Электролитный дисбаланс , или водно-электролитный дисбаланс , является отклонением от нормы концентрации электролитов в организме. Электролиты играют жизненно важную роль в поддержании гомеостаза в организме. Они помогают регулировать сердечную и неврологическую функцию, баланс жидкости , доставку кислорода , кислотно-щелочной баланс и многое другое. Электролитный дисбаланс может развиться при потреблении слишком малого или слишком большого количества электролитов, а также при выделении слишком малого или слишком большого количества электролитов. [ необходима цитата ] Примерами электролитов являются кальций, хлорид, магний, фосфат, калий и натрий.
Электролитные нарушения участвуют во многих патологических процессах и являются важной частью лечения пациентов в медицине. [1] [2] Причины, тяжесть, лечение и результаты этих нарушений могут значительно различаться в зависимости от вовлеченного электролита. [3] Наиболее серьезные электролитные нарушения включают отклонения в уровнях натрия , калия или кальция . Другие электролитные дисбалансы встречаются реже и часто возникают в сочетании с серьезными изменениями электролитов. Почки являются наиболее важным органом в поддержании надлежащего баланса жидкости и электролитов, но другие факторы, такие как гормональные изменения и физиологический стресс, играют свою роль. [2]
Ионы кальция, магния, калия и натрия являются катионами (+), а ионы хлорида и фосфата — анионами (−).
Хроническое злоупотребление слабительными средствами или сильная диарея или рвота могут привести к обезвоживанию и нарушению электролитного баланса. [ необходима цитата ]
Люди с недоеданием особенно подвержены высокому риску электролитного дисбаланса. Тяжелые электролитные дисбалансы следует лечить осторожно, поскольку существуют риски при слишком быстрой коррекции, которые могут привести к аритмиям , грыже мозга или синдрому повторного кормления в зависимости от причины дисбаланса. [4] [5] [6]
Электролиты важны, потому что они являются тем, что клетки (особенно нервные , сердечные и мышечные клетки) используют для поддержания напряжения на своих клеточных мембранах . Электролиты выполняют различные функции, и важной из них является перенос электрических импульсов между клетками. [ требуется ссылка ] Почки работают, чтобы поддерживать постоянную концентрацию электролитов в крови, несмотря на изменения в организме. [4] [6] Например, во время тяжелых упражнений электролиты теряются с потом , особенно в форме натрия и калия. [6] Почки также могут вырабатывать разбавленную мочу, чтобы сбалансировать уровень натрия. [6] Эти электролиты должны быть восполнены, 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 электролита, вовлеченного в процесс, и от того, слишком ли высоки или слишком низки его уровни. [3] Уровень агрессивности лечения и выбор метода лечения могут меняться в зависимости от тяжести нарушения. [3] Если уровень электролита слишком низок, распространенной реакцией на электролитный дисбаланс может быть назначение добавок. Однако, если вовлеченным 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 перегрузки объемом. Для новорожденных детей это несет серьезные риски. [4] Поскольку каждый отдельный электролит влияет на физиологическую функцию по-разному, их следует рассматривать отдельно при обсуждении причин, лечения и осложнений. [ необходима цитата ]
Хотя кальций является самым распространенным электролитом в организме, большой его процент используется для формирования костей. [9] Он в основном всасывается и выводится через желудочно-кишечный тракт. [9] Большая часть кальция находится внеклеточно и имеет решающее значение для функционирования нейронов , мышечных клеток , функционирования ферментов и коагуляции . [9] Нормальный диапазон концентрации кальция в организме составляет 8,5–10,5 мг/дл. [10] Паращитовидная железа отвечает за определение изменений концентрации кальция и регулирование электролита с помощью паратиреоидного гормона . [11]
Гиперкальциемия описывает, когда концентрация кальция в крови слишком высока. Это происходит 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] Гиперпаратиреоз и злокачественные новообразования являются преобладающими причинами. [9] Она также может быть вызвана распадом мышечных клеток, длительной иммобилизацией, обезвоживанием. [3]
Основными симптомами гиперкальциемии являются боли в животе, запоры, сильная жажда, чрезмерное мочеиспускание, камни в почках, тошнота и рвота. [3] [9] В тяжелых случаях, когда концентрация кальция составляет >14 мг/дл, у людей могут наблюдаться спутанность сознания, изменение психического состояния, кома и судороги. [3] [9]
Первичное лечение гиперкальциемии заключается во введении внутривенных жидкостей. [3] Если гиперкальциемия тяжелая и/или связана с раком, ее можно лечить бисфосфонатами. [3] [9] В очень тяжелых случаях можно рассмотреть гемодиализ для быстрого удаления кальция из крови. [3] [9]
Гипокальциемия — это состояние, при котором уровень кальция в крови слишком низок, обычно менее 8,5 мг/дл. [ необходима цитата ]
Гипопаратиреоз и дефицит витамина D являются частыми причинами гипокальциемии . [3] Она также может быть вызвана недоеданием , переливанием крови, интоксикацией этиленгликолем и панкреатитом . [3]
Неврологические и сердечно-сосудистые симптомы являются наиболее распространенными проявлениями гипокальциемии. [3] [9] Пациенты могут испытывать мышечные спазмы или подергивания, а также онемение вокруг рта и пальцев. У них также может быть одышка, низкое кровяное давление и сердечные аритмии. [3]
Пациентов с гипокальциемией можно лечить пероральным или внутривенным введением кальция. [3] Обычно внутривенное введение кальция назначают пациентам с тяжелой гипокальциемией. [3] [9] Также важно проверять уровень магния у пациентов с гипокальциемией и восполнять его, если он низкий. [9]
Хлорид, после натрия, является вторым по распространенности электролитом в крови и самым распространенным во внеклеточной жидкости . [12] Большая часть хлорида в организме поступает из соли (NaCl) в рационе. [13] Хлорид является частью желудочной кислоты (HCl), которая играет роль в абсорбции электролитов, активации ферментов и уничтожении бактерий. Уровни хлорида в крови могут помочь определить, есть ли скрытые нарушения обмена веществ. [14] Как правило, хлорид имеет обратную зависимость с бикарбонатом, электролитом, который указывает на кислотно-щелочной статус. [14] В целом, лечение дисбаланса хлорида включает устранение основной причины, а не добавление или исключение хлорида. [ необходима цитата ]
Гиперхлоремия, или высокий уровень хлорида, обычно связана с избыточным потреблением хлорида (например, утопление в соленой воде), потерей жидкости (например, диарея, потоотделение) и метаболическим ацидозом. [12]
Пациенты обычно бессимптомны с легкой гиперхлоремией. Симптомы, связанные с гиперхлоремией, обычно вызваны основной причиной этого электролитного дисбаланса. [15]
Лечите основную причину, что обычно включает увеличение потребления жидкости. [15]
Гипохлоремия, или низкий уровень хлорида, обычно связаны с желудочно-кишечными (например, рвота) и почечными (например, диуретики) потерями. [14] Большее потребление воды или натрия по сравнению с хлоридом также может способствовать гипохлоремии. [14]
Пациенты обычно бессимптомны с легкой гипохлоремией. Симптомы, связанные с гипохлоремией, обычно вызваны основной причиной этого электролитного дисбаланса. [16]
Лечите основную причину, что обычно включает увеличение потребления жидкости. [16]
Магний в основном содержится в костях и внутри клеток. Примерно 1% от общего количества магния в организме находится в крови. [17] Магний важен для контроля обмена веществ и участвует в многочисленных ферментативных реакциях. Нормальный диапазон составляет 0,70–1,10 ммоль/л. [17] Почки отвечают за поддержание уровня магния в этом узком диапазоне.
Гипермагниемия, или аномально высокий уровень магния в крови, встречается относительно редко у людей с нормальной функцией почек. [18] Это определяется концентрацией магния >2,5 мг/дл.
Гипермагниемия обычно возникает у людей с аномальной функцией почек. Этот дисбаланс может также возникнуть при использовании антацидов или слабительных, содержащих магний. Большинство случаев гипермагниемии можно предотвратить, избегая приема магнийсодержащих препаратов. [ необходима цитата ]
Легкие симптомы включают тошноту, приливы, усталость. Неврологические симптомы наблюдаются чаще всего, включая снижение глубоких сухожильных рефлексов. Тяжелые симптомы включают паралич, дыхательную недостаточность и брадикардию, прогрессирующую до остановки сердца. [ необходима цитата ]
Если функция почек нормальная, достаточно прекратить поступление магния. Диуретики могут помочь увеличить выведение магния с мочой. Тяжелые симптомы можно лечить диализом, чтобы напрямую удалить магний из крови. [ необходима цитата ]
Гипомагниемия, или низкий уровень магния в крови, может наблюдаться у 12% госпитализированных пациентов. [19] Симптомы или последствия гипомагниемии могут возникнуть после относительно небольшого дефицита.
Основные причины гипомагниемии — желудочно-кишечные потери, такие как рвота и диарея. Другая важная причина — почечные потери из-за диуретиков, употребления алкоголя, гиперкальциемии и генетических нарушений. Низкое потребление магния в пище также может способствовать дефициту магния.
Гипомагниемия обычно связана с другими нарушениями электролитного баланса, такими как гипокалиемия и гипокальциемия. По этой причине симптомы, наблюдаемые при этих других дефицитах электролитов, могут совпадать. Тяжелые симптомы включают аритмии, судороги и тетанию .
Первым шагом в лечении является определение того, вызван ли дефицит желудочно-кишечной или почечной проблемой. Людям с отсутствием или минимальными симптомами назначают пероральный магний; однако многие люди испытывают диарею и другой дискомфорт со стороны желудочно-кишечного тракта. Те, кто не переносит или не получает магний, или те, у кого серьезные симптомы, могут получать магний внутривенно.
Гипомагниемия может помешать нормализации дефицита других электролитов. Если сопутствуют дефициты других 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 мЭкв/л до 5 мЭкв/л. [9] Почки отвечают за выведение большей части калия из организма. [9] Это означает, что их функция имеет решающее значение для поддержания надлежащего баланса калия в кровотоке.
Гиперкалиемия означает, что концентрация калия в крови слишком высока. Это происходит, когда концентрация калия >5 мЭкв/л. [3] [9] Это может привести к сердечной аритмии и даже смерти. [3] Таким образом, это считается самым опасным нарушением электролитного баланса. [3]
Гиперкалиемия обычно вызвана снижением выведения 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 распаде клеток крови из образца. [9] Другими распространенными причинами являются заболевания почек, гибель клеток , ацидоз и препараты, влияющие на функцию почек. [3]
Часть опасности гиперкалиемии заключается в том, что она часто протекает бессимптомно и обнаруживается только во время обычной лабораторной работы, проводимой врачами первичной медико-санитарной помощи. [3] По мере повышения уровня калия у людей могут начаться тошнота, рвота и диарея. [3] Пациенты с тяжелой гиперкалиемией, определяемой по уровню выше 7 мЭкв/л, могут испытывать мышечные спазмы, онемение, покалывание, отсутствие рефлексов и паралич. [3] [9] У пациентов могут возникать аритмии, которые могут привести к смерти. [3] [9]
Существует три основных метода лечения гиперкалиемии. Это стабилизация сердечных клеток , перемещение калия в клетки и удаление калия из организма. [3] [9] Стабилизация сердечных мышечных клеток осуществляется путем внутривенного введения кальция. [3] Перемещение калия в клетки осуществляется с помощью ингаляторов как инсулина, так и альбутерола. [3] Выведение калия из организма осуществляется с помощью гемодиализа , петлевых диуретиков или смолы, которая заставляет калий выводиться с калом. [3]
Наиболее распространенное нарушение электролитного баланса — гипокалиемия — означает, что концентрация калия составляет <3,5 мЭкв/л. [3] Часто это происходит одновременно с низким уровнем магния. [3]
Низкий уровень калия вызван повышенным выделением калия, снижением потребления продуктов, богатых калием, перемещением калия в клетки или некоторыми эндокринными заболеваниями . [3] Выделение является наиболее распространенной причиной гипокалиемии и может быть вызвано использованием 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 спазмы. Низкий уровень калия также может вызывать сердечные аритмии. [3] [9]
Гипокалиемия лечится путем замены калия в организме. Это может происходить как перорально, так и внутривенно. [3] [9] Поскольку низкий уровень калия обычно сопровождается низким уровнем магния, пациентам часто назначают магний вместе с калием. [9]
Натрий является наиболее распространенным электролитом в крови. [ необходима цитата ] Натрий и его гомеостаз в организме человека сильно зависят от жидкостей. Тело человека примерно на 60% состоит из воды, этот процент также известен как общая вода организма . Общая вода организма может быть разделена на два отсека, называемых внеклеточной жидкостью (ECF) и внутриклеточной жидкостью (ICF). Большая часть натрия в организме остается в отсеке внеклеточной жидкости. [20] Этот отсек состоит из жидкости, окружающей клетки, и жидкости внутри кровеносных сосудов. ECF имеет концентрацию натрия приблизительно 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 тянет 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 осмосом . [20] При оценке дисбаланса натрия необходимо учитывать как общее содержание воды в организме, так и общее содержание натрия в организме. [3]
Гипернатриемия означает, что концентрация натрия в крови слишком высока. Считается, что у человека высокий уровень натрия при уровнях выше 145 мЭкв/л натрия. Гипернатриемия не распространена среди людей, не имеющих других проблем со здоровьем. [3] Большинство людей с этим расстройством либо испытывают потерю воды из-за диареи, измененное чувство жажды, неспособность потреблять воду, неспособность почек вырабатывать концентрированную мочу или повышенное потребление соли. [3] [20]
Существует три типа гипернатриемии, каждый из которых имеет разные причины. [3] Первый тип — это обезвоживание с низким общим содержанием натрия в организме. Чаще всего это вызвано тепловым ударом, ожогами, сильным потоотделением, рвотой и диареей. [3] Второй тип — это низкий общий уровень воды в организме при нормальном уровне натрия в организме. Это может быть вызвано несахарным диабетом , заболеванием почек, дисфункцией гипоталамуса , серповидноклеточной анемией и некоторыми лекарственными препаратами. [3] Третий тип — это повышенный общий уровень натрия в организме, вызванный повышенным потреблением пищи, синдромом Конна или синдромом Кушинга . [3]
Симптомы гипернатриемии могут различаться в зависимости от типа и того, как быстро развилось нарушение электролитного баланса. [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] У некоторых пациентов может вообще не быть никаких очевидных симптомов. [20]
Крайне важно сначала оценить стабильность состояния пациента. Если есть какие-либо признаки шока, такие как тахикардия или гипотония , их необходимо немедленно лечить с помощью внутривенного вливания физиологического раствора. [3] [20] После того, как 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 восполнение с постоянной скоростью с помощью комбинации пероральных или внутривенных жидкостей. [3] [20] Скорость восполнения жидкости варьируется в зависимости от того, как долго у пациента наблюдается гипернатриемия. Слишком быстрое снижение уровня натрия может вызвать отек мозга. [20]
Гипонатриемия означает, что концентрация натрия в крови слишком низкая. Обычно она определяется как концентрация ниже 135 мЭкв/л. [3] Это относительно распространенное нарушение электролитного баланса может указывать на наличие патологического процесса, но в условиях больницы чаще всего возникает из-за введения гипотонических жидкостей. [9] [3] Большинство госпитализированных пациентов испытывают только легкую гипонатриемию с уровнем выше 130 мЭкв/л. Только у 1-4% пациентов наблюдается уровень ниже 130 мЭкв/л. [9]
Гипонатриемия имеет много причин, включая сердечную недостаточность , хроническое заболевание почек , заболевание печени , лечение тиазидными диуретиками, психогенную полидипсию и синдром неадекватной секреции антидиуретического гормона . [3] Она также может быть обнаружена в послеоперационном состоянии и в условиях случайной водной интоксикации, которая может наблюдаться при интенсивных физических нагрузках. [3] Распространенными причинами у детей могут быть диарейные заболевания, частое кормление разбавленной смесью, водная интоксикация из-за чрезмерного потребления и клизмы . [3] Псевдогипонатриемия — это ложное низкое показание натрия, которое может быть вызвано высоким уровнем жиров или белков в крови. [9] [3] Дилюционная гипонатриемия может возникнуть у диабетиков, поскольку высокий уровень глюкозы втягивает воду в кровоток, что приводит к снижению концентрации натрия. [9] [3] Диагностика причины гипонатриемии основана на трех факторах: объемном статусе, осмоляльности плазмы , уровне натрия в моче и осмоляльности мочи . [9] [3]
У многих людей с легкой гипонатриемией симптомы не проявляются. Тяжесть симптомов напрямую связана с тяжестью гипонатриемии и быстротой начала. [3] Общие симптомы включают потерю аппетита, тошноту, рвоту, спутанность сознания, возбуждение и слабость. [9] [3] Более тревожные симптомы связаны с центральной нервной системой и включают судороги, кому и смерть из-за грыжи мозга . [9] [3] Обычно они не проявляются, пока уровень натрия не опустится ниже 120 мЭкв/л. [3]
При лечении следует учитывать тяжесть симптомов, время до начала, объемный статус, основную причину и уровень натрия. [9] Если уровень натрия <120 мЭкв/л, человека можно лечить гипертоническим солевым раствором, поскольку крайне низкие уровни связаны с тяжелыми неврологическими симптомами. [9] В неэкстренных ситуациях важно медленно корректировать уровень натрия, чтобы свести к минимуму риск синдрома осмотической демиелинизации . [9] [3] Если у человека низкий уровень общей воды в организме и низкий уровень натрия, ему обычно дают жидкости. [3] Если у человека высокий уровень общей воды в организме (например, из-за сердечной недостаточности или заболевания почек), ему можно ограничить потребление жидкости, ограничить потребление соли и лечить диуретиком . [ 3] Если у человека нормальный уровень общей воды в организме, ему можно ограничить потребление жидкости. [3]
Диета вносит значительный вклад в запасы электролитов и уровень в крови. Ниже приведен список продуктов, которые связаны с более высокими уровнями этих электролитов.
Рекомендуется, чтобы человек потреблял менее 2300 мг натрия в день в рамках здорового питания. [21] Значительная часть потребляемого нами натрия поступает всего из нескольких видов пищи, что может быть удивительно, 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, обогащенные напитки, сухую сыворотку.
Хорошие источники калия содержатся в различных фруктах и овощах. [24] Рекомендуемое потребление калия для взрослых составляет от 2300 мг до 3400 мг в зависимости от возраста и пола. [25]
Молочные продукты являются основным источником кальция в рационе питания в Соединенных Штатах. [26] Рекомендуемое потребление кальция для взрослых составляет от 1000 мг до 1300 мг в зависимости от возраста и пола. [26]
Магний содержится в различных овощах, мясе и зерновых. [27] Продукты с высоким содержанием клетчатки, как правило, являются источником магния. [28] Рекомендуемое потребление магния для взрослых составляет от 360 мг до 420 мг в зависимости от возраста и пола. [28]