DE St-Jules

1 Медицински факултет на Университета в Ню Йорк, Катедра по здраве на населението, Център за промяна на здравословното поведение

DS Goldfarb

2 Медицински център на Нюйоркския университет, Отдел по нефрология

М. А. Севик

1 Медицински факултет на Университета в Ню Йорк, Катедра по здраве на населението, Център за промяна на здравословното поведение

Резюме

Пациентите на хемодиализа често се съветват да ограничат приема на храни с високо съдържание на калий, за да помогнат за справяне с хиперкалиемията. Ползите от тази практика обаче са изцяло теоретични и не се подкрепят от строги рандомизирани контролирани проучвания. Хипотезата, че ограничаването на калия е полезна, се основава на предположението, че различните източници на диетичен калий са терапевтично еквивалентни. Всъщност животинските и растителните източници на калий могат да се различават по своя потенциал да допринесат за хиперкалиемия. В този коментар обобщаваме историческите изследователски основи за ограничаване на висококалиевите храни. В крайна сметка заключаваме, че този подход не се основава на доказателства и всъщност може да навреди на пациентите. Въпреки това, като се има предвид несигурността, произтичаща от оскъдността на убедителните данни, ние се съгласяваме, че докато не бъдат проведени подходящи интервенционни проучвания, практикуващите трябва да продължат да препоръчват ограничаване на висококалиевите храни.

Въведение

Хиперкалиемията е животозастрашаващо усложнение на терминален стадий на бъбречно заболяване (ESRD) 1 и представлява около една четвърт от спешните диализни лечения 2. Концентрацията на калий в серума е ключов фактор, определящ потенциала на невроните и мускулните влакна в покой на клетъчната мембрана. Следователно, хиперкалиемията е свързана с различни нервно-мускулни усложнения, включително коремни спазми, слабост, парестезия и най-обезпокоително сърдечни аритмии, които могат да доведат до спиране на сърцето. При нормални условия бъбреците отделят по-голямата част от излишния хранителен калий (

80–90%), за да помогне за поддържане на калиевия баланс; този процес обаче се компрометира, тъй като гломерулната филтрация намалява.

За да се предотврати и управлява хиперкалиемия, пациентите с ESRD, лекувани с интермитентна хемодиализа (HD), се препоръчват да спазват диета с ниско съдържание на калий (2000-3000 mg/ден), която включва избягване на храни с високо съдържание на калий, на растителна основа (> 200 mg/порция ), включително ядки, семена, боб, грах, леща и много често консумирани плодове и зеленчуци (напр. домати, картофи, банани) 3. Въпреки че този подход изглежда разумен, многобройни фактори могат да променят ефекта на калия в храната върху серумните концентрации на калий (SK).

В този коментар ние оценяваме препоръката пациентите с HD да избягват храни с високо съдържание на калий, като се има предвид: (1) наблюдателни проучвания на приема на калий в храната по отношение на SK; (2) експериментални проучвания върху калиевата кинетика при ESRD; и (3) хранителни характеристики на калий на растителна основа. Няма да се опитваме да правим преглед на всички много променливи, включително начините за диализа и предписването, и лекарствата, които имат дълбоко въздействие върху стойностите на SK.

Диетичният калий и неговата връзка със серумния калий

хранителните

Асоциации на докладван прием на калий в диетата със серумна концентрация на калий при пациенти на хемодиализа от проучването за хранителна и възпалителна оценка при диализа (NIED) (n = 224)

Регресионната линия (плътна линия) и 95% доверителен интервал (засенчена област) са показани за линейния регресионен анализ.

Възпроизведено с разрешение от Noori et al., Am J Kidney Dis 2010; 56 (2): 338–347.

За да потвърдим тези констатации, ние изследвахме връзките на средно отчетения прием на калий (mg/d) и калиевата плътност (mg/1000 kcal) с преддиализа SK сред 140 пациенти с HD в проучването BalanceWise, които завършиха три, 24-часови диетични изземвания (1 диализен делничен ден, 1 недиализен делничен ден, 1 недиализен уикенд ден) 5. Графиките на разсейване на тези променливи са показани на фигури 2а и 2б. Не са открити значими корелации между SK и абсолютния докладван прием на калий (r = 0,06, p = 0,50) или плътност на калий (r = −0,003, p = 0,97) (непубликувани данни). Тези асоциации остават незначителни след корекция на възрастта, пола, расата и телесната маса (p> 0,05, данните не са показани).

Асоциации на докладван хранителен прием на калий със серумен калий при пациенти на хемодиализа от проучването BalanceWise (n = 140)

а. Прием на калий; r = 0,06, p = 0,50

б. Калиева плътност; r = -0,003, p = 0,97

Въпреки че високият СК преди диализа се използва клинично за оценка на риска от хиперкалиемия и е свързан с най-лошата преживяемост при пациенти на хемодиализа 6, липсата на корелация между докладвания прием на калий в храната и преддиализния СК сам по себе си не е доказателство, че храни с високо съдържание на калий не повлияват риска от хиперкалиемия при пациенти с HD. Диетичният прием на калий се измерва с грешка и SK отразява сложно взаимодействие на множество вътрешни фактори, включително нервни/ендокринни сигнали (напр. Епинефрин, алдостерон, инсулин), вътреклетъчни/извънклетъчни химични концентрации (напр. Осмолалитет, H +), циркадни ритми и функционалността на органите, които са повлияни от експозицията на околната среда като диета и лекарства. Възможно е връзката на приема на калий с храната с SK преди диализа да е твърде слаба, за да се преодолеят тези източници на грешка в измерването, или че приемът на калий в храната е корелиран с SK, когато се измерва в други метаболитни състояния (напр. След хранене, гладно) . Липсата на видима връзка между тези променливи в проучването BalanceWise (Фигури 2а и 2b) противоречи на убеждението, че количеството консумиран калий влияе на SK преди диализата при пациенти с HD.

Разпределение и екскреция на калий при бъбречни заболявания

Бъбречната болест е призната като състояние на нарушена толерантност към калий от 100 години. През 1915 г. Смили публикува констатации от поредица функционални тестове, проведени при петима пациенти с хроничен нефрит. Пациентите са погълнали или 5 g или 10 g калиев хлорид (осигурява 2,6 g или 5,2 g калий), а един от пациентите, на които е приложена 10-g доза, по-късно проявява симптоми на слабост, колапс, коремен дистрес, болка в гърдите, повръщане и цианоза, които се дължат на отравяне с калий 7. Въпреки някои опасения, калиевите соли продължават да се използват редовно като диуретици при пациенти с бъбречна недостатъчност за овладяване на отоци (стандартната доза калиев нитрат осигурява приблизително 4,8 грама калий на ден) 8 .

През 40-те години на миналия век проучванията на калиевия баланс от Winkler et al. и Keith & Osterberg демонстрират нарушен бъбречен клирънс на калий и по-висок SK при пациенти с бъбречна недостатъчност след поглъщане на 2 g до 5 g калий 9–10. След това се стигна до заключението, че трябва да се внимава при използване на калиеви диуретици при пациенти с ануричен 9 или уремичен (урея в кръвта ≥100 mg/dL) 10. И в двете проучвания увеличението на SK е силно вариращо и по-малко от прогнозираното въз основа на дозата и бъбречния клирънс на калий.

Сега е очевидно, че част от погълнатия калий временно се разпределя във вторично (вътреклетъчно) отделение, като по този начин буферира ефекта си върху SK. Това извънбъбречно буфериране на калий беше добре демонстрирано в поредица от кинетични анализи, проведени при един олигуричен и четири анурични пациенти с HD 11. В това проучване 63–92% от интравенозния калий (0,3 mEq/kg/час × 3 часа) излиза от извънклетъчната течност и наблюдаваните промени в SK са в съответствие с двукомпонентен модел с двупосочен поток между отделенията.

Известно е, че няколко фактора влияят върху вътреклетъчните/извънклетъчните промени на калия, включително киселинно-алкалния баланс. В горната кинетична серия, когато същата доза калий се влива в алкален разтвор, значително повече калий се диспергира във вторичното отделение 11. Освен това е установено, че концентрациите на водородни йони и SK са в обратна корелация при пациенти с HD (r = -0,66) 12, а по-високите разтвори на бикарбонатен диализат водят до по-бързо намаляване на SK, въпреки премахването на по-малко калий 13. Доказано е, че продължителните инфузии на натриев бикарбонат при пациенти с HD с хиперкалиемия намаляват SK от 6,04 mmol/L на 5,30 mmol/L (стр. 14. Биологичните механизми, свързващи ацидоза и хиперкалиемия, не са напълно разбрани, но изглежда, че включват сложно взаимодействие на множество йонни транспортери (напр. Na + -H + обменник, Na +/K + -ATPase), които спомагат за поддържане на баланса на рН на кръвта, като косвено водят до обмен на H + за K + между вътреклетъчното и извънклетъчното отделение 15 .

Инсулинът е друг ключов фактор за разпределението на калия в организма. Въпреки че инсулинът е общопризнат за ролята си в метаболизма на макроелементите, той също така помага за регулиране на разпределението на калия и баланса; калият задейства и медиира освобождаването на инсулин 16–18, а инсулинът от своя страна премества калия в клетките чрез стимулиране на активността на Na +/K + -ATPase 19–20. Тъй като хранителните макронутриенти, по-специално глюкозата, също стимулират отделянето на инсулин, те могат да помогнат за изместване на калия вътреклетъчно 21–22. Повишаването на SK след поглъщане на калий значително се отслабва, ако глюкозата се осигурява заедно с нея 23–24, въпреки че проучванията, осигуряващи калий и глюкоза при пациенти с бъбречни заболявания и нормални контроли, дават противоречиви резултати. Gonick et al. не е установена разлика в пиковия SK между пациенти с гломерулни или тубуларни бъбречни заболявания или нормални контроли, въпреки разликите в екскрецията на калий в урината след калиево натоварване от 0,75 mEq/kg (

2050 mg калий/70-килограмов човек) в 8-унция портокалов сок 23. Други проучвания са проведени на гладно, като се използват по-ниски дози калий (0,25 mmol/kg 24-25 и 0,5 mmol/kg 26) и се установява значително по-висок пик на SK при пациенти с HD в сравнение с контролите. Важно е да се знае, че гладуването увеличава SK при ESRD. В едно от тези проучвания 24, разликата в максималната промяна в SK между пациентите с HD и контролите е силно намалена след поглъщане на въглехидрати (+0,41 mmol/L → +0,20 mmol/L). В другото проучване 26 са измерени общите концентрации на CO2 (HCO3) и е установено, че са ниски (средно 15 ± 1,5 mEq/L), което показва метаболитна ацидоза, която е била умерено, макар и незначително, корелирана с пиковите увеличения на SK в HD пациенти (r = −0,53) и може да са допринесли за наблюдаваните разлики между групите.

Въпреки че вътреклетъчните измествания на калий помагат за предотвратяване на хиперкалиемия при пациенти с HD, излишният хранителен калий в крайна сметка трябва да бъде отстранен от тялото. Когато бъбреците не са в състояние да отделят диетичния товар с калий (т.е. олигурия/анурия), червата става особено важна за поддържане на калиевия баланс. През 60-те години Hayes et al. проведе серия от изследвания на калиевия баланс, демонстрирайки, че екскрецията на калий в изпражненията е три пъти по-висока при пациенти с HD (средно 37%) в сравнение с нормалните контроли (средно 12%), достигайки почти 80% от калия в храната (до 3 000 mg/г) за някои пациенти с HD. Важното е, че съдържанието на калий във фекалиите е пряко пропорционално на приема на калий в храната и теглото на изпражненията 27. По-късно беше показано, че увеличаването на отделянето на калий в червата при ХБН е резултат предимно от секрецията на калий в червата, а не от намалената диетична абсорбция на калий в тънките черва, адаптация, която може да се дължи на по-голямата калиев канал с висока проводимост върху апикалната повърхност на епителните клетки на дебелото черво 28–29. Предвид относително високото разпространение на запек при пациенти с HD (

53%) 30, редки изхождания могат да бъдат важен фактор, определящ хиперкалиемията при пациенти с HD.

Хранителни характеристики на растителните храни

Въпреки че калият от различни храни е химически еквивалентен, други хранителни вещества в храната влияят върху разпределението и екскрецията на калий, както и върху връзката между приема на калий и резултатите за здравето. За разлика от месото, чийто метаболизъм води до нетна продукция на киселини и които са с ниско съдържание на въглехидрати и не съдържат фибри, растителните храни (особено плодовете и зеленчуците) са склонни да осигуряват нетна основна продукция и са богати както на въглехидрати, така и на фибри. Въпреки че рН на портокалите например е киселинно, нетният резултат от поглъщането на портокалов сок е алкализиране на урината 33. Следователно, в сравнение с висококалиевите меса, богатите на калий растителни храни могат да насърчат разпределението на по-голяма част от хранителния калий вътреклетъчно (алкално и стимулиращо инсулина) и екскрецията на калий в изпражненията чрез увеличаване на фекалните маси (диетични фибри). Освен това диетичните фибри и фитонутриентите (напр. Каротеноиди, флавоноиди и др.) В растенията могат да осигурят допълнителни ползи за здравето. Няма проучвания, които да доказват различия в SK в резултат на поглъщане на калий от животински и растителни продукти при пациенти с HD.

Последните данни показват, че алкализирането на плодовете и зеленчуците може да има благоприятен ефект за намаляване на прогресията на ХБН. Проучване, проведено в пациенти с ХБН в етап 4, установи, че увеличаването на консумацията на плодове и зеленчуци за една година намалява метаболитната ацидоза и прогресиращото увреждане на бъбреците, без да увеличава SK 34. За съжаление, поради загриженост по отношение на хиперкалиемия, това проучване специално подбира пациенти без диабет с ацидемия, които имат SK ≤4,6 mEq/L и не се нуждаят от калий-съхраняващи диуретици.

Дискусия

Практиката за ограничаване на богатите на калий храни изглежда започва в средата на 60-те години, когато целта на диетата с ESRD е „да намали производството на протеинови катаболити и да предотврати загубата на телесни протеини“ 35. С това намерение Giordano 36 и Giovannetti & Maggiore 35 разработиха много нископротеинови диети, които след това бяха модифицирани за различни култури за лечение на тежко уремични пациенти 37–40. Диетата на Джордано включваше синтетичен пудинг от захар, нишесте, маргарин или растително масло, аминокиселини, оцветен аромат и ром или анасон, консумирани в рамките на 3-4 хранения, както и маруля (100 g) и ябълка (150 g) второ и трето хранене 36. Диетата на Джовани и Маджоре включваше яйца и някои плодове и зеленчуци с ниско съдържание на азот, но по-голямата част от енергията идваше от несолено масло и свинска мас, растителни масла, захарен мед и царевично и пшенично нишесте 35 .

Въпреки относително ниското съдържание на калий в тези диети (

2000 mg/ден), пациентите са били предразположени към развитие на хиперкалиемия 37–40. Етиологията на хиперкалиемията е неизвестна, но се смята, че включва ацидоза и намален уринен клирънс на калий 37,40. Независимо от причината, лечението включва ограничение на калия до около 1000 mg/ден като разумна, макар и недоказана мярка 37,39–40. Оттогава напредъкът в HD и клиничната практика, както и промените в нашата хранителна система драстично трансформират HD диетата от традиционната нискобелтъчна диета Giordano-Giovannetti и въпреки това ограничаването на висококалиевите храни остава компонент на обичайна диетична рецепта 3, която много пациенти с HD изглежда спазват 41–43. Всъщност пациентите с HD постоянно съобщават, че приемът на калий в храната е доста под предложената горна граница от 3000 mg/d 3 и е по-малък от контролите 41-43, които не съответстват на ХБН, със съответните по-ниски количества плодове и зеленчуци 43 и други растителни съединения (напр., диетични фибри, витамин С, каротеноиди) 41–43. Трябва да се отбележи, че много малко (44 .

И тогава, и сега насочването към храни с високо съдържание на калий се основава на предположението, че целият хранителен калий е терапевтично еквивалентен. Диетичният калий не е единствен, когато се разглежда по този начин. На пациентите с HD с хиперфосфатемия се препоръчва да избягват много храни с високо съдържание на фосфор, които могат да допринесат минимално за хиперфосфатемия поради относително ниската им бионаличност на фосфора 45–46. Например сусамовите семена, които често се елиминират поради високото си съдържание на фосфор (667 mg/100 g), всъщност имат относително ниска смилаема фракция на фосфор (42 mg/100 g) 47. Наскоро проучване за диетична интервенция демонстрира специфичните за храната ефекти на фосфора при пациенти с хронично бъбречно заболяване 48 и подобни проучвания трябва да се проведат по отношение на калия.

Последици за практиката

В този коментар разгледахме препоръките пациентите с HD да избягват храни с високо съдържание на калий, за да се справят с хиперкалиемия. Въпреки че до половината от тежките епизоди на хиперкалиемия при пациенти с HD (> 6,0 mmol/L) се дължат на консумацията на храни с високо съдържание на калий 51, доказателствата, свързващи високия хранителен прием на калий с хиперкалиемията при пациенти с HD, практически не съществуват. При определяне на причината за хиперкалиемия е важно да се вземат предвид недиетични фактори като продължително гладуване, хиперосмолалност, метаболитна ацидоза, разграждане на тъканите, запек и лекарства 52. При липса на емпирични доказателства, разбира се е разумно да продължите да препоръчвате диети с ниско съдържание на калий на пациенти с HD с хиперкалиемия; обаче практиката на съветване на пациентите да елиминират толкова много растителни храни от диетата може да бъде вредна и трябва да бъде оценена.

Благодарности

Авторите благодарят на ръководството и персонала на участващите диализни звена от DaVita HealthCare Partners Inc., Dialysis Clinic Inc. и Fresenius Medical Care North America; изследователски персонал Linda J. Hough, MPH за управление на проекта; Бет Хол, BA, RD, LDN, и Susan Stark, MS, RD, CSR, LDN, за провеждане на интервенциите; Дебора Клинвекс, бакалавър, за провеждане на интервюта за изземване с диети, Д. Скот Оброски, д-р, за разработване на система за проследяване на данни и Тиена Лъстър за управление на данните.

Декларация за подкрепа и финансово разкриване. Работата на този документ беше подкрепена от следните безвъзмездни средства от Националните здравни институти: NINR/R01-NR010135 & NINR/NIDDK/NHLBI/NIA-K24-NR012226. NIH не играе никаква роля в дизайна на проучването; събиране, анализ и интерпретация на данни; писане на доклада; или решението за представяне на доклада за публикуване.

Бележки под линия

Авторите нямат финансови оповестявания.

Отказ от отговорност на издателя: Това е PDF файл на нередактиран ръкопис, който е приет за публикуване. Като услуга за нашите клиенти ние предоставяме тази ранна версия на ръкописа. Ръкописът ще бъде подложен на редактиране, набиране и преглед на полученото доказателство, преди да бъде публикуван в окончателния си вид. Моля, обърнете внимание, че по време на производствения процес могат да бъдат открити грешки, които биха могли да повлияят на съдържанието, и всички правни откази от отговорност, които се отнасят до списанието, се отнасят до.