Kardiale Auswirkungen von Kalium

K + ist entscheidend für die Aufrechterhaltung der kardiovaskulären Gesundheit und der normokaliämische Zustand ist entscheidend für die Prävention potenziell schwerwiegender Folgen, insbesondere bei Risikopatienten mit kardiovaskulärem Hintergrund. Bei solchen Patienten können viele Faktoren, wie endogene und exogene Katecholaminaktivität, Aktivierung des RAAS und / oder die Verwendung potenter K + -Wasting-Diuretika, zu Hypokaliämie führen. K + -Wasting-Diuretika sind in dieser Hinsicht insofern bemerkenswert, als ihre Verwendung zu einem signifikanten K + – oder Mg ++ – Mangel oder beidem führen kann. Die diuretikabedingte Hypokaliämie ist dosisabhängig und korreliert mit dem Grad der Volumenarmut und / oder dem Grad, in dem die Katecholaminspiegel im Serum ansteigen. Es wurde jedoch gezeigt, dass eine Diuretikatherapie die Ereignisse der koronaren Herzkrankheit bei hypertensiven Patienten reduziert, obwohl einige Abnahmen der K + -Spiegel auftreten können und dass sie sich kurzfristig nachteilig auf den Glukose- und Fettstoffwechsel auswirken können.

Da K + als Primärion dient, das die kardiale Repolarisation vermittelt, ist der hypokaliämische Zustand stark arrhythmogen, insbesondere in Gegenwart von Digoxin oder einer antiarrhythmischen medikamentösen Therapie. Hypokaliämische Zustände erzeugen komplexe Effekte auf myokardiale Refraktärperioden und das Potenzial für ausgelöste Arrhythmien. Im Gegensatz dazu verursacht Hyperkaliämie eine verlangsamte Leitung und Leitungsblockade, die, wenn sie ausreichend progressiv ist, zu Asystolie führen kann. Hyperkaliämie kann auch die Wirkung von Antiarrhythmika und repolarisierenden K + -Strömen abschwächen.

Elektrokardiographisch erzeugt Hypokaliämie eine Abflachung oder Inversion der T-Welle mit gleichzeitiger Hervorhebung der U-Welle, gewöhnlich mit Verlängerung des QT-Intervalls. Das elektrokardiographische Muster der Hypokaliämie ist nicht spezifisch und ähnelt dem nach Verabreichung von Antiarrhythmika oder Phenothiazin oder bei linksventrikulärer Hypertrophie oder ausgeprägter Bradykardie.

Klinisch umfassen Arrhythmien, die mit Hypokaliämie assoziiert sind, Vorhofflimmern und multifokale atriale Tachykardien. Die besorgniserregendsten und lebensbedrohlichsten Arrhythmien im Zusammenhang mit K + -Mangelzuständen sind ventrikuläre Tachyarrhythmien, die von einer Zunahme der Häufigkeit vorzeitiger ventrikulärer Kontraktionen, die linear mit dem Abfall der K + -Serumkonzentrationen zusammenhängen, bis hin zu nicht anhaltenden ventrikulären Tachykardien und der Auslösung reichen von monomorphen und polymorphen ventrikulären Tachykardien, einschließlich Torsade de pointes und Kammerflimmern. Niedrige extrazelluläre K + -Konzentrationen verändern auch die Wirkung von Antiarrhythmika.

Daten aus relativ kleinen Studien zeigen einen Zusammenhang zwischen Serum-K + -Spiegeln und der Entwicklung ventrikulärer Arrhythmien bei Patienten, die mit AMI aufgenommen wurden (Abbildung 1). Der Katecholaminanstieg (neurohumorale Reaktion), der während eines AMI auftritt, verursacht eine schnelle, vorübergehende transzelluläre Verschiebung von K +, was zu einem kurzlebigen, aber dramatischen Abfall des Serum-K + von etwa 0,5-0,6 mmol / l führt, obwohl in bestimmten Fällen der Abfall extremer sein kann (Abbildung 2). Dementsprechend war in einer Autopsiestudie der myokardiale K + -Gehalt bei Probanden, die an einem Herzstillstand starben, signifikant niedriger (0.063 mmol/ g Nassgewicht) als bei Personen, die an einem Trauma gestorben sind (0, 074 mmol/ g Nassgewicht; p<0, 025). Die myokardialen Mg ++ – Konzentrationen waren ebenfalls signifikant niedriger. Diese letztere Beobachtung ist von einiger Relevanz für das arrhythmogene Potenzial transzellulärer K + -Verschiebungen.

Es sollte jedoch beachtet werden, dass die Assoziation niedriger K + -Spiegel mit einem erhöhten Risiko für primäres Kammerflimmern bei AMI-Patienten durch die Größe des Infarkts verwechselt wird. Größere Infarkte gehen typischerweise mit einem stärkeren Anstieg der Plasma-Katecholamine und daher mit einem größeren intrazellulären Fluss von K + einher; die niedrigeren K + -Werte stehen also möglicherweise nicht in direktem Zusammenhang mit dem Arrhythmierisiko, sondern spiegeln eine größere Infarktgröße mit dem damit verbundenen Risiko wider. Wie in der Beta-Blocker-Herzinfarktstudie (BHAT) und den norwegischen Timolol-Studien gezeigt, Die Blockertherapie verringert den Katecholaminanstieg, reduziert unabhängig voneinander die transzellulären K + -Verschiebungen und behält dadurch einen normokalämischen Zustand bei.

Transzelluläre K+ -Verschiebungen in der Einstellung des AMI müssen immer im Zusammenhang mit dem zugrunde liegenden Zustand des K + -Gleichgewichts und / oder dem vorherrschenden Serum-K + -Wert beim betroffenen Patienten betrachtet werden. Daher würde ein Patient, der vor dem AMI normale oder hochnormale Serum-K + -Werte hatte, wahrscheinlich einen Abfall des Serum-K + in einen Bereich erfahren, der sein Risiko für nachfolgende ventrikuläre Arrhythmien geringfügig erhöhen würde. Im Gegensatz dazu könnte ein hypertensiver Patient, der ein K + -Wasting-Diuretikum einnimmt, einem viel größeren arrhythmogenen Risiko ausgesetzt sein, da er transzelluläre Verschiebungen von K + in Gegenwart von unterschiedlichen Graden der Gesamtkörper-K + -Depletion erfahren würde.

Hypokaliämie trägt zu arrhythmischen Todesfällen bei Herzpatienten bei, ist jedoch keineswegs die einzige Ursache, und tatsächlich ist eine Diuretikatherapie, die insbesondere bei größeren Dosen zu einem gewissen Grad an Hypokaliämie führen kann, mit einer Abnahme der KHK-Ereignisse verbunden. Kaliumverschwendende Diuretika, obwohl gezeigt, dass sie die Mortalität und die Inzidenz von Schlaganfällen, abdominalen Aortenaneurysmen und hypertensiven Todesfällen reduzieren, wurden mit einer erhöhten Inzidenz von plötzlichem Herztod in Verbindung gebracht, obwohl dies möglicherweise kein dosisabhängiges Phänomen ist. Ergebnisse aus älteren Studien und einigen Studien zeigen die Bedeutung von K + und Diuretika für den plötzlichen Herztod. Es ist jedoch interessant festzustellen, dass diese Daten verwirrend sein können. Zum Beispiel war in der Multiple-Risk-Factor-Intervention (MRFIT) -Studie die niedrigste KHK-Mortalität bei Patienten mit hochdosiertem Chlorthiazid mit den niedrigsten Serumkaliumspiegeln.

Kürzlich wurden Daten aus dem Programm für systolische Hypertonie bei älteren Menschen (SHEP) erneut analysiert, um K + -Werte sowie Morbiditäts- und Mortalitätsendpunkte spezifisch zu untersuchen. Am Ende von 1 Jahr, 7.2% der Patienten, die eine aktive Diuretikatherapie mit Chlorthalidon (bis zu 25 mg) erhielten, hatten K + -Werte <3,5 mmol/ L. Patienten in der behandelten Gruppe, die normokaliämisch waren (d. H. K + ≥3,5 mmol/ L), zeigten eine signifikante Verringerung der Hazard Ratio für alle CV-Ereignisse und Schlaganfälle sowie einen Trend zur Verringerung der mit koronarer Herzkrankheit verbundenen Ereignisse (Abbildung 3). Patienten in der behandelten Gruppe, die hypokaliämisch waren, hatten ein ähnliches Risiko für Ereignisse wie diejenigen in der Placebogruppe. In dieser Hinsicht kann kein erhöhtes Risiko bei Hypokaliämie an sich beobachtet worden sein, sondern ein verringerter Nutzen. Darüber hinaus bestätigt diese Analyse die Ergebnisse, dass die Thiaziddiuretikatherapie bei der Verringerung von CV-Ereignissen äußerst wirksam ist, legt jedoch auch nahe, dass ein solcher Nutzen nachlassen kann, wenn die K + -Werte chronisch unter 3,5 mmol / l fallen.

In der SHEP-Analyse betrug die tatsächliche Reduktion der K + -Werte nach 3 Jahren in der aktiven Behandlungsgruppe -0,46 mmol/ l und -0,16 mmol/L in der Placebogruppe, ein Unterschied von nur 0,3 mmol/ L. Dennoch führte dieser scheinbar kleine Unterschied zu signifikanten Unterschieden im klinischen Nutzen. Interessanterweise betrug die Reduktion des Serum-K + in der Studie zur blutdrucksenkenden und lipidsenkenden Behandlung zur Vorbeugung von Herzinfarkten (ALLHAT) nach 4 Jahren ebenfalls 0, 3 mmol / l (4, 3-4, 0 mmol / l). Die Bedeutung der diuretikabedingten K + -Veränderungen in der ALLHAT-Studie ist noch unklar und wartet auf die endgültige Analyse der Studienergebnisse. In anderen Studien zur Thiaziddiuretikatherapie trat eine Hypokaliämie häufiger, jedoch dosisabhängig auf; Beispielsweise betrug der Abfall des Serum-K + 0, 57 mmol / l (50-mg-Hydrochlorothiazid-Gruppe) gegenüber 0, 17 mmol / l (25-mg-Hydrochlorothiazid-Gruppe). Diese letztere Studie hatte nur eine 24-wöchige Erhaltungsphase und hätte aufgrund ihrer Kürze weniger wahrscheinlich Unterschiede im klinischen Ergebnis in Bezug auf Unterschiede in den Serum-K + -Werten festgestellt. Eine diuretikabedingte Hypokaliämie führt, obwohl sie größtenteils dosisabhängig ist, nicht immer zu einem erhöhten Risiko für Arrhythmien, selbst bei Patienten mit dokumentierter linksventrikulärer Hypertrophie. In einer sorgfältig durchgeführten Studie erhielten Patienten mit und ohne linksventrikuläre Hypertrophie 4 Wochen lang 100 mg Hydrochlorothiazid. Hypokaliämie wurde festgestellt, aber keine Zunahme der ventrikulären vorzeitigen Kontraktionen, Couplets oder ventrikuläre Tachykardie wurde bei den Patienten mit linksventrikulärer Hypertrophie vor und nach dem Training festgestellt. Eine abschließende Überlegung in dieser Ausgabe ist, dass das Alter unabhängig den Grad beeinflussen kann, in dem sich eine Hypokaliämie bei einer älteren mit Diuretika behandelten Population entwickelt, wie in der SHEP-Studie, zum Teil, weil das RAAS bei diesen Probanden weniger reaktiv ist.

K + -Depletion und / oder niedrige diätetische K + spielen eine zentrale Rolle bei der BP-Regulation bei Patienten mit essentieller Hypertonie sowie bei normotensiven Personen. Zahlreiche epidemiologische Studien haben gezeigt, dass Bluthochdruck häufiger in Populationen auftritt, die Low-K + -Diäten einnehmen, wie Afroamerikaner im Südosten der Vereinigten Staaten. Eine noch auffälligere Korrelation zwischen diätetischem K + und Bluthochdruck wird beobachtet, wenn das Na + / K + -Verhältnis im Urin als umfassenderer Indikator für Ernährungspräferenzen verwendet wird, wobei höhere Werte ganz offensichtlich eine größere Prävalenz von Bluthochdruck begünstigen. Diese epidemiologischen Daten deuten zusammen mit einer Reihe anderer Beobachtungen stark darauf hin, dass die K + -Homöostase kritisch mit den Na + -Effekten in Bezug auf den Blutdruck zusammenhängt ( Tabelle I ).

Exogene K + -Supplementierung senkt den Blutdruck bei hypertensiven Personen. In einer Metaanalyse von 33 randomisierten, kontrollierten Studien mit mehr als 2600 normotensiven und hypertensiven Erwachsenen wurden die Auswirkungen von ergänzendem oralem diätetischem K + auf den Blutdruck bewertet. Der Medianwert für die orale diätetische K + -Dosis betrug 75 mmol / Tag. Der mittlere Blutdruck betrug 147/95 mm Hg und die mittlere K+ -Ausscheidung im Urin zu Studienbeginn lag zwischen 39 und 79 mmol/Tag. Unter Ausschluss einer Ausreißerstudie waren die Nettoveränderungen des systolischen Blutdrucks (-3,11 mm Hg) und des diastolischen Blutdrucks (-1,97 mm Hg) signifikant ( Tabelle II ). Viele Kliniker betrachten diese Veränderungen möglicherweise nicht als klinisch bedeutsam, aber sie sind aus Sicht der öffentlichen Gesundheit von großer Bedeutung. Patienten in Studien, in denen keine blutdrucksenkenden Medikamente verschrieben wurden, hatten nach Einnahme von oralem K + ebenfalls eine signifikante Blutdrucksenkung. Die Blutdrucksenkungen bei hypertensiven Personen waren größer, unterschieden sich jedoch nicht signifikant von denen bei normotensiven Personen. Studien, die High-K + -Diäten mit frischem Obst und Gemüse untersuchten, wie die DASH-Studie (Dietary Approaches to Stop Hypertension), bei der die K + -Aufnahme von 37 auf 71 mmol / Tag anstieg, obwohl Na + auf 130 mmol / Tag festgelegt war, zeigten ebenfalls signifikante Blutdrucksenkungen. Dementsprechend sind die epidemiologischen und klinischen Studienergebnisse für K + jetzt genauso überzeugend wie für Na +. Die Bevölkerung im Allgemeinen und insbesondere diejenigen mit Bluthochdruck würden nicht nur von einer Verringerung der Na + -Aufnahme, sondern auch von einer Erhöhung der K + -Aufnahme über die Nahrung profitieren. Eine Erhöhung der diätetischen K + kann eine allmähliche und nachhaltige Anstrengung sein, die sich darauf konzentriert, die Aufnahme von Lebensmitteln mit einem sehr hohen Salzgehalt zu reduzieren und eine Ernährung zu ersetzen, die reich an Obst und Gemüse ist. Es sollte beachtet werden, dass die Art des gegebenen Salzes (z. B. K + Chlorid, K + Phosphat, K + Citrat oder K + Acetat) keine Determinante für die Blutdrucksenkung zu sein scheint, die bei der Verabreichung von K + über die Nahrung auftritt.

Erhöhter Blutdruck ist ein wichtiger Risikofaktor für die Entwicklung eines Schlaganfalls. Eine unabhängige positive Wirkung von diätetischem K + (Anstieg von 10 mmol / Tag) auf das Schlaganfallrisiko beim Menschen wurde erstmals 1987 von Khaw und Barrett-Conner berichtet. Neuere Erkenntnisse aus der Health Professionals Study, der National Health and Nutrition Examination Survey I (NHANES-I) und der Nurses ‚Health Study43 zeigen auch, dass eine hohe K + -Aufnahme über die Nahrung umgekehrt und dosisproportional mit dem Schlaganfallrisiko zusammenhängt. In der NHANES-I-Follow-up-Studie war eine Nahrungsaufnahme von ≤34, 6 mmol K + über 24 Stunden signifikant mit einem erhöhten Schlaganfallrisiko verbunden (Hazard Ratio 1, 28; p<0.001). Andere Studien haben eine inverse Beziehung zwischen K + -Aufnahme und Schlaganfall in Untergruppen wie afroamerikanischen Männern und hypertensiven Männern gezeigt, obwohl sie nicht für andere Ernährungsfaktoren angepasst wurden, die das Risiko zwischen K + und Schlaganfall verwechseln könnten, wie die Nahrungsaufnahme von Ballaststoffen, Kalzium oder Vitamin C, könnte alternative Erklärungen für diese ethnischen und geschlechtsspezifischen Befunde liefern.

Der Schutzmechanismus von erhöhtem diätetischem K + bei der Verringerung von Schlaganfalltodesfällen kann sogar mit dem geringen Grad der Blutdrucksenkung zusammenhängen, selbst bei einem geringen Anstieg der aufgenommenen Menge. Es kann auch mit einer direkten endothelialen Wirkung zusammenhängen, bei der Makrophagen nicht in der Lage sind, an den Gefäßwänden zu haften, wie dies bei schlaganfallanfälligen spontan hypertensiven Ratten gut beschrieben wurde. Obwohl nicht speziell zur Bewertung der K + -Aufnahme entwickelt, haben Studien eindeutig gezeigt, dass eine Ernährung mit viel frischem Obst und Gemüse das Risiko eines ischämischen Schlaganfalls bei Männern und Frauen unabhängig vom Blutdruck verringert. Es ist bekannt, dass diese natürlichen Lebensmittel zusammen mit anderen gesunden Nährstoffen wie Kalzium, Ballaststoffen und Antioxidantien einen hohen K + -Gehalt aufweisen. Kürzlich genehmigte die Food and Drug Administration eine gesundheitsbezogene Angabe, dass „Diäten, die Lebensmittel enthalten, die gute Quellen für K + und wenig Na + enthalten, das Risiko für hohen Blutdruck und Schlaganfall verringern können.“ Qualifizierende Lebensmittel müssen mindestens 350 mg K+, <140 mg Na+, <3 g Gesamtfett, ≤1 g gesättigtes Fett und ≤15% Energie aus gesättigten Fettsäuren enthalten. Mehrere fettarme Milchprodukte erfüllen diese Kriterien, einschließlich fettarmer und fettfreier Milch und fettarmer Joghurt. Eine erhöhte K + -Aufnahme über die Nahrung und / oder eine exogene K + -Verabreichung können einen schützenden Einfluss auf die gefäß- und gewebebasierte Biologie in Bezug auf atheromatöse Erkrankungen haben. In Tiermodellen hemmt K + die Bildung freier Radikale, die Proliferation glatter Gefäßmuskelzellen, die Thrombozytenaggregation und die arterielle Thrombose und reduziert den Cholesteringehalt in der Gefäßwand. Wie K + mit Atherosklerose beim Menschen zusammenhängt, bleibt unbeantwortet. Diese Frage wird sich als schwierig zu beantworten erweisen, da K + mit einer Reihe von neurohormonellen Signalwegen, BP und Aspekten der Na + -Homöostase interagiert, von denen bekannt ist, dass sie die Entwicklung von Atherosklerose und / oder die atherosklerotische Belastung beeinflussen.