Upload
others
View
17
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
2018May3.JournalofMedicalSciences.ISSN:2345-0592
1
Medicalsciences(2018)1–8
Electrolyte imbalance: common causes and ECG abnormalities
Gintarė Vaičaitytė1
1Lithuanian University of Health Sciences, Faculty of Medicine
ABSTRACT
Electrolyte and fluid balance is one of the most important keys to maintain homeostatis in human body. Different electrolytes are important for protecting cellular functions, maintaining acid-base balance, tissue perfusion [1]. Electrolytes help to maintain coordinated activity of muscular, nervous, endocrine and cardiovascular systems. Imbalance of electrolytes can be linked to different metabolic disorders, use of medication, food consumption [1]. Magnesium, potassium and calcium are the most important electrolytes for maintaining the appropriate function of cardiovascular system. The changes of serum levels of these microelements (hypo or hyper) can cause severe and even lethal conditions that can be suspected by non – specific changes in electrocardiography (ECG). So it is very important to notice these changes in order to diagnose and rapidly treat these electrolyte disorders. Keywords: electrogardiography, electrolyte imbalance, potassium, magnesium, calcium.
2018May3.JournalofMedicalSciences.ISSN:2345-0592
2
Dažniausios elektrolitų disbalanso priežastys bei EKG pokyčiai
Gintarė Vaičaitytė1
1Lietuvos Sveikatos Mokslų Universitetas, medicinos fakultetas
Santrauka
Vandens ir elektrolitų balansas yra vienas svarbiausių dalykų organizmo homeostazės palaikyme. Elektrolitai yra svarbūs įvairių ląstelės funcijų atlikimui, rūgščių – šarmų pusiausvyros palaikymui, audinių perfuzijai [1]. Jie padeda palaikyti optimalią raumenų, nervinės, endokrininės bei širdies ir kraujagyslių sistemų veiklą. Elektrolitų disbalansas gali būti susijęs su įvairiomis metabolinėmis ligomis, tam tikro maisto bei vaistų vartojimu [1]. Svarbiausi katijonai veikiantys širdies ir kraujagyslių sistemą yra kalis, magnis bei kalcis. Jų koncentracijų pokyčiai serume gali sukelti itin rimtas, kartais mirtinas situacijas, kurios gali būti pastebėtos bei įtartos atliekant neinvazinį elektrokardiografinį tyrimą (EKG). Todėl norint diagnozuoti ir greitai koreguoti elektrolitų disbalansą itin svarbu žinoti pagrindinius EKG pokyčius, būdingus elektrolitų disbalansui. Raktažodžiai: elektrokardiografija, elektrolitų disbalansas, kalis, magnis, kalcis.
Hiper bei hipokalemijos priežastys bei pokyčiai EKG
Normali kalio koncentracija serume
svyruoja nuo 3,5 – 5,3 mmol/l. Kalis yra viduląstelinis
katijonas, svarbus širdies depoliarizacijai bei
repoliarizacijai, todėl jo disbalansas organizme sukelia
itin ryškius pokyčius EKG [2,3]. Pagrindinės
hiperkalemijos priežastys yra lėtinės bei ūminės inkstų
ligos, sukeliančios inkstų funkcijos nepakankamumą
[4]. Retesnėms priežastims priklauso tokios būklės
kaip adisono liga, dehidratacija, I tipo cukrinis
diabetas (CD), eritrocitų hemolizė, taip pat BAB,
AKFI, ARB, KKB, kalį sulaikančių diuretikų bei per
didelis kalio papildų vartojimas. Remiantis kalio
koncentracija serume yra išskiriama lengva
hiperkalemija (kai K tarp 5,5 – 6,5 mmol/l), vidutinio
sunkumo (K tarp 6,5 – 7,5 mmol/l) bei sunki (K >7,5
mmol/l ). Pagrindiniai skundai, kuriuos išsako
pacientai esant hiperkalemijai yra širdies plakimai,
pykinimas, vėmimas, raumenų skausmas bei
parestezijos [5].
EKG pokyčiai priklauso nuo kalio koncentracijos
serume [4,5]. Esant lengvai hiperkalemijai pirmiausia
išryškėja T dantelio pokyčiai. Jis paaukštėja bei tampa
smailus, geriausiai matomas krūtininėse derivacijose.
Ryškėjant hiperkalemijai praplatėja P dantelis, jo
amplitudė tampa mažesnė, taip pat prailgėja PQ
intervalas (>0,20 s), sutrumpėja QT intervalas, gali
išryškėti ST pakilimas V1 – V3 krūtininėse
derivacijose bei atsirasti sinuatrialinė bei II – III
laipsnio atrioventrikulinės blokados. Esant sunkiai
hiperkalemijai prie visų pokyčių prisideda ir QRS
komplekso išplitimas (1pav.).
2018May3.JournalofMedicalSciences.ISSN:2345-0592
3
1 pav. EKG pokyčiai esant hiperkalemijai priklausomai nuo kalio koncentracijos serume.
Hipokalemija taip pat dažnai sutinkama klinikinė
situacija, kurios metu kalio koncentracija tampa
mažesnė nei 3,5 mmol/l. Hipokalemija dažniausiai
sukeliama intensyvaus kalio pasišalinimo iš
organizmo: dėl diuretikų vartojimo, endokrininių ligų
(pvz. pirminio hiperaldosteronizmo), inkstų ligų,
netekimo per virškinamąjį traktą dėl viduriavimo,
vėmimo, ilgalaikio laisvinamųjų vartojimo,
virškinamojo trakto obstrukcijos bei uždegiminių ligų
[6]. Pagrindiniai pacientų skundai esant hipokalemijai
pasireiškia kai kalio koncentracija tampa mažesnė nei
3 mmol/l. Dažnai esant lengvai hipokalemijai, jokie
klinikiniai simptomai gali neišryškėti, tuo tarpu esant
sunkiai hipokalemijai stebimas raumenų silpnumas,
mėšlungiški skausmai, parezė, vidurių užkietėjimas,
širdies ritmo bei kvėpavimo funkcijos sutrikimai [6].
Hipokalemijos metu EKG galima stebėti
sumažėjusios amplitudės, praplitusį T dantelį, ST
segmento depresiją bei T dantelio inversiją, kurie gali
simuliuoti miokardo išemiją. Taip pat išryškėja U
banga, kuri geriausiai matoma krūtininėse V2 – V3
derivacijose bei prailgėja QT intervalas (įgytas ilgo
QT sindromas), dėl kurio gali kilti polimorfinė
skilvelinė tachikardija Torsades de Pointes (2 pav.).
2 pav. EKG pokyčiai esant hipokalemijai priklausomai nuo kalio koncentracijos serume.
2018May3.JournalofMedicalSciences.ISSN:2345-0592
4
Hiper bei hipomagnezemijos priežastys bei pokyčiai EKG
Magnis yra viduląstelinis katijonas, kuris dalyvauja
fermentinėse reakcijose, padeda palaikyti jonų
gradientą tarp ląstelės ir išorinės aplinkos, dalyvauja
mitochondrijose vykstančiame oksidaciniame
fosforiliniame gaminant ATP, taip pat DNR, RNR bei
baltymų sintezėje [7]. Magnis svarbus širdies ir
kraujagyslių, judamojo aparato bei nervų sistemoms
[7,8]. Normali magnio koncentracija serume yra 0,7 –
1,05 mmol/l. Padidėjęs magnio kiekis serume –
hipermagnezemija pasitaiko retai, ir yra susijusi su per
dideliu magnio preparatų vartojimu esant sutrikusiam
jo išskyrimui. Hipermagnezemija gali išryškėti esant
masyviai hemolizei, nes eritrocituose yra 3 kartus
daugiau magnio nei serume, sunkiam inkstų funkcijos
nepakankamumui, hipotiroidizmui, intoksikacijai ličiu
[7]. Esant hipermagnezemijai pacientai skundžiasi
silpnumu, pykinimu, vėmimu, sutrikusiu kvėpavimu,
žemu arteriniu kraujo spaudimu, sulėtėjusiu širdies
susitraukimų dažniu, silpnumu bei galima stebėti
sumažėjusius ar išnykusius sausgyslių refleksus. Nors
hipermagnezemija yra reta patologija, tačiau jos
sukeliami efektai yra sunkūs: PQ intervalo
pailgėjimas, antrioventrikulinio bei intraskilvelinio
laidumo sutrikimai, kurie gali pasireikšti kaip III
laipsnio AV blokada ar asistolija (3,4 pav.) [8].
3 pav. PQ intervalo prailgėjimas esant hipermagnezemijai.
4pav. Išplitęs QRS komplesas esant hipermagnezemijai.
Tuo tarpu hipomagnezemija yra daug dažnesnis
elektrolitų disbalansas, pasireiškiantis apie 5 – 8 proc.
populiacijos, ypatingai dažnai stebimas geriatriniams
pacientams [9,11]. Pagrindinės priežastys, lemiančios
magnio koncentracijos sumažėjimą yra sumažėjęs
magnio gavimas su maistu, sutrikusi absorbcija dėl
gastrointestinalinės patologijos (celiakijos, ilgalaikio
viduriavimo, laisvinamųjų vartojimo, trumpos žarnos
sindromo) bei osmosinės diurezės esant diabetui, PPI,
diuretikų (kilpinių bei tiazidinių), aminoglikozidinių
antibiotikų bei imunosupresantų vartojimas [10].
Hipomagnezemija dažnai yra susijusi su hipokalemija
ir gali ją pasunkinti [6]. Esant simptominei
hipomagnezemijai, gali išryškėti neurologiniai
2018May3.JournalofMedicalSciences.ISSN:2345-0592
5
(traukuliai, galvos svaigimas, ataksija, nistagmas,
dizartrija), bendrieji (sujaudinimas, depresija), širdies
ir kraujagyslių sistemos (palpitacijos, krūtinės anginos
klinika, padidėjęs AKS) bei kvėpavimo sistemos
(laringospazmas, stridoras) požymiai [9,10]. EKG
stebima ST segmento dislokacija žemyn bei T dantelio
suplokštėjimas, gali pailgėti PR bei QT intervalai,
praplatėti QRS, taip pat gali kilti supraventrikulinė ar
skilvelinė tachikardija (5 pav.).
5 pav. ST segmento dislokacija esant hipomagnezemijai.
Hiper bei hipokalcemijos priežastys bei pokyčiai EKG
Kalcis yra dvivalentis katijonas, kurio koncentracija
serume svyruoja nuo 2,1 – 2,6 mmol/l. Didžioji dalis
kalcio yra susitelkusi kauluose kalcio – hidroksiapatito
kristaluose, tuo tarpu laisvas kalcis dalyvauja įvairiose
ląstelių funkcijose: raumenų susitraukime, nervinio
impulso perdavime, medžiagų pernašoje, kraujo
krešėjime bei ląstelės vystymęsi ir diferenciacijoje
[12]. Kalcio apykaitai svarbus virškinamasis traktas,
inkstai, kaulai bei organizmo hormonai – kalcitoninas,
parathormonas ir aktyvi vitamino D forma. Todėl šių
organų bei hormonų veiklos sutrikimai yra
dažniausios kalcio disbalanso priežastys [12,15].
Dažniausios hiperkalcemijos priežastys yra
pirminis hiperparatiroidizmas (prieskydinių liaukų
adenoma, piktybiniai prieskydinių liaukų navikai ar
prieskydinių liaukų hipertrofija), vėžiniai susirgimai
(plaučių, krūties, inkstų, prostatos, hematologiniai)
[12]. Retesnėms priežastims priklauso paveldimos
ligos, kuomet hiperkalcemija pasireiškia vaikų
amžiuje (šeiminė hipokalciurinė hyperkalcemija), taip
pat antrinis bei tretinis hiperparatiroidizmas,
dehidratacija, sarkoidozė, tuberkuliozė, inkstų
funkcijos nepakankamumas, nejudrumas dėl
neįgalumo, per didelis kalcio bei vitamino D papildų
vartojimas [13]. Hiperkalcemija yra skirstoma į
lengvą, kuomet kalcio koncentracija tarp 2,6 – 2,88
mmol/l, vidutinio sunkumo – 2,88 – 4,50 mmol/l bei
sunkią, kuomet kalcio koncentracija serume > 4,5
mmol/l. Kalbant apie hiperkalcemijos sukeltus
simptomus, svarbu pabrėžti, kad esant lengvai
hiperkalcemijai jie gali būti nežymūs. Tuo tarpu
ryškėjant hiperkalcemijai gali pasireikšti troškulys bei
padažnėjęs šlapinimasis, virškinamojo trakto
sutrikimai (pykinimas, vėmimas, vidurių
užkietėjimas), raumenų silpnumas, kaulų skausmas,
depresija, konfuzija, nuovargis bei sutrikęs širdies
darbas (aplimai, palpitacijos, širdies aritmijos) [12,15].
Pagrindiniai pokyčiai, kuriuos galima stebėti EKG
esant hiperkalcemijai yra sutrumpėjęs QT intervalas,
praplitęs QRS kompleksas, bradikardija. Retais
atvejais galima pastebėti sumažėjusį T dantelio
amplitudę, ST segmento pakilimą krūtininėse V1 – V2
derivacijose, Osborno bangą, sinoatrialinio mazgo
sutrikimus, AV blokados vaizdą bei skilvelinę
tachikardiją.
2018May3.JournalofMedicalSciences.ISSN:2345-0592
6
6 pav. Sutrumpėjęs QT intervalas esant hiperkalcemijai.
Hipokalcemija dažniausiai yra nulemta
hipoparatiroidizmo, tačiau taip pat gali pasireikšti
esant inkstų ligoms, infekcijoms (pankreatitui),
ilgalaikiam viduriavimui, vėmimui, gaunant per mažai
kalcio bei vitamino D su maistu, bei vartojant tam
tikrus vaistus (fenobarbitalį, fenitoiną, rifampiną)
[12,13]. Hipokalcemijos metu pacientams pasireikšia
pokyčiai odoje (egzema), plaukuose, raumenyse
(raumenų spazmai, kietumas), psichinės ir nervinės
sveikatos sutrikimai (atminties susilpnėjimas,
parestezijos, depresija, nervingumas, nuovargis,
parkinsonizmas). Hipokalcemijai būdingi Chvosteko ir
Trousseau simptomai, tačiau Chvosteko simptomas
gali būti randamas net 10 proc. sveikų žmonių. Tuo
tarpu Trousseau simptomas teigiamas net 94 proc.
hipokalcemiją turinčių pacientų ir tik 1 proc. sveikų
žmonių [14]. Esant sunkiai hipokalcemijai gali
pasireikšti traukuliai, širdies aritmijos, laringospazmas
[12,16]. Hipokalcemijos metu priešingai nei esant
hiperkalcemijai QT intervalas pailgėja, QRS
kompleskas sutrumpėja. Retai gali pasitaikyti
sinuatrialinė, AV blokada bei skilvelinė tachikardija.
7 pav. Prailgėjęs QT intervalas pacientui su ryškia hipokalcemija (1,4mmol/l). Adaptuota iš Nijjer et al. (2010).
2018May3.JournalofMedicalSciences.ISSN:2345-0592
7
Išvados
Įvairūs elektrolitų disbalanso sutrikimai pasitaiko gan
dažnai. Dėl savo svarbos ir poveikio daugeliui
organizmo sistemų, elektrolitų koncentracijų skirtumai
sukelia įvairius, kartais itin sunkius simptomus.
Pagrindinių katijonų kalcio, magnio nei kalio
koncentracijos veikia širdies funkciją ir gali lemti
širdies laidumo bei ritmo sutrikimus, kuriuos galima
pastebėti elektrokardiogramoje. Todėl stebint
nespecifinius pokyčius EKG visada svarbu įtarti
galimą elektrolitų balanso sutrikimą.
Literatūros sąrašas
1. Arif Kadri Balcı, Ozlem Koksal, Ataman Kose, Erol
Armagan, Fatma Ozdemir, Taylan Inal, and Nuran
Oner. General characteristics of patients with
electrolyte imbalance admitted to emergency
department. World J Emerg Med. 2013; 4(2): 113–
116.
2. Pyung Chun Oh, Kwang Kon Koh,Joon Hwan Kim,
Hwasun Park, So Jeong Kim. Life threatening severe
hyperkalemia presenting typical electrocardiographic
changes—Rapid recovery following medical,
temporary pacing, and hemodialysis
treatments.International Journal of Cardiology 177
(2014). 27-29.
3. Brian T. Montague, Jason R. Ouellette, and Gregory
K. Buller. Retrospective Review of the Frequency of
ECG Changes in Hyperkalemia. Clin J Am Soc
Nephrol. 2008 Mar; 3(2): 324–330.
4. Csaba P Kovesdy. Updates in hyperkalemia:
Outcomes and therapeutic strategies. Rev Endocr
Metab Disord. Author manuscript; available in PMC
2018 Mar 1. Published in final edited form as: Rev
Endocr Metab Disord. 2017 Mar; 18(1): 41–47.
5. Anja Lehnhardt and Markus J. Kemper. Pathogenesis,
diagnosis and management of hyperkalemia. Pediatr
Nephrol. 2011 Mar; 26(3): 377–384. Published online
2010 Dec 22.
6. Efstratios Kardalas, Stavroula A Paschou, Panagiotis
Anagnostis, Giovanna Muscogiuri, Gerasimos
Siasos and Andromachi Vryonidou. Hypokalemia: a
clinical update. Endocr Connect. 2018 Apr; 7(4):
R135–R146. Published online 2018 Mar 14.
7. Friedrich C. Luft. Whither Magnesium? Clin Kidney
J. 2012 Feb; 5(Suppl 1): i1–i2.
8. James J DiNicolantonio, James H O’Keefe,
and William Wilson. Subclinical magnesium
deficiency: a principal driver of cardiovascular disease
and a public health crisis. Open Heart. 2018; 5(1):
e000668.Published online 2018 Jan 13.
9. Touitou Y, Godard JP, Ferment O, et al. Prevalence of
magnesium and potassium deficiencies in the
elderly. Clin Chem 1987;33:518–23.
10. Costello RB, Elin RJ, Rosanoff A, et al. Perspective:
the case for an evidence-based reference interval for
serum magnesium: The time has come. Adv
Nutr 2016;7:977–93
11. ter Borg S, Verlaan S, Hemsworth J, et
al. Micronutrient intakes and potential inadequacies of
community-dwelling older adults: a systematic
review. Br J Nutr 2015;113:1195–206.
12. Jean-Jacques Body, Daniela Niepel and Giuseppe
Tonini. Hypercalcaemia and hypocalcaemia: finding
the balance. Support Care Cancer. 2017; 25(5): 1639–
1649.Published online 2017 Jan 12.
13. Victoria J Stokes, Morten F Nielsen, Fadil M
Hannan and Rajesh V Thakker. Hypercalcemic
Disorders in Children. J Bone Miner Res. 2017 Nov;
32(11): 2157–2170. Published online 2017 Nov 2.
14. Cooper MS, Gittoes NJL. Diagnosis and management
of hypocalcaemia. BMJ, 2008; 336: 1298–302
15. Steven A. Lietman, Emily L. Germain-
Lee and Michael A. Levine. Hypercalcemia in
Children and Adolescents. Curr Opin Pediatr. Author
manuscript; available in PMC 2011 Aug 1.Published
2018May3.JournalofMedicalSciences.ISSN:2345-0592
8
in final edited form as:Curr Opin Pediatr. 2010 Aug;
22(4): 508–515.
16. Tom Steele, Ruwanthi Kolamunnage-Dona, Colin
Downey, Cheng-Hock Toh and Ingeborg Welters.
Assessment and clinical course of hypocalcemia in
critical illness. Crit Care. 2013; 17(3): R106.
Published online 2013 Jun 4.