Störungen des Kaliumstoffwechsels kommen im klinischen Alltag häufig vor. Da sie mitunter zu schwerwiegenden Komplikationen führen können, sollten sie von jedem angehenden Mediziner sicher beherrscht werden. Erfahren Sie hier die Ursachen und Auswirkungen der Hypo- und Hyperkaliämie.

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Bild: “Teaching Chemistry” von starmanseries. Lizenz: CC BY 2.0

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Grundlagen zu Kalium

Der Normbereich für Kalium liegt zwischen 3,5 und 5,5 mmol/l. Kalium befindet sich zum überwiegenden Teil in den Zellen des Körpers (zu 98 %), nur 2 % des Gesamtkaliums befindet sich im Extrazellularraum. Dort hat es zwei wichtige Aufgaben: die Regulation des Zellvolumens und die Aufrechterhaltung eines stabilen Ruhemembranpotentials.

Bei Hypokaliämie steigt das Ruhemembranpotential und die Erregbarkeit der Zelle sinkt.
Bei Hyperkaliämie sinkt das Ruhemembranpotential und die Erregbarkeit der Zelle steigt.

Damit beeinflusst der Kaliumhaushalt die neuromuskuläre Erregbarkeit, was vor allem am Herzen schwerwiegende Folgen haben kann.

Die Regulation des Kaliumhaushaltes erfolgt über die Nieren und den Darm. Beim Gesunden wird überschüssiges Kalium zu 90 % renal und zu 10 % enteral eliminiert. Die enterale Kaliumausscheidung kann bei eingeschränkter Nierenfunktion kompensatorisch gesteigert werden.

MERKE:

  • Normbereich: 3,5-5,5 mmol/l
  • Kalium befindet sich fast nur intrazellulär (98 %)
  • Kalium beeinflusst das Ruhemembranpotential: Hypokaliämie senkt, Hyperkaliämie steigert die neuromuskuläre Erregbarkeit.
  • Kalium wird hauptsächlich über die Nieren ausgeschieden und ist an eine intakte Nierenfunktion gekoppelt.

Physiologische Einflüsse auf den Kaliumhaushalt

Neben der Nierenfunktion hängt der Serumkaliumspiegel maßgeblich von der Verteilung des Kaliums zwischen Zellinnerem und Extrazellularraum ab. Faktoren, die hierauf Einfluss nehmen, sind der Säure-Basen-Haushalt und verschiedene Hormone.

  • Säure-Basen-Haushalt: Bei Azidose steigt durch die erhöhte Konzentration von Wasserstoffionen im Extrazellulärraum der Einstrom von Wasserstoffionen in die Zelle an. Im selben Zuge strömen vermehrt Kaliumionen aus der Zelle ab (H+/K+- Austausch). Es kommt zur Hyperkaliämie. Bei einer Alkalose verhält es sich umgekehrt: Durch den vermehrten Abstrom von Wasserstoffionen aus der Zelle kommt es zu einer Steigerung des intrazellulär gerichteten Kaliumtransportes mit nachfolgender Hypokaliämie.
  • Hormonelle Einflüsse: Insulin, Aldosteron und Adrenalin führen zu einer vermehrten Kaliumaufnahme in die Zelle. Dies kann man sich bei Hyperkaliämie therapeutisch zu Nutze machen. So lässt sich durch die kombinierte Gabe von Insulin und Glukose oder die Gabe eines Beta-2- Sympathikums (z.B. Salbutamol) der Kaliumspiegel senken.

MERKE:

  • Die Kaliumverteilung hängt stark mit dem Säure-Basen-Haushalt zusammen: Azidose bewirkt eine Hyperkaliämie, Alkalose eine Hypokaliämie.
  • Die Hormone Aldosteron, Adrenalin und Insulin sowie eine Beta-2-Stimulation der Zellen senken den Kaliumspiegel.

Hypokaliämie und die Folgen

Eine Hypokaliämie kann als Folge erhöhter Kaliumverluste über die Nieren oder den Darm, sowie bei Verteilungsstörungen (s.o.) auftreten. Die häufigste Ursache sind erhöhte renale Kaliumverluste im Rahmen einer Diuretikatherapie. Seltenere Ursache sind Nierenerkrankungen und endokrinologische Störungen (Conn-Syndrom, Hypercortisolismus u.a.).

Vermehrte intestinale Kaliumverluste finden sich bei Durchfällen, Erbrechen oder dem Missbrauch von Abführmitteln.

Die Symptome der Hypokaliämie resultieren aus der verminderten neuromuskulären Erregbarkeit. Betroffene leiden unter Müdigkeit und Muskelschwäche bis hin zu Paralysen. Die Darmmotilität kann bis zur Darmatonie mit paralytischem Ileus vermindert sein. Am Herzen kommt es durch die Veränderung des Ruhemembranpotentials zu Rhythmusstörungen, im EKG sieht man eine abgeflachte T-Welle, die mit einer darauf folgenden U-Welle verschmelzen kann (TU-Verschmelzungswelle). Des Weiteren können sich ST-Senkungen manifestieren.

Zur Behandlung der Hypokaliämie sollten zunächst alle reversiblen Ursachen behoben werden  (z.B. Absetzen des Diuretikums). Das Kaliumdefizit ist durch orale (Brausetabletten) oder intravenöse Kaliumsubstitution auszugleichen. In leichten ambulanten Fällen reicht auch ein erhöhter Konsum kaliumreicher Lebensmittel (z.B.Bananen) aus.

Hyperkaliämie und die Folgen

Die Gründe einer Hyperkaliämie liegen in einer verminderten Kaliumausscheidung über die Niere oder einer Verteilungsstörung (s.o.).

Ursachen einer verminderten renalen Kaliumexkretion können eine Niereninsuffizienz oder ein akutes Nierenversagen sein. Darüberhinaus bewirken verschiedene Medikamente wie kaliumsparenden Diuretika, ACE- Hemmer oder Sartane eine vermehrte Kaliumakkumulation.

Verteilungsstörungen treten entweder als Folge einer Azidose oder im Rahmen eines massiven Zellunterganges (z.B. bei der Hämolyse) auf.

Die Hyperkaliämie verläuft meist symptomarm oder asymptomatisch. Muskuläre Symptome entsprechen denen bei Hypokaliämie. Am Herzen kommt es durch Abnahme des Membranpotentials zu Arrhythmien, spitzen hohen T-Wellen und verbreiterten QRS-Komplexen bis hin zum Blockbild. Bei Werten zwischen 7-10 mmol/l kommt es zum Herzstillstand. Dieser Effekt wird mittels der kardioplegischen Lösung bei Eingriffen am Herz genutzt.

Serumkaliumwerte ab 6,0 mmol/l gelten als akut bedrohlich und müssen umgehend behandelt werden. Neben der Beseitigung der Ursachen ist eine schnelle Senkung des Kaliumspiegels anzustreben. Hierbei kann sich der o.g. Umverteilungseffekt zu Nutze gemacht werden. Durch die kombinierte Gabe von Glukose und Insulin, die Gabe von Salbutamol (Beta-2-Mimetikum) oder Bikarbonat kann ein vermehrte Kaliumshift in die Zellen herbeigeführt werden.

Eine weitere Option stellen Schleifendiuretika dar, die eine Steigerung der renalen Kaliumsekretion bewirken. Leichte Fälle einer Hyperkaliämie lassen sich auch durch Anionenaustauscher behandeln, die die Kaliumaufnahme im Darm senken. Ferner besteht die Möglichkeit der Hämodialyse als Ultima Ratio (Deutsches Ärzteblatt 2003, 100(24)).

Beliebte Prüfungsfragen zu Hypo- und Hyperkaliämie

Die Antworten befinden sich unterhalb der Quellenangabe.

1. Welche der folgenden Aussagen ist richtig?

  1. Hyperkaliämie → Ruhepotenzial steigt → Erregbarkeit steigt
  2. Hyperkaliämie → Ruhepotenzial sinkt → Erregbarkeit sinkt
  3. Hyperkaliämie → Ruhepotenzial sinkt → Erregbarkeit steigt
  4. Hypokaliämie → Ruhepotenzial sinkt → Erregbarkeit sinkt
  5. Hypokaliämie → Ruhepotenzial sinkt → Erregbarkeit steigt

2. Welche der folgenden EKG-Veränderungen ist eher untypisch für eine Hyperkaliämie?

  1. TU-Verschmelzung
  2. QT-Zeitverlängerung
  3. Kammerflimmern
  4. Spitze T-Welle
  5. QRS-Verbreiterung

3. Wie kann eine Hypokaliämie am ehesten therapiert werden?

  1. Natriumbikarbonat
  2. Insulin und Glucose
  3. Beta2- Sympathomimetika
  4. Spironolacton hochdosiert
  5. Kaliumchlorid


 

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