Ускоренный калийснижающий эффект высокого бикарбоната в диализирующем растворе у больных на хроническом гемодиализе
Категория статьи: Электролиты, кщр. Методы диализа
Ricardo M. Heguilen, Claudia Sciurano, Angel D. Bellusci, Paula Fried, Graciela Mittelman, Guillermo Rosa Diez and Amelia R. Bernasconi. The faster potassium-lowering effect of high dialysate bicarbonate concentrations in chronic haemodialysis patients. Nephrol Dial Transplant (2005) 20: 591–597.
Unidad de Nefrologıa y Medio Interno y Laboratorio de Emergencias, Hospital Juan A. Fernandez, Universidad de Buenos Aires, Argentina
Сокращённый перевод с англ. О.Б. Рыбаковой
Введение: У больных на поздних стадиях болезни почек часто встречается гиперкалиемия. В данном двойном слепом рандомизированном перекрёстном исследовании сравнивали эффекты 3 вариантов концентрации бикарбоната (HCO3-) в диализирующем растворе на кинетику удаления сывороточного К+ в течение сеанса обычного гемодиализа (ГД) у больных на хроническом ГД.
Методы: Изучены 8 стабильных диализных больных. Концентрация HCO3- в диализате была выбрана в соответствие с предшествующим протоколом лечения. Использовали три варианта диализирующего раствора: с низким HCO3- – НБ (27 ммоль/л), средним HCO3- – СБ (35 ммоль/л) и высоким HCO3- – ВБ (39 ммоль/л). Во время каждого сеанса ГД применялись диализаторы из полисульфона, скорость кровотока была 300 мл/мин, поток диализата 500 мл/мин. Забор проб крови на газовый состав и электролиты выполнялся из артериального порта экстракорпорального контура через 0 (базовый уровень), 15, 30, 60 и 240 мин. У 3 из 8 больных измеряли общий пул удаленного К+ и уровень К+ через час после сеанса. Эта процедура повторялась трижды, с недельным интервалом после каждой серии эксперимента.
Результаты: К+ сыворотки снизился от 5,4±0,26 (базовый уровень) до 4,96±0,20; 4,90±0,19; 4,68±0,13 и 4,24±0,15 ммоль/л через 15, 30, 60 и 240 мин, соответственно, при использовании низкого HCO3- (НБ); от 5,38±0,21 до 5,01±0,23; 4,70±0,25; 4,3±0,15 и 3,8±0,19 ммоль/л, соответственно, СБ; и от 5,45±0,25 до 4,79±0,17; 4,48±0,17; 3,86±0,16 и 3,34±0,11 ммоль/л, соответственно, ВБ (P<0,05 – для ВБ в сравнении с СБ и НБ на 60 и 240 минуте). Снижение К+ сыворотки коррелировало с увеличением HCO3- во всех случаях, кроме варианта НБ (P<0,05). Рикошет К+ был 3,9±10,2%; 5,2±6,6% и 8,9±4,9% для НБ, СБ и ВБ, соответственно (P=NS), тогда как общий пул удаленного К+ (ммоль/сеанс) был 116,4±21,6 для НБ; 73,2±12,8 для СБ и 80,9±15,4 для ВБ (P=NS).
Заключение: Высокое содержание HCO3- в диализирующем растворе ассоциировалось с более быстрым снижением К+ сыворотки. Результаты исследования убедительно показали, что это снижение происходит благодаря усилению перемещения К+ из внеклеточного во внутриклеточное пространство в большей степени, чем за счет удаления диализом. Эти данные могут иметь значение для больных с угрожающей жизни преддиализной гиперкалиемией.
Введение
Гиперкалиемия – одно из наиболее частых угрожающих жизни электролитных расстройств у больных с поздней стадией заболевания почек [1].
Экстренное консервативное лечение этого состояния включает в/в введение глюконата кальция, инфузии глюкозы с инсулином, ингаляции бета-2-агонистов, в/в введение соды (NaHCO3) или применение ионообменных смол орально или в клизме [2].
Хотя NaHCO3 широко применяется в лечение угрожающей гиперкалиемии, её эффект не безусловен и по данным нескольких авторов различные скорости инфузии бикарбоната ухудшают снижение калия сыворотки у гиперкалиемических больных с ТХПН [3-5].
Рутинный гемодиализ высокоэффективен в отношении удаления избытка К+, снижает концентрацию К+ сыворотки и, таким образом, восстанавливает остаточный мембранный потенциал, который является жизненно необходимым для нормальной нейромышечной проводимости и деятельности миокарда [4].
Чем быстрее снижается К+ у пациентов с тяжелой гиперкалиемией, тем быстрее наступает улучшение такого угрожающего состояния, как сердечная аритмия.
Больные с ТХПН имеют метаболический ацидоз, степень выраженности которого зависит от нескольких факторов: междиализного потребления белка, скорости катаболизма белка, длительности и частоты сеансов диализа и типа буфера в диализате.
Наиболее часто применяемым буфером на ГД является бикарбонат, который корригирует ацидоз, развивающийся в междиализный период. Коррекция ацидемии может улучшать перемещение К+ в клетку, таким образом часть эффектов бикарбонатного буфера на К+ сыворотки может быть обусловлена трансцеллюлярным транспортом [6].
Мы не обнаружили в медицинской литературе исследований по влиянию различных концентраций HCO3- в диализирующем растворе на уровень К+ сыворотки.
Целью данной работы было сравнение влияния 3 диализирующих растворов с различным содержанием HCO3- (НБ – 27, СБ – 35 и ВБ – 39 ммоль/л) на кинетику снижения К+ в процессе рутинного ГД у больных с ТХПН.
Результаты
Таблица 1. pH крови и сывороточный HCO3- у больных с ТПН, леченных 4-часовыми процедурами ГД с различными концентрациями HCO3- в диализате.
| pH сыворотки | Сывороточный HCO3-, ммоль/л | |||||
| Время, мин | НБ | СБ | ВБ | НБ | СБ | ВБ |
| 0 | 7,37±0,02 | 7,34±0,02 | 7,32±0,02 | 21,1±1,6 | 19,6±1,2 | 21,7±1,3 |
| 15 | 7,35±0,02 | 7,35±0,01 | 7,33±0,02 | 21,3±1,6 | 21,1±1,5 | 23,8±1,6 |
| 30 | 7,34±0,03 | 7,35±0,02 | 7,36±0,02 | 21,4±1,7 | 22,0±1,4 | 24,8±1,7 |
| 60 | 7,34±0,03 | 7,38±0,02 | 7,39±0,02 | 21,4±1,4 | 21,8±1,3 | 26,2±1,5a |
| 240 | 7,38±0,02b | 7,44±0,02 | 7,46±0,02 | 21,2±1,6 | 24,5±1,7 | 28,1±2,0c |
Где a P < 0,05 vs НБ и СБ; b P < 0,05 vs СБ и ВБ; c P < 0,05 vs НБ.
Обсуждение
Данное исследование продемонстрировало, что ГД с высоким бикарбоната в диализирующем растворе быстрее снижает К+ сывортки, чем диализ с низким содержанием бикарбоната.
Agroyannis et al. [11] исследовали изменения pH и К+ у 8 пациентов с ТПН, получивших 32 ГД с диализирующим раствором с концентрацией HCO3- 39 ммоль/л, и пришли к выводу, что его влияние на К+ незначительно. В этой работе использовалась только одна концентрация HCO3-и забор проб крови выполнялся только до и после ГД.
Основной целью нашего исследования было изучить кинетику К+ и изменения КЩР при использовании различных по концентрации HCO3- диализирующих растворов.
К+ плазмы значительно снижался через 15 мин от начала ГД при всех 3 схемах лечения, более выраженным это снижение было при HCO3- 39 ммоль/л. Через 60 мин ГД статистически значимое снижение К+ наблюдалось при ГД с диализирующим раствором, содержавшим 39 ммоль/л HCO3-. Эти низкие уровни сохранялись вплоть до конца сеанса ГД.
Трансмембранный градиент К+ выше в начале процедуры, чем во время неё.
Хотя NaHCO3 широко применяется в лечение угрожающей гиперкалиемии, её эффект не безусловен и по данным нескольких авторов различные скорости инфузии бикарбоната ухудшают снижение калия сыворотки у гиперкалиемических больных с ТХПН [3-5].
Ни изотонический, ни гипертонический растворы соды, вводимые диализным больным с ТХПН за 60 мин до диализной процедуры, не снижали К+, несмотря на стойкое повышение концентрации HCO3- и pH плазмы [4]. В другом исследовании у 9 из 12 диализных пациентов с ТХПН только инфузия бикарбоната за 6 часов до процедуры ГД вызвала такое же значимое снижение К+, как 4-6 часовой ГД [5].
В другой работе Gutierrez et al. [3] сравнивали калийснижающий эффект гипертонического и изотонического раствора соды, вводимого в течение 3 часов перед ГД больным с ТХПН на хроническом диализе. На 180 мин HCO3- плазмы увеличился в среднем на 3 ммоль/л, а К+ снизился на 0,35 ммоль/л. Из этого следует, что в/в введение NaHCO3 бесполезно для неотложного лечения гиперкалиемии у больных на ГД.
ГД, наряду с коррекцией ацидоза, наиболее эффективно выводит К+ из организма [4,12-14]. В зависимости от материала мембраны диализатора и скорости кровотока, за сеанс ГД удаляется 70-90 ммоль К+ [15]. Количество удалённого К+ определяется градиентом К+ между кровью и диализирующим раствором, а не скоростью перемещения К+ в клетку [8,16]. Безкалиевый диализирующий раствор значительно увеличивает элиминацию К+ [10], тогда как предшествующее лечение бета-2-агонистами или глюкозосодержащими растворами значительно снижает удаление К+ [17,18].
Совместный эффект ГД и высокой буферной нагрузки, как в случае диализа с высоким HCO3- в нашем исследовании, приводит к быстрому падению К+. Чтобы прояснить с чем связано быстрое снижение К+: с увеличением транспорта К+ через мембрану диализатора или за счет перехода его в клетку, или в результате комбинации этих двух процессов, мы исследовали удаление К+ и его рикошет у 3 из 8 пациентов. Полученная нами кривая удаления К+ находится в рамках, полученных другими авторами и близка данным Blumberg et al. [19], который у 14 диализных больных обнаружил объем удаленного К+ – 107±6,0 ммоль за стандартный 4-х часовой ГД с бикарбонатом 40 ммоль/л в диализирующем растворе. Больший, чем у нас, объем удаленного К+, возможно, обусловлен более низким К+ (1 ммоль/л) в диализирующем растворе, применявшимся в том исследовании.
Тенденция к уменьшению удаленного на ГД К+ как со стандартным, так и с высоким HCO3- в диализирующем растворе, видна через час и может быть объяснена увеличением диффузии К в клетку. Быстрая коррекция низкого бикарбоната сыворотки и pH крови вызывает быстрое ощелачивание и перемещение К+ во внутриклеточное пространство, что снижает движущую силу градиента на диализной мембране и, как следствие, снижение общего пула удаляемого К+.
Внутриклеточной секвестрацией К+ может быть объяснено, почему мы не видели значительного рикошета К+ после диализа – что не согласуется с данными других авторов. Blumberg et al. [19] проспективно исследовали как удаление К+, так и его рикошет, у 14 диализных пациентов за стандартную 4-х часовую процедуру. Концентрация К+ снижалась линейно в течение первых 3-х часов и далее оставалась постоянной, вплоть до конца процедуры. Несмотря на удаление 107,1±6,0 ммоль К+, К+ увеличивался стабильно быстро после ГД (0,7 и 1,4 ммоль/л в течение 1 часа и 6 часов, соответственно).
Данный рикошет более выражен после стимуляции перемещения К+ через клеточную мембрану (например бета-2-адренэргической стимуляцией, инсулином, глюкозой и т.д.) и он отражает возвращение этого иона из предварительно пополненного внутриклеточного пула [20].
Kalocheretis et al. [21] изучали постдиализный рикошет К+ у 29 диализных больных с ТХПН и анурией и обнаружили статистически значимое увеличение К+ через полчаса после окончания стандартного ГД.
В нашей работе пробы крови для оценки рикошета К+, выполненные у 3 из 8 исследованных больных через 1 час после окончания ГД, показали незначимое увеличение К+ после ГД. Возможно, рикошет К+ был бы виден в пробах крови, взятых позже, чем через 1 час после ГД.
Возможность того, что на реактивность клетки могут влиять изменения остаточного мембранного потенциала из-за быстрого изменения К+ плазмы на ГД, остается предметом серьезного беспокойства. В многоцентровом проспективном рандомизированном перекрёстном исследовании Redaelli et al. [22] изучали влияние удаления К+ у 42 больных на хроническом ГД, имевших желудочковую экстрасистолию на ГД. При помощи Холтеровского мониторирования было продемонстрировано, что снижение К+ в диализирующем растворе и постоянный интрадиализный градиент К+ значительно уменьшают аритмогенный эффект стандартного ГД, при котором К+ диализирующего раствора остается постоянным, тогда как градиент К+ плазма-диализирующий раствор линейно снижается.
Похожие результаты получены Hou и соавт. [8]: применение бескалиевого диализирующего раствора оказалось безопасным для большинства стабильных больных на ГД, хотя у некоторых пациентов отмечался рост частоты и тяжести желудочковой эктопии вследствие значимой гипокалиемии.
Хотя в нашей работе мы не применяли Холтеровское мониторирование, ни у кого из пациентов не было клинически видимых аритмий; так же мы не отметили никаких заметных изменений АД и ионизированного кальция у наших больных.
Даже при том, что средний уровень К+ у наших больных не был столь высоким, как бывает при критической гиперкалиемии и полученные данные касаются только больных с ТХПН, результаты исследования могут найти применение и для больных с опасно высоким преддиализным К+, относящимся к группе риска по развитию угрожающих жизни осложнений. Для гиперкалиемических больных с ОПН это также может иметь значение, поскольку у них нет механизмов толерантности к высокому К+ и, в отличие от больных с ТХПН, у пациентов с недавно развившимся падением почечной функции могут возникать осложнения. При этих обстоятельствах, особенно у больных с олигурией, ацидемией и гипергидратацией, диализ с высокой концентрацией HCO3- в диализирующем растворе представляется методом выбора.
В заключение, наши данные достоверно показывают, что применение диализирующего раствора с высокой концентрацией бикарбоната позволяет быстро и статистически значимо снизить К+ у диализных пациентов с ТХПН. Кроме того, убедительно показано, что это снижение в большей мере происходит благодаря усиленному перемещению К+ во внутриклеточное пространство, чем за счет увеличения удаления К+ диализом. Однако, безопасность такого высокобикарбонатного диализа должна быть предметом будущих исследований.
Литература
- Adrogue´ HJ, Wesson DE. Basics in Medicine Series: Potassium. Libra and Gemini, Houston, 1994; 3–221.
- Kamel KS, Wei C. Controversial issues in the treatment of hyperkalaemia. Nephrol Dial Transplant 2003; 18: 2215–2218.
- Gutierrez R, Schlessinger F, Oster JR, Reitberg B, Perez GO. Effect of hypertonic versus isotonic sodium bicarbonate on plasma potassium concentration in patients with end-stage renal disease. Miner Electrolyte Metab 1992; 17: 297–302.
- Blumberg A, Weidmann P, Shaw S, Gnadinger M. Effect of various therapeutic approaches on plasma potassium and major regulating factors in terminal renal failure. Am J Med 1988; 85: 507–512.
- Blumberg A, Weidmann P, Ferrari P. Effect of prolonged bicarbonate administration on plasma potassium in terminal renal failure. Kidney Int 1992; 41: 369–374.
- Adrogue´ HJ, Madias EN. Changes in plasma potassium concentration during acute acid–base disturbances. Am J Med 1981; 71: 456–466.
- Ross EA, Nissenson AR. Acid–base and electrolyte disturbances. In: Daugirdas JT, Ing TS, eds. Handbook of Dialysis, 2nd edn. Little Brown: 1994, ch. 23, 401–415.
- Hou S, McElroy PA, Nootens J, Beach M. Safety and efficacy of low-potassium dialysate. Am J Kidney Dis 1989; 13: 137–143.
- Redaelli B, Bonoldi G, Di Filippo G, Vigano MR, Malnati A. Behaviour of potassium removal in different dialytic schedules. Nephrol Dial Transplant 1998; 13 [Suppl 6]: 35–38.
- Zehnder C, Gutzwiller JP, Huber A, Schindler C, Schneditz D. Low-potassium and glucose-free dialysis maintains urea but enhances potassium removal. Nephrol Dial Transplant 2001; 16: 78–84.
- Agroyannis B, Fourtounas C, Tzanatos H, Vlahakos DV. Changes in pH, H+, and K+ in patients undergoing hemodialysis with high-bicarbonate dialysate. Dial Transplant 2002; 31: 253–256.
- Zucchelli P, Santoro A. Correction of acid–base balance by dialysis. Kidney Int 1993; 43 [Suppl 41]: 179–183.
- Oettinger CW, Oliver JC. Normalization of uremic acidosis in hemodialysis patients with high bicarbonate dialysate. J Am Soc Nephrol 1993; 3: 1804–1807.
- Williams AJ, Dittmer ID, McArley A, Clarke J. High bicarbonate dialysate in haemodialysis patients: effects on acidosis and nutritional status. Nephrol Dial Transplant 1997; 12: 2633–2637.
- Pastan S, Bailey J. Dialysis therapy. N Engl J Med 1998; 338: 1428–1437.
- Feig PU, Shook A, Sterns RH. Effect of potassium removal during hemodialysis on the plasma potassium concentration. Nephron 1981; 27: 25–30.
- Allon M, Shanklin N. Effect of Albuterol treatment on subsequent dialytic potassium removal. Am J Kidney Dis 1995; 26: 607–613.
- Ward RA, Wathen RL, Williams TE, Hardings GB. Hemodialysate composition and intradialytic metabolic, acid base and potassium changes. Kidney Int 1987; 32: 129–135.
- Blumberg A, Roser HW, Zehnder C, Muller-Brand J. Plasma potassium in patients with terminal renal failure during and after haemodialysis: relationship with dialytic potassium removal and total body potassium. Nephrol Dial Transplant 1997; 12: 1629–1634.
- Martins de Castro MC, Ferreira de Freitas I, Jr, Marcondes M, Sabbaga E. Prolonged b-adrenergic stimulation: a new way to reduce plasma potassium concentration in hemodialysis patients. Dial Transplant 1999; 28: 125–154.
- Kalocheretis P, Zerbala S, Zorbas S et al. The post-dialysis potassium rebound phenomenon and its relationship to hormonal and metabolic factors. Nephrol Dial Transplant 2003; 18 [Suppl 4]: 562.
- Redaelli B, Locatelli F, Limido D et al. Effect of a new model of hemodialysis potassium removal on the control of ventricular arrhythmias. Kidney Int 1996; 50: 609–617.
— Golov 16.04.09 #
Особенно удивило то,”… что это снижение происходит благодаря усилению перемещения К+ из внеклеточного во внутриклеточное пространство в большей степени, чем за счет удаления диализом.” Что является причиной этому явлению: градиент концентрации по К+ оказывается менее значимым? А если в дилизирующей жидкости будет ноль К+?