Водно-солевой обмен является одним из видов обмена веществ, который наиболее часто нарушается при патологии (особенно хирургической, а также связанной с развитием неотложных состояний). Изменение содержания анионов и катионов приводят к значительным изменениям в работе жизненно важных органов. Снижение или увеличение содержания электролитов в организме приводит к развитию тяжелых состояний, которые ставят под угрозу жизнедеятельность клетки и организма.
Калий
Референтные пределы калия в сыворотке крови 3,5–5,5 моль/л
Калий – основной внутриклеточный катион, его концентрация в клетках паренхиматозных органов составляет примерно 100 ммоль/л. У здорового взрослого человека массой тела 70 кг содержится 3150 ммоль калия (120 г). Из них только 50–60 ммоль находится во внеклеточном пространстве, остальное его количество находится внутри клеток. Содержание калия в сыворотке крови отражает его общее содержание в организме, если отсутствуют нарушения КЩР.
Изменение рН на 0, 1 единицы вызывает изменение концентрации калия в противоположном направлении на 0,1–0,7 ммоль/л. При оценке состояния электролитного баланса значение имеют лишь очень низкие и очень высокие концентрации калия, выходящие за рамки референтных значений.
Гипокалиемией считают концентрацию калия ниже 3,5 ммоль/л, а гиперкалиемией – выше 5,5 моль/л. Определение калия необходимо проводить при:
- ОПН и ХПН,
- сердечной недостаточности,
- ацидозе и алкалозе,
- приеме диуретиков, сердечных гликозидов,
- для диагностики и мониторинга надпочечниковой недостаточности, а также для исключения патологической концентрации калия как причины нарушений сердечного ритма.
Гиперкалиемия может быть обусловлена:
- понижением выделения калия почками при ОПН и ХПН,
- обширными травмами, ожогами, некрозом, опухолями,
- диабетической комой (кетоацидозом) до начала инсулинотерапии,
- гипоальдостеронизмом,
- назначением калийсберегающих диуретиков, острой дегидратацией (относительная гиперкалиемия).
В основе этих причин лежит три основных механизма:
- усиленное потребление калия,
- его переход из внутриклеточного пространства во внеклеточное,
- а также уменьшение потерь калия.
Усиленное потребление солей калия чаще носит ятрогенный характер и может быть следствием диеты с высоким содержанием калия при приеме диуретиков или введения инфузионных растворов с высоким содержанием калия. (осторожно с солью -белая смерть)
Переход калия из клетки во внеклеточное пространство имеет место при:
- недостатке инсулина,
- передозировке сердечных гликозидов,
- при ацидозе,
- активации катаболических процессов и синдроме длительного сдавления.
Псевдогиперкалиемия может быть обусловлена гемолизом при взятии крови (наложение жгута более 2 минут), так как его концентрация в эритроцитах в 15–20 раз больше, чем в плазме крови, а также выходом калия из эритроцитов сгустка при длительном промежутке времени от момента взятия крови до исследования сыворотки.
Также возможен выход калия из клеток при повышении уровня лейкоцитов и тромбоцитов. Что наблюдается при миелопролиферативных заболеваниях. Потери калия уменьшаются при почечной недостаточности, гипоальдостеронизме, при приеме диуретиков, которые блокируют секрецию калия дистальными канальцами.
Симптомы гиперкалиемии связаны с изменениями мембранного потенциала нейронов и мышечных клеток.
Нейромышечные симптомы выражаются парастезиями, «одервенением» конечностей, исчезновением сухожильных рефлексов. Выраженность кардиальных симптомов зависит от степени повышения уровня калия в сыворотке крови и может варьировать от минимальных изменений на ЭКГ до серьезных нарушений ритма и проводимости.
При повышении калия до 10 ммоль/л наступает внутрижелудочковая блокада с мерцанием желудочков, при концентрации 13 ммоль/л сердце останавливается в диастоле.
Гипокалиемия может быть обусловлена:
- потерей жидкостей ЖКТ (диарея, рвота, свищи),
- длитетельным приемом диуретиков и салуретиков, а также диабетической глюкозурией,
- уменьшением потребления калия у пациентов с хроническим голоданием (алкоголизм, анорексия),
- гиперальдостеронизмом,
- избытком ГКС (длительный прием, кушингизм),
- предшествующим дефицитом калия, обусловленным тяжелым хроническим заболеванием и усиленным послеоперационным периодом, особенно в сочетании с задержкой натрия в организме (парентеральное введение больших количеств жидкостей, не содержащих калий),
- ХПН,
- продолжительным ацидозом и алкалозом, в результате которых нарушается функция почек и возникает калийурия.
В основе всех причин гипокалиемии лежат четыре основных механизма:
- увеличенная потеря калия ЖКТ и почками,
- уменьшение потребления,
- уменьшение выхода калия из клетки,
- усиленный переход калия из внеклеточной жидкости внутрь клетки (введение инсулина, инсулинома, алкалоз).
При алкалозе калий из внеклеточной жидкости переходит внутрь клетки в обмен на протоны, которые необходимы для снижения рН крови, также калий теряется с мочой, а протоны реабсорбируются для коррекции алкалоза.
Симптомы гипокалиемии – ослабление рефлексов, мышечная слабость (угнетается перистальтика кишечника, появляется поверхностное дыхание за счет слабости дыхательной мускулатуры, развивается атония мочевого пузыря, слабость сердечной мускулатуры и нарушение сердечного ритма), тошнота, рвота, ухудшение психической и умственной деятельности. При концентрации калия ниже 3 ммоль/л появляются изменения на ЭКГ, свидетельствующие о нарушении возбудимости и проводимости миокарда.
Натрий
Референтные пределы натрия в сыворотке крови – 135–145 ммоль/л.
В организме здорового человека с массой тела 70 кг содержится 3000 ммоль или 70 г натрия. 20% этого количества находится в костях и непосредственного участия в метаболизме не принимает.
Натрий – главный внеклеточный катион, его концентрация там в 6–10 раз выше, чем внутри клеток. Натрий участвует в поддержании осмотического давления, объема плазмы крови и артериального давления.
На долю плазмы приходится 25% внеклеточной жидкости, а 75% составляет интерстициальная жидкость. В целом содержание воды составляет 60% от массы тела, из них 2/3 приходится на внутриклеточную жидкость, а 1/3 – на внеклеточную. Изменение соотношения натрия во вне- и внутриклеточном пространстве определяет соотношение объемов вне- и внутриклеточной жидкости, изменение осмотического давления, развитие обезвоживания и отеков. Изменение содержания натрия в плазме крови определяет соотношение потоков жидкости с переполнением сосудистого русла (артериальной гипертензии) или выходом воды в межклеточное пространство (отеки).
Кроме этого натрий необходим для всасывания в кишечнике аминокислот и глюкозы, участвует в механизме возбуждения нервных и мышечных клеток, в поддержании КЩР (Na+ /Н+ - антипорт приводит к выведению Н+ ), необходим для нормальной активности клеток, особенно возбудимых тканей. Натрий поступает с пищей при обычной диете в избыточных количествах. Избыток натрия экскретируется с мочой, калом и потом. Почечный механизм регуляции натрия – самый важный фактор в поддержании его гомеостаза в плазме крови. Главными регуляторами обмена натрия является ренин-ангиотензин-альдостероновая система, натрийуретические пептиды.
Определение уровня натрия в сыворотке крови необходимо при мониторинге и диагностике надпочечниковой недостаточности, при выявлении нарушений электролитного гомоестаза при заболеваниях почек, обезвоживании, при мониторинге терапии диуретиками. Многие причины изменения содержания натрия связаны с нарушением работы почек. Значительное увеличение или уменьшение содержания натрия в сыворотке крови может быть следствием непропорциональных потерь воды и солей. При этих состояниях может возникнуть необходимость в неотложной помощи. Определение уровня натрия в сыворотке крови необходимо для диагностики и мониторинга надпочечниковой недостаточности, для мониторинга терапии диуретиками, для выявления нарушений электролитного гомеостаза при заболеваниях почек.
Гипернатриемию (повышение концентрации натрия выше 150ммоль/л) могут вызвать:
- дегидратация при потере воды через кожу (профузный пот), легкие (длительная гипервентиляция), ЖКТ (рвота,поносы),
- заболевания почек, протекающие с олигоурией,
- гиперальдостеронизм (первичный, вторичный), синдром Кушинга.
Клинические проявления гипернатриемии – жажда, дрожь, подергивания мышц, атаксия, спутанность сознания, судорожные припадки.
Гипонатриемия может наблюдаться при:
- недостаточном поступлении натрия в организм (бессолевая диета),
- потеря натрия при рвоте, диарее, сильной потливости при адекватном водном и и неадекватном солевом замещении,
- недостаточность надпочечников,
- ОПН (полиурическая стадия),
- осмотический диурез,
- гипотоническая гипергидратация (избыточное парентеральное введение жидкости, снижение выведения воды при почечной недостаточности).