Kalium spielt eine entscheidende Rolle im Zellstoffwechsel und in der normalen neuromuskulären Funktion. Streng regulierte homöostatische Mechanismen haben sich im Laufe der Evolution entwickelt, um die primäre Verteidigung gegen die Bedrohungen durch Hyper- und Hypokaliämie zu gewährleisten. Die Niere spielt eine primäre Rolle im Kaliumhaushalt, indem sie die Kaliumausscheidungsrate erhöht oder verringert. Die Verteilung von Kalium zwischen dem intrazellulären und dem extrazellulären Flüssigkeitsraum wird durch physiologische Faktoren wie Insulin und Katecholamine reguliert, die die Aktivität der Na + -K + ATPase stimulieren. Nur etwa 10% des aufgenommenen Kaliums werden unter normalen physiologischen Bedingungen über den Darm ausgeschieden .

End Stage Renal Disease (ESRD) -Patienten sind weitgehend auf extra-renale Mechanismen und Dialyse angewiesen, um die Kaliumhomöostase aufrechtzuerhalten. Trotz der Verfügbarkeit von Dialyse und der adaptiven Zunahme der Kolonausscheidung von Kalium bei Niereninsuffizienz wird bei 5-10% der Erhaltungsdialysepatienten eine schwere Hyperkaliämie (definiert als Serumkaliumspiegel > 6 mEq/ l ) beobachtet und ist verantwortlich für 0,7% der Todesfälle in der Dialysepopulation in den Vereinigten Staaten . Mehrere Faktoren können die hohe Inzidenz von Hyperkaliämie in dieser Population erklären. Die Toleranz für eine schnelle Kaliumbelastung ist bei ESRD beeinträchtigt, nicht nur wegen mangelnder renaler Ausscheidung, sondern auch als Folge einer gestörten zellulären Kaliumverteilung . Letzteres kann aus einem Defekt der Na + -K + -ATPase und möglicherweise erhöhten Glucagonspiegeln bei Urämie resultieren . Eine hohe Kaliumaufnahme über die Nahrung und versäumte Dialysebehandlungen tragen häufig zur Hyperkaliämie bei ESRD-Patienten bei. Andere Faktoren wie Verstopfung (verminderte Kolonausscheidung) und Nüchternzustand (relativer Insulinmangel) können ESRD-Patienten ebenfalls für eine Hyperkaliämie prädisponieren . Patienten, die neu in der Dialyse sind, haben möglicherweise noch eine Restnierenfunktion und bleiben empfindlich gegenüber mehreren Klassen von Medikamenten, die die Kaliumausscheidung beeinträchtigen. Dazu gehören Inhibitoren des Renin-Angiotensin-Aldosteron-Systems (RAAS), kaliumsparende Diuretika, Heparin, Trimethoprim, Pentamidin und nichtsteroidale entzündungshemmende Medikamente (NSAIDS). Die Verwendung von Spironolacton bei vorherrschenden ESRD-Patienten wurde aufgrund seiner Wirkung auf den Umgang mit Kalium im Dickdarm auch als Ursache für Hyperkaliämie in Betracht gezogen. Nichtselektive Betablocker können auch zu Hyperkaliämie führen, indem sie intrazelluläre Kaliumverschiebungen verhindern .

Die Behandlung der akuten Hyperkaliämie bei ESRD-Patienten ist die emergente Dialyse. Wenn die Dialyse nicht sofort verfügbar ist, werden zeitweilige Maßnahmen ergriffen. Intravenöses Kalzium wird verwendet, um den nachteiligen myokardialen Effekten von Hyperkaliämie entgegenzuwirken, beeinflusst jedoch nicht die Serumkonzentration von Kalium. Kationenaustauscherharze werden häufig verwendet, um die Kolonsekretion von Kalium zu erhöhen. Aufgrund ihres späten Wirkungseintritts (mindestens zwei Stunden), ihrer fragwürdigen Wirksamkeit und möglicher Toxizitäten wie Kolonnekrose sind Kationenaustauscherharze jedoch nicht die empfohlene Erstlinientherapie bei akuter Hyperkaliämie . Von der Anwendung einer intravenösen Bicarbonattherapie wurde aufgrund des fehlenden Nutzens ebenfalls abgeraten . Andere Maßnahmen, die zur Verschiebung von Kalium aus dem extrazellulären in den intrazellulären Raum führen, wie Albuterol und Insulin, haben sich bei Patienten mit chronischer Nierenerkrankung (CKD) als wirksam erwiesen und treten schneller auf, normalerweise über 30-60 Minuten . Aus unklaren Gründen ist jedoch eine Untergruppe von ESRD-Patienten resistent gegen die Wirkung von Albuterol . Intravenöses (IV) Insulin ist daher häufig die Erstlinientherapie bei akuter Hyperkaliämie bei hospitalisierten ESRD-Patienten. Es wird typischerweise in Verbindung mit Dextrose verwendet, um Hypoglykämie zu verhindern, und wird oft mit anderen Therapien wie vernebeltem Albuterol kombiniert.

Obwohl die insulinvermittelte Glukoseaufnahme bei Urämie beeinträchtigt ist, bleibt die kaliumsenkende Wirkung von Insulin unberührt . Es wird angenommen, dass dies auf die unabhängigen Wege für den Kalium- und Glukosetransport durch die Zellmembran zurückzuführen ist . Insulin verschiebt Kalium in Zellen, indem es die Tätigkeit von Na+-H+ antiporter auf Zellmembran anregt und fördert den Eintritt des Natriums in Zellen, die zur Aktivierung des Na+-K+ ATPase führt und einen elektrogenen Zustrom des Kaliums verursacht. IV Insulin führt zu einer dosisabhängigen Abnahme der Serumkaliumspiegel . Eine Kombination aus IV-Insulindosis von 10 Einheiten plus 25 g Dextrose senkt den Serumkaliumspiegel zuverlässig um 1 mEq / L (mmol / L) innerhalb von 10-20 Minuten und die Wirkung hält etwa 4-6 Stunden an . Diese Therapie kann jedoch mit einer signifikanten Hypoglykämie verbunden sein . In einer Studie mit hospitalisierten Patienten, die mit IV-Insulin gegen Hyperkaliämie behandelt wurden, entwickelten 8, 7% der Patienten eine Hypoglykämie (definiert als Blutzucker von <70 mg/dl ) . In einer Studie an Hämodialysepatienten entwickelten 75% der Patienten, die mit Insulin und Glukose behandelt wurden, um den Serumkaliumspiegel zu senken, eine Hypoglykämie .

Die Definition von Hypoglykämie war ein Diskussionsthema. Die Arbeitsgruppe der American Diabetes Association und der Endocrine Society definiert iatrogene Hypoglykämie bei Patienten mit Diabetes mellitus (DM) als „alle Episoden einer ungewöhnlich niedrigen Plasmaglukosekonzentration, die den Einzelnen potenziellen Schäden aussetzen.“ Eine Plasmaglukosekonzentration von ≤70 mg / dl wird als Alarmwert empfohlen, obwohl sich die Symptome einer Hypoglykämie normalerweise unterhalb dieser Schwelle entwickeln . Dieser Wert ermöglicht eine genaue Überwachung des Patienten, um eine symptomatische Hypoglykämie zu verhindern, und wurde verwendet, um Hypoglykämie in zahlreichen klinischen Studien zu definieren.Hypoglykämie im stationären Bereich ist ein häufiges Problem, mit Inzidenz von 3,5% bis 10,5% auf den allgemeinmedizinischen Stationen, 23% bei chirurgischen Patienten und 10% auf der Intensivstation . Zu den Symptomen einer Hypoglykämie können Reizbarkeit, beeinträchtigte kognitive Funktionen, Krampfanfälle, Koma, ventrikuläre Arrhythmien und sogar der Tod gehören . Es gibt mehrere Risikofaktoren für Hypoglykämie. Dazu gehören Medikamente, Arzneimittelwechselwirkungen, endogener Insulinmangel (mit gleichzeitiger abnormaler Glukagonreaktion), kritische Erkrankungen, schlechte Nahrungsaufnahme, geringes Körpergewicht, höheres Alter, rezidivierende Hypoglykämie in der Anamnese, Leberversagen und Nierenversagen .Berichtet über die Inzidenz und den Zeitpunkt der Hypoglykämie sowie die damit verbundenen Risikofaktoren bei 221 stationären ESRD-Patienten nach Behandlung der Hyperkaliämie mit 10 Einheiten IV Insulin und 25 g Dextrose. In dieser unkontrollierten, retrospektiven Studie fanden Apel et al. eine 13% ige Inzidenz von Hypoglykämie (definiert als Blutzucker <60 mg/ dl ). Von den Patienten, die Hypoglykämie entwickelten, hatten 66% keine DM in der Vorgeschichte, und dies war statistisch signifikant im Vergleich zu denen, die keine Hypoglykämie entwickelten. Auch Patienten, die Hypoglykämie entwickelten, hatten einen niedrigeren Body-Mass-Index (26 vs. 29), obwohl dies keine statistische Signifikanz erreichte (p = 0,06). Risikofaktoren für Hypoglykämie waren: keine vorherige Diagnose von DM, keine Verwendung von DM-Medikamenten vor der Aufnahme und ein niedrigerer Glukosespiegel vor der Behandlung. Hypoglykämie trat im Median 2 Stunden nach Insulin auf und hielt im Median 2 Stunden an.

Patienten mit CKD und ESRD sind besonders gefährdet für Hypoglykämie . Im Rahmen einer normalen Nierenfunktion trägt die Niere zu fast der Hälfte der gesamten Glukoneogenese bei und ist daher für den Kohlenhydratstoffwechsel genauso wichtig wie die Leber . Die Niere spielt auch eine entscheidende Rolle im Insulinstoffwechsel. Obwohl es Hinweise darauf gibt, dass CKD einen insulinresistenten Zustand erzeugt, kann eine Hypoglykämie aufgrund einer verminderten Glukoneogenese und eines Insulinabbaus auftreten . Andere Faktoren wie ein veränderter Arzneimittelstoffwechsel, Unterernährung, eine verminderte Glukoneogenese in der Leber und Infektionen erhöhen ebenfalls das Risiko einer Hypoglykämie in dieser Population . Bei Hämodialysepatienten erhöht die Verwendung von glucosefreier Dialyselösung das Risiko einer Hypoglykämie aufgrund der Übertragung von Plasmaglucose auf das Dialysat. Die Zugabe von Glucose zur Dialyselösung verringert dieses Risiko signifikant . Geben in ihrer Studie nicht an, ob es einen Unterschied zwischen Hämodialyse- und Peritonealdialysepatienten gibt. Theoretisch ist die Inzidenz von Hypoglykämie bei der Peritonealdialyse aufgrund der Anwesenheit von Dextrose in der Dialyselösung geringer.

Die Ergebnisse der Apel-Studie unterstreichen die Bedeutung einer intensiven Blutzuckerüberwachung nach Insulinverabreichung. Apels Studie definierte Hypoglykämie als ≤60 mg / dl und selbst mit dieser konservativen Definition betrug die Inzidenz 13%. Da IV-Insulin eine häufig verwendete Therapie für schwere Hyperkaliämie bei ESRD-Patienten im Krankenhaus ist, stimmen wir mit Apel et al. überein, dass ein protokollgesteuerter Ansatz in der Lage sein kann, die Inzidenz von Hypoglykämie zu verringern. Veröffentlichte Literatur zeigt, dass das Insulin- und Dextrose-Regime von Zentrum zu Zentrum variiert. Dosis von Insulin im Bereich von 5-10 Einheiten und Menge an Glucose im Bereich von 25 bis 60 g. Andere haben eine zusätzliche Dextrose-Infusion nach intravenösem Druck von Dextrose und Insulin empfohlen, um Hypoglykämie zu verhindern . Aufgrund des Risikos einer Hypoglykämie haben einige die Verwendung von Glukose allein bei der Behandlung von Hyperkaliämie befürwortet. Die Begründung basiert auf der Theorie, dass exogene Glukose die Insulinsekretion stimuliert, die Kalium in die Zelle verschiebt. In einer randomisierten Crossover-Studie mit 10 nicht-diabetischen ESRD-Patienten unter Hämodialyse mit Hyperkaliämie führte Dextrose allein zu einer klinisch signifikanten Abnahme des Serumkaliumspiegels. Die Raten der Hyperglykämie wurden nicht berichtet . Es wurden jedoch einige Bedenken hinsichtlich dieses Ansatzes geäußert. Die endogene Insulinsekretion kann unvorhersehbar sein, insbesondere bei akut Kranken und bei Menschen mit Insulinmangel . Die resultierende Hyperglykämie erhöht die Plasmaosmolalität, was zu einer Bewegung von Kalium aus der Zelle führt, was die Hyperkaliämie verschlimmert. Umgekehrt haben einige die Verwendung von Insulin allein bei Hyperglykämie vorgeschlagen, dies wird jedoch aufgrund der hohen Wahrscheinlichkeit, eine Hypoglykämie auszulösen, nicht allgemein akzeptiert oder praktiziert .Ähnlich wie in der aktuellen Studie stellten Shafers et al. auch fest, dass die Mehrheit (74%) der Patienten, die eine Hypoglykämie entwickelten, zum Zeitpunkt der Behandlung der Hyperkaliämie keine DM-Diagnose hatte . Dies ist ein wichtiger Punkt, da Patienten ohne DM ein Risiko für eine mangelnde Überwachung ihres Blutzuckerspiegels haben. Das Krankenhauspersonal ist geschult, den Blutzucker bei Patienten mit DM zu überwachen, und das Fehlen dieser Diagnose macht den Patienten anfälliger. Auch Patienten ohne DM haben eine größere Insulinsensitivität und sind anfälliger für Hypoglykämie nach Insulinverabreichung.

Das von Apel et al. in dieser Studie vorgeschlagene Protokoll zur Glukoseüberwachung und Dextroseunterstützung bei der Behandlung von Hyperkaliämie mit IV-Insulin soll Hypoglykämie verhindern. Wir sind uns einig, dass das Risiko einer Hypoglykämie durch Erhöhung der Dextrosedosis minimiert werden kann. Es kann jedoch ein Risiko für eine Hyperglykämie bestehen, wenn 25 g Dextrose 1 Stunde nach Verabreichung von Insulin / Dextrose unabhängig vom Blutzuckerspiegel verabreicht werden. Basierend auf Erfahrungen in unserer Einrichtung und Empfehlungen von Experten behaupten wir, dass ein Ausgangsblutglukosespiegel von ≥250 mg / dl nach den ersten 25 g keine zusätzlichen Dosen intravenöser Dextrose erfordert.

In unserem Zentrum wird das Körpergewicht des Patienten berücksichtigt, bevor Insulin und Dextrose verabreicht werden. Das Protokoll in unserem Zentrum besteht darin, 25 g Dextrose mit intravenösem Insulin von 0, 1 Einheiten / kg Körpergewicht zu verabreichen. Auf dieses Regime folgen 250 ml D10W, die über 2 Stunden infundiert werden. Die Verwendung eines gewichtsbasierten Insulinregimes reduziert das Risiko einer Hypoglykämie bei Personen mit niedrigem Body-Mass-Index, insbesondere bei älteren Menschen. Begrenzte Daten deuten darauf hin, dass die Verabreichung von Dextrose vor Insulin wirksam und sicher ist . In unserem Zentrum wird Dextrose unmittelbar vor dem intravenösen Insulin verabreicht. Der Blutzuckerspiegel wird zu Studienbeginn, 1, 2 und 3 Stunden nach der Behandlung ermittelt. Seit der Implementierung dieses Protokolls ist die Inzidenz von Hypoglykämie bei Krankenhauspatienten in unserem Zentrum von ungefähr 20% auf weniger als 5% gestiegen.Wie bereits erwähnt, haben Beta-Agonisten wie inhalatives Albuterol aufgrund eines anderen Wirkmechanismus eine kaliumsenkende Wirkung. Beta-Agonisten können, wenn sie zusammen mit Insulin angewendet werden, den zusätzlichen Vorteil haben, das Risiko einer Hypoglykämie zu verringern, da sie die Glukoneogenese in der Leber fördern .

Zusammenfassend besteht bei ESRD-Patienten ein hohes Risiko, eine schwere, lebensbedrohliche Hyperkaliämie zu entwickeln. Wenn die Dialyse nicht sofort verfügbar ist, werden nicht-dialytische Therapien als vorübergehende Maßnahmen eingesetzt. Die Behandlung mit Insulin ist wirksam, kann jedoch mit schwerer Hypoglykämie einhergehen, wenn keine geeigneten therapeutischen Richtlinien implementiert und praktiziert werden. Die Ausbildung von Ärzten und Pflegepersonal sowie die Einhaltung eines institutionsspezifischen Behandlungsalgorithmus für Hyperkaliämie sind äußerst wichtig, um diese kritische iatrogene Komplikation zu verhindern.

Angaben. Keiner erklärt.