se le
administra unacarga importante de carbohidratos, puede producrsele
una hipokalemia. Estemecanismo es de especial importancia, para
entender la hipokalemia severa que seproduce en aquellos pacientes
que tenan previamente una hipokalemia leve y a loscuales se les
corrige con cloruro de potasio en una solucin de dextrosa.
2.Las catecolaminas: la estimulacin de los receptores beta 2
promueve elmovimiento de potasio al intracelular por dos
mecanismos. la estimulacin de laNaK-ATPasa y promoviendo la
liberacin pancretica de insulina (7).
Algunos estudios han mostrado que en la cada de la concentracin
del potasiopuede ser de hasta 0.5 a 0.6 mEq/L lo cual puede ser un
problema particularmenteimportante en aquellos pacientes que tienen
una hipokalemia preexistente inducidapor diurticos en cuyo caso el
efecto de la epinefrina producido por estrs podrareducir la
concentracin plasmtica de potasio bajo 2.8 mEq/L (8)
Adems, en los trastornos del pH extracelular en la alcalosis
respiratoria o metablica hay salida dehidrogeniones al extracelular
y para mantener la electro neutralidad se requiere entrada de
potasioal intracelular. En general este efecto es relativamente
pequeo y la kalemia cae menos de 0.4mEq/L. por cada 0.1 unidades de
elevacin del pH (5). Aunque el efecto directo de la alcalemia
esrelativamente pequeo la hipokalemia es un hallazgo muy comn en
pacientes con alcalosismetablica, y esto se debera mas bien al
desorden subyacente (diurticos, vmitos,hiperaldosteronismo), que
causa prdida de hidrogeniones y potasio
Balance externo del potasio
El potasio ingerido en la dieta excede grandemente los
requerimientos del organismo (40 a 120mEqpor da), y normalmente los
riones excretan el 90 a 95% del potasio de la dieta y el restante
esexcretado por el intestino. El rin es capaz de bajar la excrecin
de potasio a un mnimo de 5 a 25mEq por da en la presencia de dficit
de potasio corporal total (3).
Excrecin renal
El potasio plasmtico es filtrado libremente a travs del capilar
glomerular hacia al tbulo proximal.
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Posteriormente es reabsorbido completamente por tbulo proximal y
el asa Henle. En el tbulodistal y colector el potasio es secretado
al lumen tubular.
Existen cinco factores fisiolgicos mayores que estimulan la
secrecin distal de potasio en la clulaprincipal del tbulo
colector:
1.Aldosterona: incrementa directamente la actividad de la
NaK-ATPasa en las clulas del tbulo colector estimulando la
secrecinde potasio al lumen tubular; abre canales para sodio en
lamembrana luminal y abre canales de potasio en la membrana
luminal2.Alta carga distal de sodio 3.Flujo urinario elevado 4.Alta
concentracin de potasio en la clula tubular.5.Alcalosis
metablica
Excrecin intestinal
El intestino delgado y el colon excretan potasio estimulados por
la aldosterona. En individuosnormales la excrecin intestinal de
potasio juega un rol menor en la homeostasis, pero essignificativo
en aquellos con prdidas intestinales acentuadas.
MANIFESTACIONES CLINICAS
Cardiovasculares
La hipokalemia aumenta el riesgo de arritmias ventriculares en
pacientes con enfermedad coronariao en pacientes que toman
digoxina. Puede producir alteraciones electrocardiogrficas
incluyendoaplanamiento de la onda T y de la onda U.
Msculo esquelticas
La hipokalemia severa se asocia con grados variables de
debilidad muscular, llegando en casosextremos a la parlisis.
Gastrointestinal
Puede provocar leo por la disminucin de la motilidad del msculo
liso del intestino
Nefrolgicas
La hipokalemia severa puede interferir con el mecanismo de
concentracin urinaria en el nefrndistal, provocando una diabetes
inspida nefrognica y baja la velocidad de filtracin glomerular
porvasoconstriccin
EXAMENES DE LABORATORIO PARA EL DIAGNOSTICO DIFERENCIAL DE
LAHIPOKALEMIA:
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Fraccin excretada de potasio : FEK = Uk x PCR UCR x PK La FEk es
el porcentaje de potasio filtrado hacia el tbulo proximal que
aparece en la orina yrepresenta el clearance de potasio corregido
por la tasa de filtracin glomerular. Para un individuocon funcin
renal normal y una ingesta de potasio promedio la FEk es
aproximadamente 10 %.Cuando la hipokalemia es debida a causas
extrarrenales el rin conserva potasio y la FEk es baja.Si no se
dispone de clearance de creatinina en pacientes hipokalmicos con
potasio urinario mayorde 20 mEq/L sugiere una etiologa renal.
Hay varios factores que limitan la utilidad de FEk:
-FEk aumenta cuando aumenta la ingesta de potasio por la dieta y
disminuyecuando la ingesta de potasio disminuye-En pacientes con
IRC hay un incremento adaptativo en la FEk
Esto hace difcil la interpretacin de los valores normales ya que
estos pueden variarsustancialmente en un individuo, pero ayudan en
una aproximacin diagnstica
Clnicamente es til la distincin entre hipokalemia con y sin
hipertensin. Cuando la hipokalemia seasocia con hipertensin la
medicin de renina y aldosterona plasmtica pueden ser tiles en
eldiagnostico diferencial, y los mecanismos por los cuales
produciran hipokalemia serian:
1. la aldosterona estimula la reabsorcin de sodio y de potasio
en el tbulo colector
2. Los glucocorticoides en altas concentraciones se unen a los
receptores demineralocorticoides e imitan su accin fisiolgica.
TRATAMIENTO
La mayora de las veces la hipokalemia es el resultado de
perdidas gastrointestinales o urinarias depotasio, por lo que
administrarse potasio exgeno para recuperar estas perdidas, con la
excepcinde las prdidas provocadas por diurticos en que podra
considerarse el cambio a un diurticoahorrador de potasio.
La estimacin del dficit de potasio debido a prdidas puede ser
solo aproximado, ya que no hayuna estricta correlacin entre el
nivel de potasio plasmtico y el dficit de potasio.
En general una perdida de 200 a 400meq produce una baja de
4meq/l a 3meq/l en el nivelplasmtico. Una prdida adicional similar
lo puede bajar a 2meq/l, pero una perdida continua mayorde potasio
no producir mayores cambios debido al desplazamiento entre los
compartimientos intray extracelular.
La sal adecuada a administrar en general es el cloruro de
potasio, que presenta dos grandesventajas con respecto a otras
sales como el bicarbonato de potasio. La primera es porque
elbicarbonato tiende a entrar rpidamente a las clulas y para
mantener la electroneutralidad elpotasio se desplaza tambin al
intracelular, en este sentido el cloruro tiende a permanecer en
el
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intravascular y por lo tanto por el mismo principio de la
electroneutralidad elevara ms rpida ysostenidamente los niveles de
potasio plasmtico. La segunda razn es que la mayora de lospacientes
con hipokalemia presentan tambin alcalosis metablica, en estos
pacientes el anin queacompaa al potasio puede actuar como anin no
reabsorbible y de esta manera para mantener laelectroneutralidad
obligar a la excrecin de hidrogeniones y potasio.
Administracin oral: En general se prefiere la administracin como
formas cristalinas como sustitutode la sal porque tienen una mejor
tolerancia. Las preparaciones de liberacin retardada puedenprovocar
en raros casos lesiones ulcerativas o estenticas de la mucosa
debido a acumulacin localde altas concentraciones de potasio.
Tambin se pueden usar diurticos ahorradores de potasio como el
amiloride la espironolactona oel triamterene sobre todo en
pacientes que presentan un hiperaldosteronismo primario o
secundario.
Administracin intravenosa: Se reserva para aquellos pacientes
que tienen una hipokalemia severa.Si se administra por va perifrica
se recomienda una concentracin de 20 a 40meq por litro ya
queconcentraciones mayores pueden producir dolor local y
esclerosis. Se prefiere usar una solucinsalina mas que una de
dextrosa ya que la reposicin de potasio en esta ultima podra llevar
a unagravamiento de la hipokalemia particularmente en aquellas
preparaciones con solo 20meq/l.
La dosis maxima de infusin intravenosa debe ser de 10 a 20meq/h,
aunque en el caso de pacientescon arritmias severas o parlisis
diafragmtica se puede administrar hasta 40-100meq/h hasta elcese de
los sntomas y luego se debe volver a una infusin ms lenta aunque la
hipokalemia persista.
HIPOKALEMIA CON PRESION ARTERIAL NORMAL:A continuacin se har un
breve resumen de los cinco tipos de hipokalemia con presin
arterialnormal, que corresponden a aquellas de causa renal.
ACIDOSIS TUBULAR RENAL DISTAL (TIPO I)Es un sndrome de acidosis
metablica hiperclormica e hipokalemia caracterizado por
unaincapacidad para acidificar apropiadamente la orina y excretar
cantidades normales de acideztitulable y amonio a pesar de la
acidemia metablica sistmica.
Fisiopatologa
En el nefrn distal especficamente en el tbulo colector cortical
y medular la secrecin dehidrogeniones baja el pH luminal a 4.55.5,
aproximadamente 2 o 3 unidades de pH bajo el nivelde la sangre.
Mediante la acidificacin del fluido luminal el buffer filtrado es
titulado. En condicionesnormales el bicarbonato generado como
resultado de la secrecin de hidrogeniones es igual albicarbonato
consumido por la titulacin del cido producidos por la dieta y el
metabolismo.
La secrecin de hidrogeniones en el nefrn distal puede ser
afectada por una anormalidad en laprotn ATPasa translocante de la
membrana luminal o el intercambiador bicarbonato cloro en
lamembrana basolateral. Adems, un incremento en la permeabilidad de
los hidrogeniones a lamembrana luminal podra permitir un flujo
inverso del hidrogenin y evitar la reduccin en el pHluminal. Como
ocurre en la administracin de anfotericina.
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Presentacin clnica
Se presenta con sntomas relacionados a la acidemia como son el
retardo del crecimiento ydesnutricin; hipokalemia, poliuria,
nicturia, polidipsia, enuresis, debilidad muscular,
hipocitraturia,nefrocalcinosis y nefrolitiasis son comunes.
El diagnstico se hace con un pH urinario mayor de 5.5 y una
acidez titulable baja, en pacientes conacidosis metablica
hipercloremica.
Tratamiento: la terapia clsica es ms simple que la de la forma
proximal. En adultos slo senecesita 1 a 3mEq/Kg/dia de lcalis para
mejorar la funcin de acidificacin del rin y reemplazarel
bicarbonato endgeno utilizado para titular los cidos derivados de
la dieta y el metabolismo
ACIDOSIS TUBULAR RENAL (TIPO II)
La RTA tipo II es un sndrome de acidosis metablica hiperclormica
con hipokalemia.
Fisiopatologa
Normalmente el 80 al 90 % del bicarbonato filtrado es
reabsorbido en el tbulo contorneadoproximal. La absorcin de sodio
acoplado con la secrecin de hidrgeno al lumen tubular esfavorecida
por la gradiente de concentracin de sodio lumen-clula. La baja
concentracin desodio intracelular es mantenida por la NaKATPasa
basolateral. En el lumen el cido carbnicoformado por la combinacin
del hidrogenin secretado y el bicarbonato filtrado, es disociado
por laisoenzima luminal de la anhidrasa carbnica para liberar CO2.
El CO2 difunde desde el lumen alintracelular unindose con ion
hidroxilo formando bicarbonato, favorecido por la
isoenzimaintracelular de la anhidrasa carbnica. El hidrogenin
recicla mientras que el bicarbonato formadosale al intravascular
por un mecanismo acoplado con sodio (12)
Hay cuatro mecanismos por los cuales se produce un problema en
el proceso de acidificacinproximal, que lleva a un trastorno de la
reabsorcin proximal de bicarbonato: 1.una anormalidad NaH
antiportador, 2. una anormalidad en el cotransportador Na
bicarbonato o alteraciones en laanhidrasa carbnica 3 4
Mas comnmente hay una anormalidad en el mecanismo por el cual se
mantiene la concentracin desodio intracelular baja. Lo que lleva a
una disminucin de la reabsorcin de todos los solutos quedependen de
la concentracin intracelular baja de sodio ( glucosa, aminocidos,
fosfato y cidorico).
Las perdidas de potasio que ocurren en la RTA proximal se deben
a un aumento en la entrega debicarbonato de sodio al nefrn
distal
Presentacin clinica
Los principales sntomas asociados con la RTA tipo 2 son aquellos
atribuidos a la acidemia per se :retardo del crecimiento ,
desnutricin, hipokalemia, poliuria , nicturia, polidipsia,
enuresis, debilidadmuscular, osteomalacia. Estos pacientes no
presentan nefrocalcinosis ni nefrolitiasis.
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Las causas de RTA tipo II en nios corresponden habitualmente a
problemas genticos y en adultostrastornos adquiridos, as como
mieloma, exposicin a metales pesados, administracin deinhibidores
de la anhidrasa carbnica.
Tratamiento
Consiste en el tratamiento de la causa, uso de bicarbonato en
altas dosis, a menudo mayor de 15mEq/K/dia, suplementacin de
potasio y suplementacin de vitamina D y fosfato sin son
necesarios
SINDROME DE BARTTER
En 1962 Bartter y colaboradores describieron a dos pacientes con
alcalosis metablicahiperkalmica y con un hiperaldosteronismo
hiperreninmico y presin arterial normal (9). De ah enadelante se
han descrito una serie de desrdenes estrechamente relacionados de
carcter familiar yque cursan con alcalosis metablica hipoclormica,
hipokalemia, hipercalciuria y frecuentementenefrocalcinosis a pesar
de niveles de calcio normales y ocasionalmente falla renal, y
queclnicamente se conocen como sndrome de Bartter.
La reciente caracterizacin biomolecular a permitido ordenar la
confusin relacionada a estesndrome genticamente heterogneo, que
puede ser causado por la mutacin de tres genesdiferentes que
codifican transportadores para el segmento grueso ascendente del
asa de Henle(NKCC2,ROMK y CLCNKB).
Etiopatogenia
El sndrome de Bartter es un desorden heterogneo autosmico
recesivo con al menos tresdiferentes defectos en las protenas
transportadoras localizadas en el segmento grueso ascendentedel asa
de Henle. El sndrome de Bartter tipo I que es un defecto en el
cotransportador bumetanida-sensitivo Na-K-2Cl ( NKCC2).El sndrome
de Bartter tipo II producido por un defecto en el ROMK.El sndrome
de Bartter tipo III producido por un defecto en el canal renal de
cloruro CLCNKB.
La fisiopatologa producida por el defecto en cualquiera de estos
transportadores se piensa queinicia la siguiente secuencia, que en
la mayora de los casos es similar a la que se produce poringestin
crnica de diurticos de asa o tiazdicos (10). La prdida inicial de
sal produce deplecinmoderada de volumen, lo que lleva a una
activacin del eje renina-angiotensina-aldosterona. Lacombinacin de
hiperaldosteronismo e incremento del flujo distal aumenta la
secrecin de potasio ehidrgeno en el tbulo colector conduciendo a
hipokalemia y alcalosis metablica.
Presentacin clnica
En la mayora de los casos el sndrome Bartter se presenta a final
del embarazo o en los neonatossiendo hallazgos comunes el
polihidroamnios y el parto prematuro, la poliuria y la polidipsia
estnsiempre presentes. Existe retardo en el crecimiento,
deshidratacin bajos niveles de presinsangunea, debilidad muscular,
convulsiones, tetania, parestesias y dolor articular
porcondrocalcinosis. Nefrocalcinosis y falla renal tambin pueden
ocurrir. Algunas investigacionesclnicas muestran mala respuesta a
la accin vasoconstrictora de la angiotensina 2 y la
norepinefrina
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,prdida renal de sal y metabolismo de la prostaglandina alterado
con una excrecin urinaria deprostaglandina E elevada de ah recibe
el nombre de sndrome de hiperprostaglandina E. Nosiempre las
alteraciones genotpicas se correlacionan bien con las alteraciones
fenotpicas (1).
Tratamiento
Se requiere suplementacin con potasio, espironolactona y AINE, y
los inhibidores de enzimaconvertidora han dado resultado
administrados juntamente con suplemento de potasio.
SINDROME DE GITELMAN
Es un sndrome de curso mas benigno comparado con el sndrome de
Bartter , usualmentediagnosticado en los adultos. Fue descrito por
primera vez en 1966 por Gitelman y colaboradores.La mayora de los
casos son descubiertos casualmente y a diferencia del sndrome de
Bartter sonsujetos hipocalciricos e hipomagnesmicos.
Etiopatogenia
Es un sndrome genticamente homogneo, autosmico recesivo aunque
se han descrito algunasformas autosmicas dominantes (11),
resultante de la mutacin del gen SLC12A3 que codifica parael
cotransportador Na-Cl tiazida sensitivo en el tbulo distal.
Presentacin clnica
Clnicamente se caracteriza por alcalosis metablica hipokalmica,
hipocalciuria, hipomagnesemiasin signos de deplecin de volumen; la
poliuria y la polidipsia no estn presentes en este sndrome.Tambin
se ha descrito artritis debido a condrocalcinosis. Los niveles de
prostaglandina E2 urinariason normales. Es muy importante recalcar
que la severidad de los sntomas no se relaciona con elpatrn
genotpico y que tampoco hay una correlacin con los hallazgos de
laboratorio en estospacientes.(12)El diagnstico diferencial debe
realizarse con abuso de diurticos o laxantes y pacientes consndrome
emtico crnico
Tratamiento
El tratamiento habitual consiste en suplementacin de potasio ms
espironolactona. Los AINE noson tiles.
HIPOMAGNESEMIA
La hipomagnesemia es una entidad clnica comn que ocurre en
alrededor del 12% de los pacienteshospitalizados y hasta en un 65%
de los pacientes hospitalizados en UCI.(15)
Etiopatogenia
No hay un mecanismo hormonal conocido que regule el magnesio
plasmtico o su excrecin renalpor lo que en general la
hipomagnesemia se debe a prdidas gastrointestinales o urinarias
de
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magnesio.
Las perdidas gastrointestinales se deben a enfermedades crnicas
del intestino delgado comosndrome de mala absorcin, diarrea aguda o
crnica o cirugas de bypass del intestino delgado.Con mucha menos
frecuencia se puede ver en un defecto hereditario de la absorcin
del magnesioconocido como hipomagnesemia intestinal primaria.
Las prdidas urinarias pueden ser secundarias a un defecto en la
reabsorcin de sodio en aquellossegmentos en que el magnesio se
transporta pasivamente o debido a un defecto primario en
lareabsorcin tubular de magnesio.
Los diurticos tiazdicos y de asa pueden inhibir la reabsorcin
neta de magnesio, pero comoprovocan contraccin de volumen
intravascular solo producen hipomagnesemia moderada, ya
queaumentara la reabsorcin proximal de sodio y agua y por ende la
reabsorcin pasiva de magnesio.
Otras causas de hipomagnesemia incluyen el consumo de alcohol,
la hipercalcemia las nefrotoxinaso disfunciones del asa de Henle o
del tbulo distal.
La hipokalemia en estos pacientes tiene una frecuencia del 40 a
60%, y muchas veces se debe aalteraciones que causan la prdida de
ambos, como la terapia con diurticos o la diarrea. Sinembargo,
existe evidencia de que la perdida renal de potasio en pacientes
hipomagnesmicos sedebera a un aumento en la excrecin en el asa de
Henle.
El mecanismo por el cual esto ocurre se ha visto relacionado a
un aumento en la apertura de loscanales de potasio, secundario a
una disminucin de la actividad del ATP citoslico por ladisminucin
del magnesio intracelular o bien, por un efecto directo de la baja
de magnesio citoslicoen la apertura de los canales. Presentacin
clnica
A menudo se asocia con mltiples anormalidades bioqumicas as como
hipokalemia, hipocalcemiay alcalosis metablica y por ende es difcil
describir manifestaciones fsicas especificas dehipomagnesemia.
Tratamiento
En casos extremos como por ejemplo en paciente con tetania, o en
aquellos que hay arritmiasventriculares hipokalmicas
hipomagnesmicas, se deberan administrar 5meq de magnesio en 8 a24
hrs., y la dosis debe repetirse para mantener una concentracin
plasmtica sobre 0,8meq/L.en el paciente asintomtico debe preferirse
la administracin oral con preparaciones de liberacinretardada ya
que elevaciones bruscas de la concentracin plasmtica de magnesio
producenaumento en la fraccin excretada de magnesio y por lo tanto
entonces solo aumentarn las prdidasurinarias.
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