Электролитный дисбаланс , или водно-электролитный дисбаланс , представляет собой нарушение концентрации электролитов в организме. Электролиты играют жизненно важную роль в поддержании гомеостаза в организме. Они помогают регулировать работу сердца и нервной системы, баланс жидкости , доставку кислорода , кислотно-щелочной баланс и многое другое. Электролитный дисбаланс может развиться при потреблении слишком малого или слишком большого количества электролита, а также при выделении слишком малого или слишком большого количества электролита. [ нужна цитация ] Примеры электролитов включают кальций, хлорид, магний, фосфат, калий и натрий.
Электролитные нарушения участвуют во многих болезненных процессах и являются важной частью ведения пациентов в медицине. [1] [2] Причины, тяжесть, лечение и исходы этих нарушений могут сильно различаться в зависимости от вовлеченного электролита. [3] Наиболее серьезные электролитные нарушения связаны с нарушениями уровня натрия , калия или кальция . Другие электролитные дисбалансы встречаются реже и часто возникают в сочетании с серьезными изменениями электролита. Почки являются наиболее важным органом в поддержании соответствующего баланса жидкости и электролитов, но свою роль играют и другие факторы, такие как гормональные изменения и физиологический стресс. [2]
Ионы кальция, магния, калия и натрия являются катионами (+), а ионы хлорида и фосфата – анионами (-).
Хроническое злоупотребление слабительными или сильная диарея или рвота могут привести к обезвоживанию и электролитному дисбалансу. [ нужна цитата ]
Люди с недоеданием подвергаются особенно высокому риску электролитного дисбаланса. К серьезному электролитному дисбалансу следует относиться осторожно, так как существует риск чрезмерной коррекции слишком быстро, что может привести к аритмиям , грыжам головного мозга или синдрому возобновления питания в зависимости от причины дисбаланса. [4] [5] [6]
Электролиты важны, потому что именно они используются клетками (особенно нервными , сердечными и мышечными ) для поддержания напряжения на клеточных мембранах . Электролиты выполняют разные функции, и важной из них является передача электрических импульсов между клетками. [ нужна цитата ] Почки поддерживают постоянную концентрацию электролитов в крови, несмотря на изменения в организме. [4] [6] Например, во время тяжелых физических упражнений электролиты теряются с потом , особенно в форме натрия и калия. [6] Почки также могут генерировать разбавленную мочу, чтобы сбалансировать уровень натрия. [6] Эти электролиты необходимо заменять, чтобы поддерживать постоянную концентрацию электролитов в жидкостях организма. Гипонатриемия, или низкий уровень натрия, является наиболее часто встречающимся типом электролитного дисбаланса. [7] [8]
Лечение электролитного дисбаланса зависит от конкретного вовлеченного электролита и от того, слишком ли высокий или слишком низкий его уровень. [3] Уровень агрессивности лечения и выбор лечения могут меняться в зависимости от тяжести нарушения. [3] Если уровень электролита слишком низкий, обычной реакцией на дисбаланс электролита может быть назначение добавок. Однако если электролитом является натрий, проблема часто заключается в избытке воды, а не в дефиците натрия. Добавки для этих людей могут исправить электролитный дисбаланс, но за счет объемной перегрузки. Для новорожденных детей это несет серьезные риски. [4] Поскольку каждый отдельный электролит по-разному влияет на физиологические функции, их необходимо рассматривать отдельно при обсуждении причин, лечения и осложнений. [ нужна цитата ]
Хотя кальций является наиболее распространенным электролитом в организме, большая его часть используется для формирования костей. [9] В основном он всасывается и выводится через желудочно-кишечный тракт. [9] Большая часть кальция находится внеклеточно, и он имеет решающее значение для функционирования нейронов , мышечных клеток , функции ферментов и коагуляции . [9] Нормальный диапазон концентрации кальция в организме составляет 8,5–10,5 мг/дл. [10] Паращитовидная железа отвечает за восприятие изменений концентрации кальция и регулирование электролита с помощью паратиреоидного гормона . [11]
Гиперкальциемия описывает ситуацию, когда концентрация кальция в крови слишком высока. Это происходит при уровне выше 10,5 мг/дл. [3]
Наиболее распространенными причинами гиперкальциемии являются некоторые виды рака, гиперпаратиреоз , гипертиреоз , феохромоцитома , чрезмерное употребление витамина D, саркоидоз и туберкулез . [3] Преобладающими причинами являются гиперпаратиреоз и злокачественные новообразования. [9] Это также может быть вызвано распадом мышечных клеток, длительной иммобилизацией, обезвоживанием. [3]
Преобладающими симптомами гиперкальциемии являются боли в животе, запор, сильная жажда, чрезмерное мочеиспускание, камни в почках, тошнота и рвота. [3] [9] В тяжелых случаях, когда концентрация кальция превышает 14 мг/дл, у людей может возникнуть спутанность сознания, изменение психического статуса, кома и судороги. [3] [9]
Первичное лечение гиперкальциемии состоит из внутривенного введения жидкости. [3] Если гиперкальциемия тяжелая и/или связана с раком, ее можно лечить бисфосфонатами. [3] [9] В очень тяжелых случаях можно рассмотреть возможность проведения гемодиализа для быстрого удаления кальция из крови. [3] [9]
Гипокальциемия описывает, когда уровень кальция в крови слишком низкий, обычно менее 8,5 мг/дл. [ нужна цитата ]
Гипопаратиреоз и дефицит витамина D являются частыми причинами гипокальциемии . [3] Это также может быть вызвано недоеданием , переливанием крови, интоксикацией этиленгликолем и панкреатитом . [3]
Неврологические и сердечно-сосудистые симптомы являются наиболее частыми проявлениями гипокальциемии. [3] [9] Пациенты могут испытывать мышечные спазмы или подергивания, а также онемение вокруг рта и пальцев. У них также может наблюдаться одышка, низкое кровяное давление и сердечная аритмия. [3]
Пациентов с гипокальциемией можно лечить перорально или внутривенно. [3] Обычно внутривенное введение кальция назначают пациентам с тяжелой гипокальциемией. [3] [9] Также важно проверять уровень магния у пациентов с гипокальциемией и заменять магний, если он низкий. [9]
Хлорид после натрия является вторым по распространенности электролитом в крови и наиболее распространенным во внеклеточной жидкости . [12] Большая часть хлоридов в организме поступает из соли (NaCl), содержащейся в пище. [13] Хлорид является частью желудочной кислоты (HCl), которая играет роль в абсорбции электролитов, активации ферментов и уничтожении бактерий. Уровни хлоридов в крови могут помочь определить, есть ли основные метаболические нарушения. [14] Как правило, хлорид имеет обратную связь с бикарбонатом, электролитом, который указывает на кислотно-основное состояние. [14] В целом, лечение дисбаланса хлоридов предполагает устранение основной причины, а не добавление или исключение хлоридов. [ нужна цитата ]
Гиперхлоремия, или высокий уровень хлоридов, обычно связана с избыточным потреблением хлоридов (например, при утоплении в соленой воде), потерей жидкости (например, при диарее, потливости) и метаболическом ацидозе. [12]
Пациенты обычно бессимптомны с легкой гиперхлоремией. Симптомы, связанные с гиперхлоремией, обычно вызваны основной причиной электролитного дисбаланса. [15]
Устраните основную причину, которая обычно включает увеличение потребления жидкости. [15]
Гипохлоремия, или низкий уровень хлоридов, обычно связана с потерями в желудочно-кишечном тракте (например, рвота) и почками (например, диуретики). [14] Повышенное потребление воды или натрия по сравнению с хлоридом также может способствовать гипохлоремии. [14]
У пациентов обычно нет симптомов, наблюдается легкая гипохлоремия. Симптомы, связанные с гипохлоремией, обычно вызваны основной причиной электролитного дисбаланса. [16]
Устраните основную причину, которая обычно включает увеличение потребления жидкости. [16]
Магний в основном содержится в костях и внутри клеток. Примерно 1% всего магния в организме находится в крови. [17] Магний важен для контроля обмена веществ и участвует в многочисленных ферментативных реакциях. Нормальный диапазон — 0,70–1,10 ммоль/л. [17] Почки ответственны за поддержание уровня магния в этом узком диапазоне.
Гипермагниемия, или аномально высокий уровень магния в крови, относительно редко встречается у людей с нормальной функцией почек. [18] Это определяется концентрацией магния > 2,5 мг/дл.
Гипермагниемия обычно возникает у людей с нарушением функции почек. Этот дисбаланс также может возникнуть при использовании антацидов или слабительных средств, содержащих магний. Большинство случаев гипермагниемии можно предотвратить, избегая приема препаратов, содержащих магний. [ нужна цитата ]
Легкие симптомы включают тошноту, приливы, усталость. Чаще всего наблюдаются неврологические симптомы, включая снижение глубоких сухожильных рефлексов. Тяжелые симптомы включают паралич, дыхательную недостаточность и брадикардию, перерастающую в остановку сердца. [ нужна цитата ]
Если функция почек в норме, достаточно прекратить прием источника магния. Диуретики могут помочь увеличить выведение магния с мочой. Тяжелые симптомы можно лечить с помощью диализа для прямого удаления магния из крови. [ нужна цитата ]
Гипомагниемия, или низкий уровень магния в крови, может наблюдаться у 12% госпитализированных пациентов. [19] Симптомы или последствия гипомагниемии могут возникать после относительно небольшого дефицита.
Основными причинами гипомагниемии являются желудочно-кишечные поражения, такие как рвота и диарея. Другой основной причиной является поражение почек из-за диуретиков, употребления алкоголя, гиперкальциемии и генетических нарушений. Низкое потребление с пищей также может способствовать дефициту магния.
Гипомагниемия обычно связана с другими электролитными нарушениями, такими как гипокалиемия и гипокальциемия. По этой причине симптомы, наблюдаемые при дефиците других электролитов, могут частично совпадать. Тяжелые симптомы включают аритмии, судороги и тетанию .
Первым шагом в лечении является определение того, вызван ли дефицит желудочно-кишечными или почечными проблемами. Людям с отсутствием или минимальными симптомами назначают магний перорально; однако многие люди испытывают диарею и другие желудочно-кишечные дискомфорты. Те, кто не может переносить или получать магний, или те, у кого тяжелые симптомы, могут получать магний внутривенно.
Гипомагниемия может препятствовать нормализации дефицита других электролитов. Если связан другой дефицит электролитов, для лечения других дефицитов может потребоваться нормализация уровня магния.
Калий находится в основном внутри клеток организма, поэтому его концентрация в крови может варьироваться от 3,5 до 5 мэкв/л. [9] Почки ответственны за выведение большей части калия из организма. [9] Это означает, что их функция имеет решающее значение для поддержания правильного баланса калия в кровотоке.
Гиперкалиемия означает, что концентрация калия в крови слишком высока. Это происходит, когда концентрация калия превышает 5 мэкв/л. [3] [9] Это может привести к сердечной аритмии и даже смерти. [3] Таким образом, это считается наиболее опасным электролитным нарушением. [3]
Гиперкалиемия обычно вызвана снижением выведения калия почками, перемещением калия во внеклеточное пространство или повышенным потреблением продуктов, богатых калием, у пациентов с почечной недостаточностью. [3] Наиболее распространенной причиной гиперкалиемии является лабораторная ошибка из-за высвобождения калия при разрушении клеток крови из образца. [9] Другими распространенными причинами являются заболевания почек, гибель клеток , ацидоз и прием лекарств, влияющих на функцию почек. [3]
Часть опасности гиперкалиемии заключается в том, что она часто протекает бессимптомно и выявляется только во время обычных лабораторных исследований, проводимых врачами первичной медико-санитарной помощи. [3] По мере повышения уровня калия люди могут начать испытывать тошноту, рвоту и диарею. [3] Пациенты с тяжелой гиперкалиемией, определяемой уровнем выше 7 мэкв/л, могут испытывать мышечные судороги, онемение, покалывание, отсутствие рефлексов и паралич. [3] [9] У пациентов могут возникнуть аритмии, которые могут привести к смерти. [3] [9]
Существует три основных метода лечения гиперкалиемии. Это стабилизация сердечных клеток , перемещение калия в клетки и выведение калия из организма. [3] [9] Стабилизация клеток сердечной мышцы осуществляется путем внутривенного введения кальция. [3] Перенос калия в клетки осуществляется с помощью как инсулиновых, так и альбутероловых ингаляторов. [3] Выведение калия из организма осуществляется с помощью гемодиализа , петлевых диуретиков или смолы, которая вызывает выведение калия с фекалиями. [3]
Наиболее распространенное электролитное нарушение – гипокалиемия – означает, что концентрация калия <3,5 мэкв/л. [3] Это часто происходит одновременно с низким уровнем магния. [3]
Низкий уровень калия вызван повышенным выведением калия, уменьшением потребления продуктов, богатых калием, перемещением калия в клетки или некоторыми эндокринными заболеваниями . [3] Экскреция является наиболее распространенной причиной гипокалиемии и может быть вызвана применением диуретиков, метаболическим ацидозом , диабетическим кетоацидозом , гиперальдостеронизмом и почечным канальцевым ацидозом . [3] Калий также может быть потерян через рвоту и диарею. [9]
Гипокалиемия часто протекает бессимптомно, и симптомы могут не проявляться до тех пор, пока концентрация калия не станет <2,5 мэкв/л. [9] Типичные симптомы включают мышечную слабость и судороги. Низкий уровень калия также может вызвать сердечные аритмии. [3] [9]
Гипокалиемию лечат путем замены калия в организме. Это может происходить как перорально, так и внутривенно. [3] [9] Поскольку низкий уровень калия обычно сопровождается низким содержанием магния, пациентам часто назначают магний вместе с калием. [9]
Натрий является наиболее распространенным электролитом в крови. [ нужна цитата ] Натрий и его гомеостаз в организме человека сильно зависят от жидкости. Человеческое тело примерно на 60% состоит из воды, этот процент также известен как общее количество воды в организме . Общую воду в организме можно разделить на две части: внеклеточную жидкость (ECF) и внутриклеточную жидкость (ICF). Большая часть натрия в организме остается во внеклеточной жидкости. [20] Этот отсек состоит из жидкости, окружающей клетки, и жидкости внутри кровеносных сосудов. ECF имеет концентрацию натрия примерно 140 мэкв/л. [20] Поскольку клеточные мембраны проницаемы для воды, но не для натрия, движение воды через мембраны влияет на концентрацию натрия в крови. Натрий действует как сила, которая вытягивает воду через мембраны, и вода перемещается из мест с более низкой концентрацией натрия в места с более высокой концентрацией натрия. Это происходит посредством процесса, называемого осмос . [20] При оценке дисбаланса натрия необходимо учитывать как общее количество воды в организме, так и общее количество натрия в организме. [3]
Гипернатриемия означает, что концентрация натрия в крови слишком высока. Считается, что у человека высокий уровень натрия, если уровень натрия превышает 145 мэкв/л. Гипернатриемия не часто встречается у людей, не имеющих других проблем со здоровьем. [3] У большинства людей с этим расстройством наблюдалась либо потеря воды из-за диареи, изменение чувства жажды, неспособность потреблять воду, неспособность почек вырабатывать концентрированную мочу, либо повышенное потребление соли. [3] [20]
Существует три типа гипернатриемии, каждый из которых имеет разные причины. [3] Во-первых, это обезвоживание наряду с низким содержанием натрия в организме. Чаще всего это вызвано тепловым ударом, ожогами, сильным потоотделением, рвотой и диареей. [3] Второй — низкий уровень общего содержания воды в организме при нормальном уровне натрия. Это может быть вызвано несахарным диабетом , заболеванием почек, дисфункцией гипоталамуса , серповидно-клеточной анемией и приемом некоторых лекарств. [3] Третьим является увеличение общего содержания натрия в организме, которое вызвано повышенным потреблением пищи, синдромом Конна или синдромом Кушинга . [3]
Симптомы гипернатриемии могут различаться в зависимости от типа и скорости развития электролитных нарушений. [20] Распространенными симптомами являются обезвоживание, тошнота, рвота, утомляемость, слабость, повышенная жажда и избыточное мочеиспускание. Пациенты могут принимать лекарства, вызвавшие дисбаланс, такие как диуретики или нестероидные противовоспалительные препараты . [20] Некоторые пациенты могут вообще не иметь явных симптомов. [20]
Крайне важно сначала оценить стабильность пациента. Если есть какие-либо признаки шока, такие как тахикардия или гипотония , их необходимо немедленно лечить внутривенным введением физиологического раствора. [3] [20] Как только состояние пациента стабилизируется, важно определить основную причину гипернатриемии, поскольку это может повлиять на план лечения. [3] [20] Последним шагом в лечении является расчет дефицита свободной воды у пациента и его постепенное восполнение с использованием комбинации пероральных или внутривенных жидкостей. [3] [20] Скорость восполнения жидкости варьируется в зависимости от того, как долго пациент страдает гипернатриемией. Слишком быстрое снижение уровня натрия может вызвать отек мозга. [20]
Гипонатриемия означает, что концентрация натрия в крови слишком низкая. Обычно ее определяют как концентрацию ниже 135 мэкв/л. [3] Это относительно распространенное нарушение электролитного баланса может указывать на наличие патологического процесса, но в условиях стационара чаще возникает из-за введения гипотонических жидкостей. [9] [3] У большинства госпитализированных пациентов наблюдается лишь легкая гипонатриемия с уровнем выше 130 мэкв/л. Только у 1-4% пациентов уровень гормона ниже 130 мэкв/л. [9]
Гипонатриемия имеет множество причин, включая сердечную недостаточность , хроническое заболевание почек , заболевание печени , лечение тиазидными диуретиками, психогенную полидипсию и синдром неадекватной секреции антидиуретического гормона . [3] Его также можно обнаружить в послеоперационном периоде и при случайной водной интоксикации, что можно наблюдать при интенсивных физических нагрузках. [3] Распространенными причинами у педиатрических пациентов могут быть диарея, частое кормление разбавленной смесью, водная интоксикация в результате чрезмерного потребления и клизмы . [3] Псевдогипонатриемия — это ложное снижение уровня натрия, которое может быть вызвано высоким уровнем жиров или белков в крови. [9] [3] Дилюционная гипонатриемия может возникнуть у диабетиков, поскольку высокий уровень глюкозы вытягивает воду в кровоток, что приводит к снижению концентрации натрия. [9] [3] Диагностика причины гипонатриемии опирается на три фактора: объемный статус, осмоляльность плазмы , уровень натрия в моче и осмоляльность мочи . [9] [3]
Многие люди с легкой гипонатриемией не испытывают симптомов. Тяжесть симптомов напрямую коррелирует с тяжестью гипонатриемии и скоростью ее развития. [3] Общие симптомы включают потерю аппетита, тошноту, рвоту, спутанность сознания, возбуждение и слабость. [9] [3] Более тревожные симптомы связаны с поражением центральной нервной системы и включают судороги, кому и смерть из-за грыжи головного мозга . [9] [3] Обычно этого не происходит до тех пор, пока уровень натрия не упадет ниже 120 мэкв/л. [3]
Рекомендации по лечению включают тяжесть симптомов, время их появления, объемный статус, основную причину и уровень натрия. [9] Если уровень натрия <120 мэкв/л, человека можно лечить гипертоническим раствором, поскольку чрезвычайно низкие уровни связаны с тяжелыми неврологическими симптомами. [9] В неэкстренных ситуациях важно корректировать уровень натрия медленно, чтобы минимизировать риск синдрома осмотической демиелинизации . [9] [3] Если у человека низкий общий уровень воды в организме и низкий уровень натрия, ему обычно дают жидкости. [3] Если у человека высокий уровень общего содержания воды в организме (например, из-за сердечной недостаточности или заболевания почек), ему могут назначить ограничение жидкости, соли и назначить диуретик . [3] Если у человека нормальный объем воды в организме, ему может быть назначено только ограничение жидкости. [3]
Диета в значительной степени влияет на запасы электролитов и уровень крови. Ниже приведен список продуктов, которые связаны с более высоким уровнем этих электролитов.
Рекомендуется, чтобы человек потреблял менее 2300 мг натрия в день в рамках здорового питания. [21] Значительная часть нашего потребления натрия поступает всего из нескольких видов пищи, что может быть удивительным, поскольку большие источники натрия могут не иметь соленого вкуса. [22] [23]
В минералах фосфор обычно встречается в виде фосфата. Хорошие источники фосфора включают разрыхлитель , пудинг быстрого приготовления , хлопковую муку , семена конопли, витаминизированные напитки, сухую сыворотку.
Хорошие источники калия содержатся в различных фруктах и овощах. [24] Рекомендуемое потребление калия для взрослых составляет от 2300 до 3400 мг в зависимости от возраста и пола. [25]
Молочные продукты являются основным источником кальция в рационе питания жителей Соединенных Штатов. [26] Рекомендуемое потребление кальция для взрослых варьируется от 1000 до 1300 мг в зависимости от возраста и пола. [26]
Магний содержится в различных овощах, мясе и зерновых. [27] Продукты с высоким содержанием клетчатки обычно являются источником магния. [28] Рекомендуемое потребление магния для взрослых варьируется от 360 до 420 мг в зависимости от возраста и пола. [28]