Гіперкаліємія та гіпокаліємія - основні відомості

Метаболізм калію

Регуляція балансу калію має надзвичайно важливе значення для підтримки гомеостазу.

При відносно невеликих змінах концентрації калію у позаклітинному просторі можуть спостерігатися значні захворюваність та смертність.

У регуляції балансу калію велику роль грають нирки.

У нормальних умовах людина споживає з їжею 60-100 ммоль калію на добу; з цієї кількості від 5 до 10 ммоль виділяється з калом, менше 5 ммоль при потовиділенні та інше з сечею.

Загальні запаси калію в організмі становлять приблизно 40-45 ммоль/кг маси тіла. З цієї кількості 90% калію знаходиться у внутрішньоклітинному просторі і легко вступає в обмін з 2%, що знаходяться у позаклітинних рідинних просторах; решта 8% калію перебувають у кістковій тканині та у швидких обмінних процесах участі не беруть. Нормальна концентрація калію у позаклітинній рідині коливається від 36 до 5 ммоль/л.

Регуляція обміну калію нирками

Для простоти вважатимуться, що майже весь калій піддається фільтрації в нирках. Отже, концентрація калію в гломерулярному фільтраті точно відповідатиме його концентрації в плазмі. Близько 50% відфільтрованого калію реабсорбується в проксимальних канальцях, 40% реабсорбуються у висхідному коліні петлі Генле.

Подальша реабсорбція калію відбувається в дистальних канальцях та збиральних трубочках. Проте більшість калію сечі представлена секретируемым в дистальних канальцях і збиральних трубочках. Складальна трубочка є кінцевим регулятором секреції калію. Знання факторів, що впливають на секрецію калію в даному сегменті нефрону та його екскрецію, має дуже важливе значення.

Чинники, що впливають на секрецію калію в дистальнихвідділах нефрону

Ймовірно, єдиним найважливішим фактором, що впливає на рівень секреції калію, є кількість натрію, що доставляється в збірну трубочку. Абсолютна кількість натрію, що досягає збірної трубочки, зменшується у випадках зменшення ефективного артеріального кровотоку (при цьому відбувається зниження рівня клубочкової фільтрації та зростання рівня реабсорбції у проксимальних відділах нефрону).

Отже, зменшення кількості натрію, здатного обмінюватися калій, призводить до зменшення секреції калію. Другим важливим регулятором рівня секреції калію у збиральних трубочках є альдостерон. При постійному рівні надходження електролітів в дистальні відділи нефрону альдостерон прискорює обмін натрію на калій, у той час як відсутність альдостерону незалежно від збільшення або зменшення кількості натрію, що доставляється в збірні трубочки, цей процес сповільнюється; отже, альдостерону належить важлива роль регуляції секреції калію.

Натрій може реабсорбуватись у вигляді хлористого натрію. Якщо доставка натрію у збірні трубочки збільшується за рахунок надходження цього іону, пов'язаного з аніоном, який на відміну від хлориду не може реабсорбуватися (наприклад, сульфат натрію або карбеніцилін-натрій); то єдиний шлях, яким може реабсорбуватися натрій, полягає в обміні його на іони калію або водню. Якщо альдостерон доставляється у великій кількості, інтенсивність цього обміну зростає.

Реабсорбція натрію, що призводить до утворення негативного електричного потенціалу на поверхні епітелію просвіту збиральних трубочок, відноситься до механізмів, що сприяють обміну іонів у цій частині нефрону.

Завдяки наявності негативногоелектричного потенціалу в просвіті збірної трубочки відбувається рух переважно позитивно заряджених іонів. Отже, застосування сполук натрію з аніойом, що не реабсорбується, в певних обставинах може призвести до розвитку гіпокаліємічного іетаболічного алкалозу (табл. 43).

Роль калію у регуляції гормонального обміну

При накопиченні в організмі калію внаслідок його прямого впливу на клітини гломерулярної зони надниркових залоз відбувається зростання інтенсивності синтезу альдостерону. Збільшення кількості циркулюючого альдостерону, що виникає в результаті цього, сприяє екскреції калію, яка в свою чергу призводить до зменшення його вмісту в організмі. Зменшення вмісту калію призводить до пригнічення синтезу альдостерону.

Значний взаємозв'язок існує також між калієм та інсуліном. Збільшення секреції інсуліну сприяє переміщенню калію із позаклітинної рідини у внутрішньоклітинну. Більше того, калій регулює надходження інсуліну до крові.

Гіпокаліємія призводить до затримки виходу інсуліну із підшлункової залози; в силу цього механізму виникає порушення засвоєння глюкози, що нерідко зустрічається у хворих, що тривало отримують діуретики. Отже, вирішальну роль регуляції калієвого обміну грають два гормони.

Альдостерон контролює секрецію калію нирками, тоді як інсулін контролює перерозподіл калію через клітинні мембрани. Якщо у хворого виникає захворювання, пов'язане з дефіцитом обох гормонів, найімовірніше, що в цьому випадку його основним симптомом буде гіперкаліємія.

Як буде видно надалі, клінічним проявом дефіциту обох гормонів є гіпоальдостеронізм, який найчастіше виникає у діабетиків (табл. 44).

Адаптація до різного рівня надходження калію

Нирки, та й весь організм мають здатність адаптуватися до зміни надходження калію, проте механізми виникнення цієї адаптації ще не з'ясовані. При значному збільшенні кількості калію, що надходить з їжею, можуть включатися адаптаційні механізми, в результаті раптове надходження великої кількості калію, яке в звичайній ситуації могло б виявитися смертельним, переноситься без несприятливих наслідків.

Нирки адаптуються до збільшення споживання кількості калію шляхом підвищення його екскреції. Крім того, включаються позаниркові механізми, що збільшують здатність проходження калію внутрішньо клітини. Описані процеси адаптації до калію найбільше виражені в нижніх відділах шлунково-кишкового тракту.