In aflevering 23 hebben wij de acute nierinsufficiëntie doorgesproken. Heel handig om alles weer op een rijtje te hebben. Een risico van een acute nierinsufficiëntie is een hyperkaliëmie die ernstige gevolgen kan hebben zoals ventrikelfibrilleren. Het wordt eens tijd om het mechanisme achter een hyperkaliëmie en belangrijk, de behandeling van een hyperkaliëmie op te frissen.
Kalium is één van de zouten die bij kleine disregulaties ernstige gevolgen kan hebben. Het is daarom belangrijk om een goede evenwichtige balans te behouden. Kalium is van invloed bij de spiercontractie, omdat het één van de ionen is bij de prikkeloverdracht. Daarnaast reguleert het de vochtbalans en de bloeddruk. En wat dacht je van het corrigeren van de zuur base balans waarover we het in de verschillende afleveringen over zuur base stoornissen over hebben gehad. Nog een ander functie waar je misschien nooit over hebt nagedacht, maar kalium is ook belangrijk voor het aanmaken van eiwitten met in het bijzonder RNA. Waar natrium vooral extracellulair aanwezig is, zit kalium vooral intracellulair. Je vindt slechts 2% van al het kalium in het lichaam in de extracellulaire ruimte.
Jouw lichaam wil de extracellulaire kaliumconcentratie tussen de 3.5 en 4.5 mmol/l houden. Een kalium boven de 4.5 mmol/l noemen we dan ook een hyperkaliëmie. Hoe ontstaat dit nu? Je lichaam verliest te weinig kalium waardoor de concentratie kalium stijgt. Er kan ook een te hoge kalium aanbod zijn waardoor de concentratie stijgt. En specifiek bij de kaliumhuishouding, er zit heel veel kalium intracellulair. Als er om één of andere reden een grote shift plaatsvindt van kalium intra- naar extracellulair ontstaat er ook een hyperkaliëmie. Omdat kalium een belangrijke rol speelt in spiercontractie kunnen er problemen opspelen met spierzwakte of paralyse. Maar het meest gevreesde gevolg van een hyperkaliëmie is een levensbedreigende ritmestoornis. Wat en hoe dit gebeurt ga ik je zo vertellen. Eerst kijken we even goed naar de mogelijke oorzaken van een hyperkaliëmie.
Allereerst is het goed om je af te vragen of de hyperkaliëmie die je in het lab ziet een reële hyperkaliëmie is. Er zijn namelijk diverse oorzaken die zorgen voor een pseudohyperkaliëmie. De meest beruchte is de gestuwde afname. Er ontstaat hemolyse in het afgenomen buisje bloed. En als er cellen kapot gaan, dan komt al het intracellulaire kalium vrij en geeft dus een vals verhoogde kaliumconcentratie. Een ander probleem kan zijn dat het te laat gecentrifugeerd is of dat er al stolsels zijn ontstaan in het bloedmonster waardoor het kalium ook niet meer betrouwbaar is. Ernstige trombocytose of leukocytose kunnen in een serumbuis ook een pseudohyperkaliëmie geven, omdat de cellen bij stolling uit elkaar vallen en er dus intracellulair kalium vrij komt. Gebruik je een gehepariniseerde buis waaruit het kalium wordt bepaald, dan zul je dit probleem minder vaak tegenkomen. Maar wees dus alert bij een extreme leuko- of trombocytose in combinatie met een hyperkaliëmie. Is dit kalium wel betrouwbaar?
Er zijn 3 grote groepen die een hyperkaliëmie veroorzaken. Te veel kalium aanbod, te weinig kaliumexcretie en een extracellulaire kalium shift. Laten we ze allemaal even langsgaan.
De vraag is natuurlijk hoe je te veel kalium kunt krijgen, waardoor het hele evenwicht uit balans is. Kun je echt te veel bananen eten? Of zijn er andere mechanismen die ervoor zorgen dat er in korte tijd ineens veel kalium aanbod is? Er zijn allereerst een aantal medicijnen die best wat kalium bevatten. Dit zijn bijvoorbeeld kaliumsupplementen, zoutvervangers en kruiden zoals alfalfa, paardenbloem of brandnetel. In een gezond lichaam zal er misschien niet zo snel een hyperkaliëmie ontstaan, maar wat als de nierfunctie al iets minder is. Dan heeft het lichaam het moeilijk om al dat kalium uit te scheiden, waardoor je dus een risico krijgt op een hyperkaliëmie. Toch heeft een te hoog kalium aanbod slechts een klein aandeel in de oorzaken van een hyperkaliëmie.
Wat men vaak ziet, is dat er een verminderde kaliumexcretie is. Oftewel er is een grotere waterexcretie dan kaliumexcretie waardoor de kaliumconcentratie stijgt. Allereerst heeft medicatie hier weer een rol in. Weet jij nog wat aldosteron doet? Aldosteron zorgt voor de inbouw van natrium- en kaliumkanalen in de distale tubulus. Daardoor wordt er veel natrium en water gereabsorbeerd, terwijl kalium wordt uitgescheiden. Je lichaam probeert met de activatie van aldosteron vocht vast te houden en kan zo ook de bloeddruk reguleren. Maar als wij de bloeddruk willen reguleren en medicijnen starten die invloed hebben op aldosteron, dan kunnen we als bijwerking een hyperkaliëmie ontwikkelen. Aldosteron zorgt dus voor kaliumexcretie en natrium en vocht reabsorptie. Het inhiberen van aldosteron zorgt voor minder kaliumexcretie en dus een hogere kaliumconcentratie als dit niet door een ander mechanisme kan worden gecompenseerd. Medicijnen die onder andere de boosdoener zijn, zijn ACE-remmers, angiotensine II blokkers, renineremmers, NSAIDs, bètablokkers en heparine. Spironolacton speelt zelfs direct in op de receptor in de distale tubulus, ook wel het kaliumsparende diureticum genoemd. Er kan ook een medische aandoening aanwezig zijn die interfereert met het aldosteron systeem. Aldosteron wordt in de bijnier aangemaakt. De ziekte van Addison en congenitale bijnierhyperplasie zorgen beiden voor een gestoorde productie van aldosteron, waardoor dit hormoon minder goed werkt. We weten nu allebei wat de gevolgen hiervan zijn. Het feedbacksysteem van aldosteron is renine. Als het lichaam merkt dat er te veel kalium of te weinig natrium in het bloed zit, produceren de nieren renine. Die stimuleert vervolgens de bijnier om aldosteron te produceren om het evenwicht weer te herstellen. Maar bij chronische nierproblemen of bijvoorbeeld op oudere leeftijd wanneer je nieren minder functioneren, is dat feedback systeem niet helemaal meer perfect werkend. En zul je dus sneller een hyperkaliëmie ontwikkelen. Het kan ook voorkomen dat de receptor in de distale tubulus minder goed werkt door een onderliggende aandoening, zoals hypoaldosteronisme of interstitiële nefritis. Ook een reden om een hyperkaliëmie te ontwikkelen. Dan moeten we ook nog de medicatie noemen die een verandering in de volledige aldosteron-renine pathway kan veroorzaken en zo kan zorgen voor een hyperkaliëmie. Naast ACE-remmers, angiotensine-receptor blokkers (zoals losartan), spironolacton, bètablokkers, NSAIDs, en heparine, moet je ook nog denken aan antischimmelmiddelen, ciclosporine, tacrolimus of octreotide. Zij hebben allemaal een diverse uitwerking op het RAAS systeem (renine-angiotensine-aldosteron systeem) met het risico op een hyperkaliëmie.
Er kan ook een hyperkaliëmie ontstaan door een transcellulaire shift. Het verschil met natrium is dat kalium grotendeels intracellulair zit. De concentratie kalium in de cel is namelijk 150 mmol/L, dit is bijna 40 keer zo veel als het extracellulair kalium dat slechts 3.5-4.5 mmol/L is. De reden dat dit zo kan ontstaan is de beroemde Na/K pomp in het membraan. Die zorgt ervoor dat kalium de cel in wordt gepompt en natrium de cel uit wordt gepompt met het verbruik van ATP. Ze moeten immers tegen de concentratiegradiënt inpompen. De belangrijkste reden van de Na/K pomp is het in stand houden van de rustmembraanpotentiaal, denk aan neuronen, spieren en klieren. Even een korte reminder. Elke cel heeft een rustpotentiaal die wordt veroorzaakt door elektrolyten binnen en buiten de cel. Als een spiercel bijvoorbeeld wilt samentrekken dan vloeit er natrium uit de cel om de drempelpotentiaal te bereiken. Zodra die drempel is bereikt wordt er van alles in gang gezet om tot een actiepotentiaal te komen zodat de spiercel samentrekt. Als dat is gebeurt, wil de cel weer terug naar de rustpotentiaal en dit gebeurt met kalium die uit de cel stroomt. In die periode dat de actie net is geweest en kalium ervoor zorgt om weer terug te gaan naar de rustpotentiaal, kan er geen nieuwe actie worden gedaan. Dit noemen we ook wel de refractaire periode. Heel kort en bondig uitgelegd, maar zo wel handig om te weten als we bij de symptomen aankomen. Naast de rustpotentiaal houdt de Na/K pomp ook een bepaald evenwicht in stand zodat er bijvoorbeeld geen volumeveranderingen plaatsvinden door osmose. En sommige transporters werken alleen als de Na/K pomp goed functioneert, omdat ze bijvoorbeeld extracellulair natrium of intracellulair kalium nodig hebben om te functioneren. Glucose komt namelijk alleen de cel in als natrium met glucose mee transporteert over de cel. Je kunt je misschien voorstellen dat er bepaalde omstandigheden kunnen ontstaan waardoor die balans tussen intra- en extracellulair weg valt. Als de patiënt insuline tekort heeft, zoals bij diabetes mellitus type I, dan zal er heel veel glucose extracellulair aanwezig zijn. Je krijgt een hogere osmolaliteit met als gevolg dat water van intra- naar extracellulair wil om die hoge osmolariteit te verlagen. Met deze shift gaat niet alleen water mee, maar ook elektrolyten waaronder kalium. Daarnaast zorgt insuline er normaal gesproken voor dat de Na/K pomp goed functioneert. Valt dit weg, dan werkt die Na/K pomp minder goed en zal er minder kalium naar intracellulair worden gepompt. Er zijn dus 2 mechanismen die bij een diabetes type I ervoor zorgen dat er een hyperkaliëmie kan ontstaan. Als er dan ook nog eens een diabetische ketoacidose ontstaat, dan heb je nog een extra factor die een hyperkaliëmie kan uitlokken. Ik heb het je destijds al uitgelegd in de podcast over metabole acidose, want naast de Na/K pomp heb je ook de K+/H+ pomp. Je lichaam wil te allen tijde naar een normale pH, dus bij een acidose gaan de transporters aan de slag om zoveel mogelijk H+ in de cel op te nemen zodat het extracellulaire milieu minder zuur wordt. Dit heeft als resultaat dat kalium uit de cel wordt gepompt en er dus een hyperkaliëmie kan ontstaan. Dit geldt niet specifiek voor een diabetische ketoacidose, maar eigenlijk voor alle soorten van een metabole acidose. Nog een laatste reden die kan zorgen voor een hyperkaliëmie. Ik heb je net verteld dat er 150 mmol/L kalium in de cel zit. Als er nu op grote schaal allemaal cellen kapot gaan, zoals bijvoorbeeld bij een rhabdomyolyse, hemolyse of bij tumornecrose, dan komt er ineens een heleboel kalium vrij in de extracellulaire ruimte. Je lichaam kan het vanaf bepaalde hoeveelheden niet meer bijhouden en er ontstaat een hyperkaliëmie. En dan moet ik het ook weer hebben over de medicatie die ook een transcellulaire shift kan veroorzaken, want die zijn er ook. Denk aan bètablokkers, digoxine en glucose infusen.
Nu we de 3 grote groepen van oorzaken van een hyperkaliëmie hebben besproken, moeten we het natuurlijk ook even hebben over de symptomen van een hyperkaliëmie. Want die zijn niet niks als die er zijn. Patiënten kunnen nog redelijk lang compenseren voor een hoog kaliumgehalte, waardoor ze geen last van klachten hebben. Vaak vind je bij toeval, of omdat je het vermoed op basis van andere klachten, een hyperkaliëmie. Als de hyperkaliëmie klachten geeft, komen patiënten naar je toe met een beetje vage symptomen zoals algehele zwakte, niet op de benen kunnen staan, de kracht niet meer hebben. Soms hebben ze het over tintelingen of een doof gevoel in handen of voeten. Dit heeft allemaal te maken met de rustpotentiaal die verschoven is door de hyperkaliëmie waardoor cellen sneller in de refractaire periode komen waarbij geen actiepotentiaal oftewel geen actie kan plaatsvinden. Dan is het wel logisch dat er minder spierkracht is of dat er doofheid ontstaat. Wat een hyperkaliëmie heel gevaarlijk maakt is dat het hart ook een spier is. Dat je even je arm niet kunt optillen is heel vervelend, maar niet levensbedreigend. Maar als je hartspier hapert of er ineens mee ophoudt, dan gaan alle alarmbellen op rood. Patiënten kunnen klachten ervaren van palpitaties of dyspneu. Maar we gaan hier zo meer verder, eerst even iets anders.
Heb je bij je anamnese of lichamelijk onderzoek een vermoeden of symptomen van een hyperkaliëmie (spierzwakte, sensibiliteitsstoornissen, palpitaties) of heb je in de anamnese aanwijzingen voor een probleem dat een hyperkaliëmie kan veroorzaken (nierinsufficiëntie, medicatie, diabetes etc) dan is het belangrijk om dit bevestigd te zien. Je moet het controleren in het bloed. Zoals ik al eerder zei, moet je wel kritisch zijn op de uitslag, want er kan natuurlijk ook nog een hemolyse optreden die buiten het lichaam gebeurd waardoor de uitslag onbetrouwbaar is. Overige bepalingen die je in het bloed wilt weten hebben te maken met de achterliggende oorzaak. Zo moet je altijd de nierfunctie laten bepalen bij een hyperkaliëmie, omdat dit een voor de meest voor de hand liggende oorzaak is buiten de thuismedicatie. Zodra de nierfunctie niet goed werkt, werkt de excretie van kalium ook niet meer goed. Andere dingen die je kunt bepalen zijn volledig bloedbeeld, reticulocyten, fragmentocyten, LDH en bilirubine bij hemolyse, CK’s bij rhabdomyolyse, glucose en bloedgas om een diabetische ketoacidose op te sporen en cortisol, renine en aldosteron bij verdenking op problemen met het RAAS systeem. Als er inderdaad een hyperkaliëmie is, een kalium boven de 4.5, dan is het belangrijk om een ECG te laten maken. Zoals eerder benoemd is het hart een grote spier die problemen kan ondervinden van de afwijkende rustpotentiaal die ontstaat. Dit soort afwijkingen kun je terugvinden op het ECG. Om het volgende stukje te begrijpen, heb je wel een klein beetje ECG kennis nodig. Wat er als eerste gebeurd, is het ontstaan van spitse T-toppen. Dit zie je terug in alle afleidingen. Ik moet benadrukken dat de T-toppen echt heel spits zijn. Je kunt namelijk ook hyperacute T-toppen krijgen bij een acuut myocardinfarct, maar dan zijn ze wat breder. Typisch voor een hyperkaliëmie is al eerste het ontstaan van hele smalle en spitse hoge T-toppen. Het volgende dat kan gebeuren is dat de de- en repolarisatie van de atria gaan haperen. Je ziet dit terug op het ECG in P-toppen die steeds vlakker worden of een PQ tijd die steeds langer wordt, een AV blok. Vervolgens zijn de QRS complexen aan de beurt, de depolarisatie van de ventrikels. De QRS complexen worden breder en breder. Dit kan zo erg worden dat je geen P-toppen meer ziet en brede niet meer herkenbare QRS complexen. Dit wordt ook wel het sinusgolf patroon genoemd. Als de patiënt dit punt heeft bereikt, dan staat hij met één been in het graf. Elk moment kan ventrikelfibrillatie ontstaan en zijn we in een reanimatiesetting beland. Deze ECG afwijkingen kunnen optreden bij verschillende concentraties boven de 4. mmol/l. Sommige patiënten ontwikkelen al levensbedreigende ritmestoornissen bij een kalium van 6.0, terwijl anderen een normaal ECG hebben bij een kalium van 7.0. Daarom is het belangrijk om bij elke vorm van hyperkaliëmie een ECG te maken.
Een hyperkaliëmie moet je dus behoorlijk serieus nemen. En belangrijk, snel behandelen. Met de behandeling wil je het kalium verlagen en de toxische effecten van een hyperkaliëmie verminderen. De behandeling is opgedeeld in een aantal effecten die je wilt nastreven. 1. Membraanstabilisatie. 2. Verplaatsing van kalium naar intracellulair, de snelle kalium daling. 3. Verwijderen van kalium uit het lichaam. Membraanstabilisatie kun je voor elkaar krijgen met calcium. Er is door de hyperkaliëmie een verminderde prikkelbaarheid van de cellen. Door calcium te geven verbeter je de prikkelbaarheid en stabiliseer je de membraanpotentiaal in de spiercellen. Het werkt ontzettend snel, maar het werkt ook heel kort. Het is ook maar een tijdelijke oplossing, want het calcium zorgt niet voor het verlagen van de kaliumconcentratie. Het is daarom het ideale middel om te geven bij een symptomatische hyperkaliëmie; spierzwakte, tintelingen of doofheid en ECG veranderingen. In de tijd die je koopt met het calcium kun je aan de slag om de kaliumconcentratie te verlagen. De dosering? 1 ampul, geen gelul. Om preciezer te zijn, je geeft 10 ml calciumgluconaat 10% in 3-5 minuten. Houd de patiënt altijd onder ECG bewaking zodat je eventuele ECG veranderingen kunt vastleggen. En dan hopen we natuurlijk dat de ECG afwijkingen verbeteren, anders kun je eventueel de calciumgluconaat na 5 minuten nog eens herhalen. Stap 2 is het kalium naar intracellulair verplaatsen, omdat dit de snelste oplossing is om het kalium zo snel mogelijk te laten dalen. Hierbij moet je denken aan de oorzaken die ervoor zorgen dat kalium naar extracellulair gaat. BIjvoorbeeld door een tekort aan insuline. Insuline zorgt voor activatie van de Na/K pomp en voor een kalium stroom naar intracellulair. Daarom is één van de behandeling die je kunt toepassen het geven van insuline. Het risico van het geven van insuline is het ontwikkelen van een hypoglycemie, daarom geef je insuline in deze gevallen altijd in combinatie met glucose. Er is uitgerekend dat 20 E insuline zorgen voor een daling van het kalium van 1 mmol per uur. Je geeft bijvoorbeeld 20 E insuline in 50 ml 50% glucose. Zorg er wel voor dat je frequente glucose controles doet om een hypoglycemie tijdig op te sporen. Een ander medicijn wat je kunt gebruiken is salbutamol. Salbutamol geeft namelijk beta 2 adrenerge stimulatie wat ervoor zorgt dat de natrium kalium pomp wordt geactiveerd met opnieuw een stroom van kalium in de cel. Je geeft 10 tot 20 mg salbutamol in een spray. Het probleem met salbutamol alleen is dat het een wat onvoorspelbaar effect heeft. Sommigen reageren er heel goed op en je ziet een mooie daling van het kalium, maar bij anderen blijft een significant effect uit. Onderzoeken die deze therapie ondersteunen zijn ook voornamelijk gericht op gezonde patiënten waardoor de evidence voor salbutamol nog een beetje wankelt. Een laatste stap die je kunt verrichten om het kalium naar intracellulair doen te laten bewegen berust op de zuur base balans. Eerder heb ik uitgelegd dat er naast een Na/K pomp ook een K+/H+ pomp aanwezig is. Dus in een zuur milieu komt er veel kalium naar buiten. Maar als je het milieu nu basisch maakt, dan zou in theorie kalium naar binnen worden gepompt en H+ naar buiten. Uit onderzoeken is vooral naar voren gekomen dat patiënten die heel zuur zijn en een hyperkaliëmie hebben, baat hebben bij bicarbonaat. Maar als jouw patiënt een normale pH heeft, dan zul je alleen maar complicaties hebben van het bicarbonaat en wordt het liever niet gegeven. Het beste is natuurlijk om het overtollig kalium te verwijderen uit het lichaam, dan ben je het echt kwijt en zit het niet intracellulair verstopt. De meest effectieve manier is dialyse. Zeker patiënten met een acute of chronische nierinsufficiëntie kunnen hier veel baat bij hebben. Je kunt goed controleren hoe snel en hoeveel je kalium daalt. Het vergt natuurlijk wel heel wat werk, want de patiënt moet een dialysekatheter krijgen en er moet een heel apparaat worden opgebouwd. Daarom is deze behandeling vooral voor de ernstige hyperkaliëmie met symptomen of bij patiënten met nierinsufficiëntie die ook problemen hebben met het uitscheiden van andere stoffen. Een ander effectief middel zijn hars preparaten, oftewel resonium of sorbisterit. Het nadeel van deze therapie is dat het geen acute behandeling is. Het kan minimaal 24 uur duren voordat je überhaupt effect ziet van je behandeling. Vaak worden deze hars preparaten gebruikt in de chronische behandeling van hyperkaliëmie, bijvoorbeeld bij patiënten met chronische nierinsufficiëntie. Als laatste zou je eventueel de diurese kunnen stimuleren om ervoor te zorgen dat zoveel mogelijk kalium wordt uitgescheiden. Wat dan kan helpen is fludrocortison vanwege de mineralocorticoïde werking en de diurese op gang brengen door bijvoorbeeld vulling of het gebruik van diuretica. Maar zoals bij veel ziektebeelden die het gevolg zijn van een onderliggende aandoening, is de meest effectieve behandeling de oorzaak te behandelen. Herken een foutieve bepaling van kalium bij hemolyse. Stop eventuele uitlokkende medicatie of kijk of er een alternatief is. Behandel een onderliggende Addison of congenitale bijnierhyperplasie. Behandel een diabeet met insuline bij een absoluut insuline tekort. En als het echt niet anders kan, bijvoorbeeld bij een chronische nierinsufficiëntie of oudere patiënten behandel dan symptomatisch.
Bronnen:
Compendium Geneeskunde 2.0 Romée Snijders & Veerle Smit > Klik hier voor de boeken en pockets
Mechanisme hyperkaliëmie https://en.wikipedia.org/wiki/Hyperkalemia#Mechanism
- Elektrophysiology of hypokalemia and hyperkalemia. J.N. Weiss, Z. Qu, K. Shivkumar. Circ Arrhythm Elektrophysiol 2017; DOI: 10.1161/CIRCEP.116.004667
De regulatie van de kaliumstofwisseling. J. Haalboom, A. Struyvenberg. NTVG 1988
- Importance of potassium ions for ribosome structure and function revealed by long-wavelength X-ray diffraction. A. Rozov et al; Nat Commun. 2019 10 (1) 2519 doi: 10.1038/s41467-019-10409-4
- ECG T wave. B.J. Kenny, K.N. Brown.