Poremecaji metabolizma kalijuma (1/1) Bred: NOVA PREDAVANJA , februar 2007. POREMEAJI METABOLIZMA KALIJUMA Oko 98% ukupne koliine kalijuma nalazi u intracelularnom prostoru. S obzirom na to da je koncentracija kalijuma u intracelularnoj tenosti (ICF) od 150 do 160 mmol/l, a u ekstracelularnoj tenosti (ECF) svega od 3,5 do 4,5 mmol/l, kalijum je glavni intracelularni katjon. Izmeu ICF i ECF postoji veliki koncentracijski gradijent kalijuma i on je neophodan za mnogobrojne elijske funkcije; ostvaruje radom natrijum-kalijumske pumpe (Na-K ATP-aza), a odrava se relativnom nepropustljivou elijske membrane za kalijum. ULOGA neophodan je za elektrinu aktivnost elija: odranje mirovnog membranskog potencijala, transmisiju nervnih impulsa, odranje sranog ritma, kontrakciju glatkih i skeletnih miinih elija, kalijum je glavni intracelularni jon koji obezbeuje odgovarajuu osmolarnost ICF, kao i elektroneutralnost u odnosu na jone natrijuma i vodonika i Neophodan je za deponovanje glikogena u elijama jetre i skeletnih miia, ULOGA neophodan je za elektrinu aktivnost elija: odranje mirovnog membranskog potencijala, transmisiju nervnih impulsa, odranje sranog ritma, kontrakciju glatkih i skeletnih miinih elija, kalijum je glavni intracelularni jon koji obezbeuje odgovarajuu osmolarnost ICF, kao i elektroneutralnost u odnosu na jone natrijuma i vodonika i Neophodan je za deponovanje glikogena u elijama jetre i skeletnih miia, Kalijum se unosi dijetom, tako da dnevni unos (pri meovitom nainu ishrane) iznosi od 40 do 150 mmol, proseno 1,5 mmol/kg telesne mase. Ne postoji selektivan oseaj gladi za kalijumom, a poto unos kalijuma varira, koliina kalijuma u organizmu regulie se kontrolom ekskrecije jona kalijuma Ekskrecija kalijuma je uravnoteena sa unosom. Kalijum se ekskretuje mokraom (oko 90%), stolicom (oko 10%), dok se preko koe u uobiajenim klimatskim uslovima gubi zanemarljiva koliina tog jona. Najvie kalijuma se izluuje renalnim putem (oko 90%), tako da je bubreg ima vanu ulogu u kontroli ekskrecije kalijuma, a time i u kontroli ukupne koliine kalijuma u organizmu. Kalijum se lako filtrira kroz membranu glomerula, a 90% filtrirane koliine reapsorbuje se u proksimalnim tubulima i Henleovoj petlji. Konanu koliinu kalijuma koja se ekskretuje odreuju distalni tubuli i sabirni kanalii (koji imaju sposobnost da sekretuju kalijum) i zavrni deo sabirnih kanalia (koji moe da reapsorbuje kalijum). Faktori koji utiu na ekskreciju kalijuma ostvaruju svoj efekat direktno (delujui na pasivni transport kalijuma) faktori pasivnog transporta:

koncentracioni gradijent kalijuma u distalnim tubulima, pH krvi, promene elektrinog potencijala distalnih tubula i koncentracija natrijuma i anjona u distalnim tubulima; indirektno (neurohumoralnim mehanizmima mineralokortikoidi (aldosteron), insulin, beta2-adrenergiki agonisti (poveavaju ulazak kalijuma u elije) alfa-adrenergiki agonisti (smanjuju ulazak kalijuma u elije). Ekskreciju kalijuma : prekomeran unos kalijuma hranom ili tokom terapijskih procedura (zbog # koncentracionog gradijent izmeu tubulocita i tenosti u tubulima), [Efekat poveanog unosa kalijuma zavisi od brzine njegovog unoenja u organizam. Kada se naglo unese velika koliina kalijuma bubrezi nisu u stanju da ga eliminiu, tako da moe nastati teka hiperkaliemija, pa ak i smrtni ishod. Ako se postepeno poveava unos kalijuma, dolazi do fenomena adaptacije na kalijum, tako to bubrezi postepeno poveavaju njegovu ekskreciju, pa vrednosti kalijuma koje se izlue urinom mogu biti udesetostruene ]. poveana koncentracija natrijuma i anjona u tubularnoj tenosti (koji poveavaju koliinu filtrata), metabolika alkaloza, posredstvom nekoliko mehanizama: K+ prelazi iz ekstracelularne u intracelularnu tenost (pa se # koncentracija K+ u tubulocitima, to # koncentracioni gradijent ); usled ekskrecije anjona, kao to su bikarbonati (ekskrecija anjona praena je ekskrecijom katjona) i usled poveanog luenja aldosterona (zato to je u metabolikoj alkalozi veoma esto prisutna hipovolemija, sa prateim sekundarnim hiperaldosteronizmom), Ekskreciju kalijuma : poveano luenje mineralokortikoida (u primarnom i sekundarnom hiperaldosteronizmu, mineralokortikoidi aktiviraju Na-K pumpu, # propustljivost polupropustljivih elijskih membrana za K+ i elektronegativnost tubula bubrega; ovim mehanizmom K+ se # gubi preko bubrega, kolona i znojnih lezda, a dolazi i do preraspodele K+ u organizmu, budui da K+ prelazi u ICF), hiperosmolarnost (prelaskom vode u ECF, poveava se koncentracijski gradijent K+ izmeu ICF i ECF, pa dolazi do prelaska K+ ). Smanjeno izluivanje kalijuma iz organizma nastaje kao posledica: smanjenog unosa kalijuma hranom, akutno nastale acidoze (zato to K+ prelazi iz ICF u ECF i time se koncentracioni gradijent izmeu tubulocita i tubularne tenosti; u hroninoj metabolikoj acidozi poveana je koliina filtrata i anjona, pa se K+ # sekretuje iz organizma) i u stanjima u kojima je poveana sinteza NH3 u bubrezima (NH3 # izluivanje H+, to za izluivanjem K+). smanjenog unosa kalijuma ($ se ekskrecija K+, ali organizam nikada nije u stanju da taj gubitak svede na vrednosti manje od 10 mmol/dan). HIPOKALIJEMIJA Etiologija hipokaliemija Serumski kalijum je skoro uvek u korelaciji sa koliinom ukupnog kalijuma u organizmu, ali postoje i patofizioloka stanja u kojima koncentracija kalijuma u serumu nije odraz ukupne

koliine kalijuma. Stoga se mogu razlikovati sledee grupe poremeaja: koncentracija kalijuma u serumu i koliina kalijuma u organizmu, koncentracija kalijuma u serumu i normalna koliina kalijuma u organizmu I normalna ili koncentracija kalijuma u serumu, koliina kalijuma u organizmu. koncentracija kalijuma u serumu i koliina kalijuma u organizmu: unos kalijuma i/ili gubitak kalijuma iz organizma. Sam po sebi, smanjen unos kalijuma je redak uzrok hipokaliemije, i ima praktian znaaj jedino ako se kombinuje sa drugim faktorima koji potenciraju gubitak kalijuma iz organizma ili njegov prelazak u intracelularni prostor. koncentracija kalijuma u serumu i koliina unos kalijuma Sam po sebi, smanjen unos kalijuma je redak uzrok hipokaliemije, i ima praktian znaaj jedino ako se kombinuje sa drugim faktorima koji potenciraju gubitak kalijuma iz organizma ili njegov prelazak u intracelularni prostor. koncentracija kalijuma u serumu i koliina gubitak kalijuma iz organizma gastrointestinalnog trakta i bubrega. koncentracija kalijuma u serumu i koliina gubitak kalijuma iz organizma gubitak preko gastrointestinalnog trakta dijareja, fistule, dejstvo laksansa, drenovi, nazogastrina sukcija i povraanje. koncentracija kalijuma u serumu i koliina gubitak kalijuma iz organizma gubitka kalijuma preko bubrega: diuretici koji ne tede kalijum (tiazidi, osmotski i diuretici Henle-ove petlje). Ti lekovi blokiraju apsorpciju Na+ u proksimalnijim delovima nefrona, to # koliinu Na+ u distalnim tubulima, pa je intenzivnija i razmena Na+ za K+, poveana aktivnost mineralokortiko ida: aldosteron u primarnom hiperaldosetronizmu (Conn-ova bolest), prekursori aldosterona i glikokortikoidi u hiperkorticizmu # apsorpciju Na+ i sekreciju K+ i H+ u distalnim tubulima, tako da nastaje hipokaliemija, hipernatriemija (hipervolemija, arterijska hipertenzija), metabolika alkaloza i smanjena reninska aktivnost,

hipomagneziemija (poveava aktivaciju sistema renin-angiotenzin-aldosteron), sekundarni hiperaldosteronizam nastaje kao posledice hipovolemije ili kao posledica smanjenja efektivnog volumena (u cirozi jetre ili kongestivnoj sranoj insuficijenciji). U tim stanjima organizam se trudi da odri volumen ekstracelularne tenosti # sekrecijom aldosterona), bolesti bubrega praene smanjenom reapsorpcijom Na+ u proksimalnom delu nefrona i njegovom poveanom koncentracijom u distalnom delu nefrona (u tubulointersticijskim bolestima bubrega) i stanja sa poveanim izluivanjem bikarbonata urinom (kao to su: alkaloza, povraanje, nazogastrina sukcija, renalna tubulska acidoza tip I i tip II). Viak bikarbonata u distalnim tubulima poveava elektronegativnost tubula, a time i poveanu ekskreciju K+. Normalna koliina kalijuma u organizmu i koncentracija kalijuma u serumu Osnovni uzrok smanjenja nivoa K+ u serumu, u stanjima u kojima je njegova ukupna koliina u telu normalna, jeste prelazak K+ iz ECF u ICF: u alkalozi. Najei uzrok je respiratorna alkaloza, u kojoj H+ iz ICF prelazi u ECF, da bi puiferisao alkalnu sredinu (u zamenu za K+ iz ECF, to prouzrokuje hipokaliemiju), usled primene insulina, pri leenju perniciozne anemije (zato to novostvoreni eritrociti preuzimaju veliku koliinu kalijuma), usled poveane koncentracije kateholamina u serumu (hiperkateholaminemije) i primene agonista beta2-adrenergikih receptora (zato to kateholamini favorizuju prelazak K+ u ICF). Do hiperkateholaminemije dolazi kod feohromocitoma (tumora sri nadbubrene lezde). Beta2-adrenergiki agonisti su lekovi koji se koriste za leenje opstruktivnih bolesti plua, zatim kao tokolitici (lekovi koji smanjuju tonus materice) i u poremeajima sranog ritma (kao to je AV blok) I u familijarnoj periodinoj hipokaliemijskoj paralizi. koliina kalijuma u organizmu, normalna ili koncentracija kalijuma u serumu Prelazak K+ iz ICF u ECF javlja se u acidozi (posebno metabolikoj, kakva je dijabetesna ketoacidoza). Viak H+ ulazi u elije (da bi se odrala acido-bazna ravnotea), dok K+ izlazi iz elija (da bi odrao elektroneutralnost, razmena H+ za K+). Koncentracija K+ u plazmi je normalna ili poveana, ali K+ nastavlja da se ekskretuje urinom, tako da nastaje smanjenje ukupne koliine kalijuma u organizmu. (Kliniki znaaj veliki: pre leenja dijabetesne ketoacidoze u serumu je normalna ili poveana koncentracija kalijuma, ali tokom leenja dijabetesne ketoacidoze insulinom K+ prelazi u ICF i moe se razviti teka hipokaliemija ukoliko se istovremeno ne nadkonadi kalijum). Patofizioloke posledice zavise od : brzine nastanka hipokeliemije Opasnija je akutno nastala hipokaliemija, jer su promene neuromiine razdraljivosti izraenije. Kod hronine hipokaliemije se adaptira organizam, tako da K+ iz ICF prelazi u ECF, koncentracioni gradijent tei da se normalizuje i manje su izraene promene neuromuskulatorne ekscitabilnosti, stepena hipokaliemije (to je hipokaliemija vea, to su i poremeaji izraeniji) i

duine trajanja hipokaliemije (due trajanje hipokaliemije povezano je sa izraenijim kako funkcionalnim, tako i morfolokim promenama u organizmu) Patofizioloke posledice : smanjena neuromiina razdraljivost usled hiperpolarizacije. Mirovni membranski potencijal je determinisan odnosom koncentracije K+ u ECF i ICF. Poto je CK+ u ECF smanjena, dovoljne su male promene u njegovoj koncentraciji da bi se promenio mirovni membranski potencijal. U ekstracelularnoj hipokaliemiji, pri nepromenjenoj CK+ u ICF, inae negativni mirovni membranski potencijal (Em) postaje jo negativniji. Poveava se razlika izmeu mirovnog membranskog potencijala i praga za stvaranje akcionog potencijala (uz uslov da se on ne menja pod dejstvom drugih faktora). Hiperpolarizovanoj elijskoj membrani potreban je snaniji stimulus da bi dolo do stvaranja akcionog potencijala, to ima za posledicu smanjenje neuromiine razdraljivosti poremeaj metabolizma ugljenih hidrata. U hipokaliemiji se smanjuje sekrecija insulina i smanjuje sinteza i deponovanje glikogena u jetri i skeletnim miiima. poremeaj bubrene funkcije. Hipokaliemija prouzrokuje funkcionalne i morfoloke poremeaje u brojnim organima, o emu e biti vie rei u delu o klinikim posledicama hipokaliemije. poremeaj acido-bazne ravnotee. Hipokaliemija je uzrono-posledino povezana sa metabolikom alkalozom: povean je prelazak jona vodonika iz ekstracelularne u intracelularnu tenost (jer kalijum difunduje u suprotnom smeru), poveana je sinteza amonijaka u bubrezima i sekrecija jona vodonika u bubrezima (rezultat je metabolika alkaloza, sa urinom kisele reakcije) i reapsorpcija bikarbonata. Klinike posledice hipokaliemije Skeletni miii. Zbog smanjene neuromiine razdraljivosti najpre se razvija slabost velikih miia ruku i nogu, a kasnije dijafragme i najzad slabost respiratornih miia sa respiratornim zastojem. Mogu se razviti i morfoloke promene u miiima: nekroza i liza miocita, te pratea fibroza miia. Glatki miii. Hiperpolarizacija glatkih miia prouzrokuje konstipaciju, intestinalnu distenziju, anoreksiju, nauzeju, povraanje i paralitiki ileus. Srce. Promene u akcionom potencijalu: poveanje mirovnog membranskog potencijala, produenje faze repolarizacije i produeno trajanje akcionog potencijala. Mogu se razviti poremeaji sranog ritma: pretkomorske i komorske ekstrasistole, paroksizmalna supraventrikularna tahikardija, fibrilacija komora. Ako poprimi hronian tok hipokaliemija moe prouzrokovati pojavu morfolokih promena u srcu, pre svega u vidu fibroze. Ostalo: smanjena je aktivnost Na-K pumpe (intracelularno se $ Ck+, a #C Na+ i C Ca++) to ima pozitivan inotropni efekat (poveanje snage sranih kontrakcija), poveava se frekvenca predvodnika sranog rada i mogunost nastanka ektopinih impulsa (zato to je skraeno razdoblje refrakternosti srca), a potencirani su farmakoloki i toksini efekti digitalisa. Bubreg. Smanjena je koncentraciona sposobnost bubrega, razvija se poliurija, polidipsija i smanjena osetljivost na ADH (nefrogeni diabetes insipidus), a poveana aktivnost reninangiotenzin-aldosteronskog sistema. Ako hipokaliemija traje due od mesec dana mogue je trajno oteenje bubrega, jer se razvijaju morfoloke promene (intersticijumska fibroza i

fokalna atrofija i vakuolizacija tubula). HIPERKALIJEMIJA = stanja kada je serumska koncentracija kalijuma vea od 5,5 mmol/l. Etiologija usled poveanja ukupne koliine kalijuma, ili usled preraspodele kalijuma izmeu pojedinih telesnih prostora. Etiologija Povean unos kalijuma u organizam i/ili smanjena ekskrecija kalijuma preko bubrega imaju za posledicu hiperkaliemiju sa poveanom koliinom kalijuma u telu, dok stanja koja dovode do prelaska kalijuma iz ICF u ECF uzrokuju hiperkalijemiju sa normalnom, ili ak smanjenom ukupnom koliinom kalijuma (o emu smo ve govorili). Hiperkaliemija moe nastati usled: poveanog unosa kalijuma, smanjene bubrenog izluivanja kalijuma I prelaska kalijuma iz ICF u ECF Povean unos kalijuma retko moe da prouzrokuje hiperkaliemiju, sve dok je funkcija bubrega normalna, odnosno dok se ne prevazie ekskretorni kapacitet bubrega. Problem moe nastati ako je smanjena funkcija bubrega ili je u organizam naglo uneta velika koliina kalijuma. Obino nastaje pri primeni velikih koliina soli kalijuma, u terapijske svrhe; retko unoenjem per os (mnogo ee pri parenteralnom davanju: i.v. primena rastvora sa kalijumom, transfuzija krvi koja je due stajala zbog izlaska kalijuma iz eritrocita, davanje penicilina G -soli kalijuma i penicilina. Smanjena bubrena ekskrecija kalijuma Bolesti bubrega. Akutna i hronina bubrena insuficijencija, koje su praene oligurijom sa diurezom manjom od 30 ml/sat ili glomerulskom filtracijom manjom od 15 ml/minutu mogu dovesti do hiperkalijemije. Stepen hiperkaliemije zavisi od prateih faktora: unosa kalijuma, deficita insulina, prisustva acidoze i oteenja drugih tkiva. Bolesti nadbubrenih lezda. Bolesti nadbubrenih lezda koje su praene smanjenim luenjem mineralokortikoida (ili smanjenjem njihovog efekta na nivou bubrega) dovode do hiperkaliemije: primarni hipokorticizam (Addison-ova bolest), hiporeninemijski hipoaldosteronizam, izolovan deficit aldosterona ili hipoplazija nadbubrenih lezda. Primena diuretika koji tede kalijum. Neodmerena primena ove grupe diuretika moe da prouzrokuje hiperkaliemiju. Spironolakton je antagonista aldosterona, a amilorid-hlorid i triamteren deluju tako to direktno smanjuju izluivanje kalijuma u distalnim tubulima Prelazak kalijuma iz intracelularne tenosti u ekstracelularnu tenost. Osnovni uzrok prelaska K+ iz ICF (u kojoj je njegova koncentracija velika) u ECF su stanja koja oteuju i/ili poveavaju permeabilnost elijske membrane: traume, opekotine, masivne kra povrede, obimni operativni zahvati prouzrokuju prelazak kalijuma kroz oteenu elijsku membranu, poveana permeabilnost elijskih membrana u hiperosmolarnim i katabolinim stanjima, acidoza, na ve ranije opisan nain, uzrokuje hiperkaliemiju (u kasnijoj fazi nastaje i smanjenje ukupne koliine kalijuma u telu), deficit insulina uzrokuje hiperkaliemiju, jer je jedan od efekata insulina aktivacija natrijum-

kalijumske pumpe (koji u ovom sluaju izostaje), hipoksija smanjuje efikasnost elijske membrane u domenu aktivnog transporta, pa shodno koncentracionom gradijentu nastaje difuzija K+ u ECF, intoksikacija digitalisom dovodi do inhibicije natrijum-kalijumske pumpe i posledine hiperkaliemije Patofizioloke posledice hiperkaliemije neuromiina razdraljivost (u umerenim hiperkaliemijama) i gubitak neuromiine podraljivosti (u teim oblicima hiperkalijemije, kada je koncentracija kalijuma u serumu vea od 6 mmol/l, usled # mirovnog membranskog potencijala do vrednostoi praga akcionog potencijala, ili veih, tako da elija vie nije u stanju da se repolarizuje (ostaje trajno depolarizovana) i ne odgovara na stimuluse. (S poveanjem koncentracije kalijuma postepeno se depolarizuje elijska membrana, to se najpre manifestuje pojaanom ekscitabilnou, a kada se prevazie prag akcionog potencijala nastaje paraliza). Klinike posledice hiperkaliemije Skeletni miii. Umerena hiperkaliemija (zbog poveane neuromiine razdraljivosti) dovodi do oseaja trnjenja usana i prstiju, nemira, abdominalnih greva i dijareje. Teka hiperkaliemija manifestuje se slabou miia, smanjenim tonusom miia i miinom paralizom. Srce. Hiperkaliemija (usled trajne depolarizacije) dovodi do usporenog provoenja impulsa i oteane kontrakcije srca. Umerena hiperkaliemija ubrzava repolarizaciju Teka hiperkaliemija prouzrokuje pojavu aritmija (bradiaritmije, ukljuujui i AV blok, ventrikularnu fibrilaciju i asistoliju). Ostalo. # ekskrecija K+ putem bubrega (ime se kalijum odstranjuje iz organizma) i aktivacija natrijum-kalijumske pumpe (ime K+ prelazi u ICF). Da bi se odrala elektroneutralnost, ulazak K+ u elije praen je izlaskom H+, usled ega nastaje acidoza. Mehanizmom negativne povratne sprege K+ poveava luenje aldosterona, insulina i kateholamina. Navigacija Lista Poruka