POREMEĆAJI METABOLIZMA KALIJUMA

1. POREMEĆAJIMETABOLIZMA KALIJUMA

2. Kalijum je glavni intracelularni katjon (98% od ukupnog K+ u organizmu se nalazi intracelularno, odnosno 20 puta više nego ekstracelularno). Koncentracijski gradijent se održava uz pomoć Na+/K+ pumpe.

3. Neophodan je za: • električnu aktivnost ćelija: održavanje mirovnog membranskog potencijala i sprovođenje akcionih potencijala (sprovođenje nervnih impulsa, održavanja srčanog ritma, kontrakciju skeletnih i glatkih mišićnih ćelija). • osmotsku ravnotežu između ECT i ICT i elektroneutralnost u odnosu na Na+ i H+ • deponovanje glikogena u ćelijama jetre i skeletnih mišića

4. U uslovima fiziološke koncentracije K+ u organizmu, na njegovu raspodelu između ICT i ECT, utiču: • insulin: pojačava rad Na+/K+ pumpe i ulaz K+ u ćeliju smanjenje koncentracije K+ u ECT. Postoji povratna veza između serumske koncentracije kalijuma i insulinemijeinsulin je prva linija odbrane od hiperkalijemije, a hipokalijemija može dovesti do smanjenog lučenja insulina. • kateholamini: stimulacija beta2-receptora povećava ulaz K+ u ćeliju (hipokalijemija), dok stimulacija alfa-receptora smanjuje ulaz K+ u ćeliju ( hiperkalijemija).

5. osmolalnost:hiperosmolalnost ECT dovodi do osmotskog izlaženja vode iz ćelije, pri čemu se menja i koncentracijski gradijent za K+, tj. njegova koncentracija u ćeliji raste, zbog čega dolazi do izlaženja K+ iz ćelije u ECT (hiperkalijemija) • pH krvi:u acidozi, H+ ulazi u ćeliju, a K+ izlazi iz nje (hiperkalijemija). U alkalozi kretanje jona se odvija u suprotnom pravcu, odnosno, dolazi do hipokalijemije.

6. REGULACIJA METABOLIZMA KALIJUMA Količina kalijuma u organizmu zavisi od njegovog unosa sa jedne, i ekskrecije sa druge strane. Ne postoji fiziološki mehanizam za regulaciju unosa kalijuma (ne postoji osećaj “gladi za kalijumom”), a koncentracija K+ se održava u fiziološkim okvirima isključivo regulacijom njegove eliminacije iz organizma.

7. 1. FAKTORI KOJI POVEĆAVAJU EKSKRECIJU K+ • prekomeran unos K+: povećava se koncentracioni gradijent K+ između tubulocita i tubularne tečnosti • povećana koncentracija Na+ i H+ u tubularnoj tečnosti • mineralokortikoidi (aldosteron): aktivacijom Na+/K+ pumpe, K+ se gubi putem urina, fecesa i znoja. Osim toga, dolazi do prelaska K+ iz ECT u ICT • metabolička alkaloza: prelaskom K+ iz ECT u ICT, povećava se njegov koncentracioni gradijent u tubulocitima; zbog povećane ekskrecije anjona koja je praćena i ekskrecijom K+; usled povećanog lučenja aldosterona (često u metaboličkoj alkalozi) • hiperosmolalnost: povećanjem koncentracionog gradijenta za K+ u tubulocitima • lekovi : diuretici(tiazidi, diuretici Henleove petlje, osmotski rastvori, inhibitori karboanhidraze), digitalis (blokira Na+/K+ pumpu, smanjujući ulaz K+ u ćeliju  hiperkalijemija)

8. 2. FAKTORI KOJI SMANJUJU EKSKRECIJU K+ • smanjen unos kalijuma hranom • acidoza: prelaskom K+ iz ICT u ECT, smanjuje se okncentracioni gradijent između tubulocita i tubulske tečnosti • povećana sinteza amonijaka: povećava ekskreciju H+, što smanjuje ekskreciju K+ • lekovi: diuretici koji štede kalijum (triamteren, amilorid, spironolakton), inhibitori angiotenzin-konvertirajućeg enzima (ACEI)

9. Poremećaji metabolizma kalijuma: • Hipokalijemija: koncentracija K+ < 3, 5mmol/L • Hiperkalijemija: koncentracija K+ > 5,5mmol/L

10. HIPOKALIJEMIJA 1. SA NORMALNOM KOLIČINOM KALIJUMA U ORGANIZMU (posledica je preraspodele K+ između ICT i ECT  hipokalijemija nije uvek znak deficita kalijuma) • alkaloza • primena insulina • stimulacija beta2-receptora: povećanim sadržajem kateholamina u serumu (feohromocitom), beta2-agonistima (bronhodilatatori, tokolitici, antiaritmici) • stimulacija eritropoeze u terapiji anemija: novostvoreni eritrociti preuzimaju veliku količinu K+

11. HIPOKALIJEMIJA 2. SA SMANJENOM KOLIČINOM KALIJUMA U ORGANIZMU • smanjen unos dijetom (retko, ima značaj samo ako se kombinuje sa ostalim faktorima) • gubitak K+ putem GIT-a: dijareja, povraćanje, fistule, nazogastrična sukcija, aplikacija drenova, zloupotreba laksativa. • primarni (Conn-ova bolest) i sekundarni hiperaldosteronizam (hipovolemija, hipertenzija, kongestivna insuficijencija srca, ciroza jetre, nefrotski sindrom) • ekscesivna produkcija kortikosterida (Cushing-ov sindrom) • poliurična faza akutne i hronične bubrežne insuficijencije • lekovi: diuretici, inhibitori karboanhidraze

12. PATOFIZIOLOŠKE I KLINIČKE POSLEDICE HIPOKALIJEMIJE • POREMEĆAJ NEUROMIŠIĆNE RAZDRAŽLJIVOSTI

13. PATOFIZIOLOŠKE I KLINIČKE POSLEDICE HIPOKALIJEMIJE • POREMEĆAJ MIROVNOG I AKCIONOG POTENCIJALA

14. PATOFIZIOLOŠKE I KLINIČKE POSLEDICE HIPOKALIJEMIJE • POREMEĆAJ MIROVNOG I AKCIONOG POTENCIJALA: Smanjenjem ECT K+, mirovni membranski potencijal postaje još negativniji, tj. dolazi do hiperpolarizacije membrane. Hiperpolarizacija smanjuje eksictabilnost ćelija i povećava prag za stvaranje akcionog potencijala . Posledica ovih promena je smanjena razdražljivost neuromišićnih tkiva i izazivanje akcionog potencijala samo delovanjem suprafizioloških draži.

15. PATOFIZIOLOŠKE I KLINIČKE POSLEDICE HIPOKALIJEMIJE • SRCE: 1. Mirovni membranski potencijal postaje negativniji, smanjuje se provodljivost (- dromotropno dejstvo). 2. Usporena faza repolarizacije produženo trajanje akcionog potencijala. 3. Moguća pojava ektopičnih predvodnika ritma. POSLEDICA SVIH OVIH POREMEĆAJA JE MOGUĆA POJAVA RAZLIČITIH TIPOVA POREMEĆAJA RITMA – ARITMIJA 4. Karakteristične promene na EKG-u. 5. Moguće trajne morfološke promene (fibroza).

16. PATOFIZIOLOŠKE I KLINIČKE POSLEDICE HIPOKALIJEMIJE • MIŠIĆI: mialgija, mišićna slabost svih mišića, do flakcidne (mlitave) paralize, hiporefleksije. Najopasnija komplikacija - moguća paraliza respiratorne muskulatura i otežano disanje. Smanjena crevna peristaltika (paralitički ileus), zastoj mokraće. Moguća rabdomioliza. • BUBREG: smanjena je koncentraciona moć, javlja se poliurija, polidipsija (povećan unos vode) i smanjena osetljivost na ADH (“nefrogeni dijabetes insipidus”). Povećana aktivnost sistema renin-angiotenzin-aldosteron. Moguća su trajna oštećenja. • METABOLIZAM UGLJENIH-HIDRATA: smanjuje se lučenje insulina i deponovanje glikogena u jetri i skeletnim mišićima • ACIDOBAZNA RAVNOTEŽA: metabolička alkaloza kao posledica povećanog ulaska H+ u ćelije.

17. HIPERKALIJEMIJA 1. SA SMANJENOM KOLIČINOM KALIJUMA U ORGANIZMU (“lažna hiperkalijemija”) U metaboličkoj acidozi (npr. dijabetesna ketoacidoza), dolazi do razmene K+ i H+ - višak H+ ulazi u ćeliju, a K+ izlazi iz nje, da bi se očuvala elektroneutralnost. Koncentracija K+ u ECT je u fiziološkim granicama, ili povećana, ali se njegova ukupna količina u organizmu smanjuje, jer se K+ koji je napustio ćelije, ekskretuje urinom. Ukoliko se u takvim stanjima radi lečenja osnovnog poremećaja primeni samo insulin, bez nadoknade K+, razviće se teška hipokalijemija, jer insulin dovodi do prelaženja K+ iz ECT u unutrašnjost ćelije i deficit ukupnog K+ tada postaje manifestan.

18. HIPERKALIJEMIJA 2. SA NORMALNOM KOLIČINOM KALIJUMA U ORGANIZMU (posledica preraspodele K+ između ICT i ECT) • oštećenje ćelija: kraš povrede, opekotine, hemoliza eritrocita, nekroza tkiva i sl. • acidoza • nedostatak insulina • hiperosmolalnost ECT • hipoksično oštećenje ćelija koje remeti fnkciju Na+/K+ pumpe i onemogućava ulaz K+ u ćeliju, nasuprot koncentracionom gradijentu i on pasivno izlazi iz ćelije • intoksikacija digitalisom koji blokira rad Na+/K+ pumpe

19. HIPERKALIJEMIJA 3. SA POVEĆANOM KOLIČINOM KALIJUMA U ORGANIZMU • povećan unos kalijuma dijetom • smanjena ekskrecija putem bubrega: bubrežna insuficijencija, insuficijencija nadbubrežnih žlezdi (primarna – Adison-ova bolest, sekundarna – posledica šoka, MODS-a, krvarenja u nadbubrežne žlezde i sl.) • hipoplazija ili aplazija nadbubrežnih žlezdi • diuretici koji štede kalijum: spironolakton, triamteren, amilorid

20. PATOFIZIOLOŠKE I KLINIČKE POSLEDICE HIPERKALIJEMIJE • POREMEĆAJ NEUROMIŠIĆNE RAZDRAŽLJIVOSTI Hiperkalijemija je ređe stanje od hipokalijemije, ali sa mnogo ozbiljnijim posledicama. Osnovni poremećaj koji se javlja u hiperkalijemiji, je povećana neuromuskularna razdražljivost ili potpuni gubitak neuromišićne podražljivosti u težim hiperkalijemijama. Ovi poremećaji su posledica smanjenja koncentracionog gradijenta K+ (povećanje EC K+, dok IC K+ ostaje nepromenjen) i povećanja mirovnog membranskog potencijala.

21. PATOFIZIOLOŠKE I KLINIČKE POSLEDICE HIPERKALIJEMIJE • POREMEĆAJ NEUROMIŠIĆNE RAZDRAŽLJIVOSTI Membrana postaje parcijalno depolarizovana (smanjuje se elektronegativnost sa unutrašnje strane), i u tom stanju i subpragovne draži su dovoljne da izazovu potpunu depolarizaciju membrane i nastanak akcionog potencijala. U slučaju daljeg povećanja koncentarcije K+, mirovni potencijal dalje raste i može da dostigne prag akcionog potencijala, ili da ga prevaziđe. U tom stanju, repolarizacija membrane nije moguća, pa ćelija ostaje trajno depolarizovana. Stanje hiperekscitabilnosti, zamenjuje stanje potpune nepodraživosti.

22. PATOFIZIOLOŠKE I KLINIČKE POSLEDICE HIPERKALIJEMIJE • SRCE: usporeno provođenje impulsa i otežana kontrakcija. Karakteristične promene na EKG-u. Različiti poremećaji ritma. Veoma visoke koncentracije K+ mogu uzrokovati opasne ventrikularne aritmije (ventrikularnu fibrilaciju ili asistoliju - srčani zastoj). • MIŠIĆI: umerena hiperkalijemija – osećaj trnjenja usana i prstiju, grčevi glatke i skeletne muskulature. Teža hiperkalijemiija – hipotonija, flakcidna paraliza mišića. • OSTALO: povećano lučenje aldosterona, insulina, kateholamina (mehanizmom negativne povratne sprege), da bi se povećalo povlačenje K+ iz ekstracelularnog prostora u ćelije i njegova ekskrecija putem bubrega. Povećan influks K+ u ćelije, dovodi do povećanog izlaženja H+ u ekstracelularni prostor i acidoze, koja pogoršava efekte hiperkalijemije na srce.