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¿La hipopotasemia aumenta la concentración de sodio en las células?

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En la hipopotasemia, cuando el potasio intracelular es bajo, ¿aumenta el sodio intracelular?


26.3 Equilibrio de electrolitos

El cuerpo contiene una gran variedad de iones o electrolitos que realizan una variedad de funciones. Algunos iones ayudan en la transmisión de impulsos eléctricos a lo largo de las membranas celulares en neuronas y músculos. Otros iones ayudan a estabilizar las estructuras de las proteínas en las enzimas. Otros ayudan a liberar hormonas de las glándulas endocrinas. Todos los iones del plasma contribuyen al equilibrio osmótico que controla el movimiento del agua entre las células y su entorno.

Los electrolitos en los sistemas vivos incluyen sodio, potasio, cloruro, bicarbonato, calcio, fosfato, magnesio, cobre, zinc, hierro, manganeso, molibdeno, cobre y cromo. En términos del funcionamiento del cuerpo, los seis electrolitos son los más importantes: sodio, potasio, cloruro, bicarbonato, calcio y fosfato.


Funciones de los electrolitos

Estos seis iones ayudan en la excitabilidad nerviosa, la secreción endocrina, la permeabilidad de la membrana, la amortiguación de los fluidos corporales y el control del movimiento de fluidos entre compartimentos. Estos iones ingresan al cuerpo a través del tracto digestivo. Más del 90 por ciento del calcio y el fosfato que ingresan al cuerpo se incorporan a los huesos y los dientes, y los huesos sirven como reserva mineral para estos iones. En el caso de que se necesiten calcio y fosfato para otras funciones, el tejido óseo se puede descomponer para suministrar estos minerales a la sangre y otros tejidos. El fosfato es un componente normal de los ácidos nucleicos, por lo tanto, los niveles sanguíneos de fosfato aumentarán cada vez que se descompongan los ácidos nucleicos.

La excreción de iones se produce principalmente a través de los riñones, y se pierden cantidades menores en el sudor y las heces. La sudoración excesiva puede causar una pérdida significativa, especialmente de sodio y cloruro. Los vómitos o la diarrea intensos provocarán la pérdida de iones de cloruro y bicarbonato. Los ajustes en las funciones respiratoria y renal permiten que el cuerpo regule los niveles de estos iones en el ECF.

La siguiente tabla enumera los valores de referencia para el plasma sanguíneo, el líquido cefalorraquídeo (LCR) y la orina para los seis iones que se tratan en esta sección. En un entorno clínico, el sodio, el potasio y el cloruro generalmente se analizan en una muestra de orina de rutina. Por el contrario, el análisis de calcio y fosfato requiere una recolección de orina durante un período de 24 horas, porque la producción de estos iones puede variar considerablemente en el transcurso de un día. Los valores en orina reflejan las tasas de excreción de estos iones. El bicarbonato es el ión que normalmente no se excreta en la orina, sino que lo conservan los riñones para su uso en los sistemas de amortiguación del cuerpo.

Tabla 1. Valores de referencia de electrolitos e iones
Nombre Símbolo químico Plasma LCR Orina
Sodio Na + 136,00-146,00 (mM) 138,00-150,00 (mM) 40,00-220,00 (mM)
Potasio K + 3,50-5,00 (mM) 0,35-3,5 (mM) 25,00-125,00 (mM)
Cloruro Cl & # 8211 98,00-107,00 (mM) 118,00-132,00 (mM) 110,00-250,00 (mM)
Bicarbonato HCO3 22.00–29.00 (mM) —— ——
Calcio Ca ++ 2,15-2,55 (mmol / día) —— Hasta 7,49 (mmol / día)
Fosfato [látex] < texto> _ <4> ^ <2-> [/ látex] 0,81-1,45 (mmol / día) —— 12,90–42,00 (mmol / día)

Sodio

El sodio es el principal catión del líquido extracelular. Es responsable de la mitad del gradiente de presión osmótica que existe entre el interior de las células y su entorno circundante. Las personas que consumen una dieta occidental típica, que es muy alta en NaCl, ingieren habitualmente de 130 a 160 mmol / día de sodio, pero los seres humanos solo necesitan de 1 a 2 mmol / día. Este exceso de sodio parece ser un factor importante en la hipertensión (presión arterial alta) en algunas personas. La excreción de sodio se realiza principalmente por los riñones. El sodio se filtra libremente a través de los capilares glomerulares de los riñones y, aunque gran parte del sodio filtrado se reabsorbe en el túbulo contorneado proximal, parte permanece en el filtrado y la orina y normalmente se excreta.

Hiponatremia es una concentración de sodio más baja de lo normal, generalmente asociada con una acumulación excesiva de agua en el cuerpo, que diluye el sodio. Una pérdida absoluta de sodio puede deberse a una disminución de la ingesta del ion junto con su excreción continua en la orina. Una pérdida anormal de sodio del cuerpo puede resultar de varias afecciones, que incluyen sudoración excesiva, vómitos o diarrea, el uso de diuréticos, producción excesiva de orina, que puede ocurrir en la diabetes y acidosis, ya sea acidosis metabólica o cetoacidosis diabética.

Puede producirse una disminución relativa del sodio en sangre debido a un desequilibrio del sodio en uno de los otros compartimentos de líquidos del cuerpo, como el IF, o por una dilución del sodio debido a la retención de agua relacionada con el edema o la insuficiencia cardíaca congestiva. A nivel celular, la hiponatremia da como resultado una mayor entrada de agua en las células por ósmosis, porque la concentración de solutos dentro de la célula excede la concentración de solutos en el ECF ahora diluido. El exceso de agua causa inflamación de las células. La inflamación de los glóbulos rojos, disminuyendo su eficiencia de transporte de oxígeno y haciéndolos potencialmente demasiado grandes para pasar por los capilares, junto con la inflamación de las neuronas en el cerebro puede resultar en daño cerebral o incluso la muerte.

Hipernatremia es un aumento anormal de sodio en sangre. Puede resultar de la pérdida de agua de la sangre, lo que resulta en la hemoconcentración de todos los componentes de la sangre. Los desequilibrios hormonales que involucran ADH y aldosterona también pueden resultar en valores de sodio más altos de lo normal.

Potasio

El potasio es el principal catión intracelular. Ayuda a establecer el potencial de membrana en reposo en neuronas y fibras musculares después de la despolarización de la membrana y los potenciales de acción. A diferencia del sodio, el potasio tiene muy poco efecto sobre la presión osmótica. Los bajos niveles de potasio en sangre y LCR se deben a las bombas de sodio y potasio en las membranas celulares, que mantienen los gradientes normales de concentración de potasio entre el ICF y el ECF. La recomendación de ingesta / consumo diario de potasio es de 4700 mg. El potasio se excreta, tanto activa como pasivamente, a través de los túbulos renales, especialmente el túbulo contorneado distal y los conductos colectores. El potasio participa en el intercambio con sodio en los túbulos renales bajo la influencia de la aldosterona, que también depende de las bombas basolaterales de sodio y potasio.

Hipopotasemia es un nivel de potasio en sangre anormalmente bajo. De manera similar a la situación con la hiponatremia, la hipopotasemia puede ocurrir debido a una reducción absoluta de potasio en el cuerpo o una reducción relativa de potasio en la sangre debido a la redistribución del potasio. Una pérdida absoluta de potasio puede deberse a una ingesta reducida, frecuentemente relacionada con la inanición. También puede deberse a vómitos, diarrea o alcalosis.

Algunos pacientes diabéticos insulinodependientes experimentan una reducción relativa de potasio en la sangre debido a la redistribución del potasio. Cuando se administra insulina y las células absorben glucosa, el potasio pasa a través de la membrana celular junto con la glucosa, disminuyendo la cantidad de potasio en la sangre y la FI, lo que puede causar hiperpolarización de las membranas celulares de las neuronas, reduciendo sus respuestas a los estímulos.

Hiperpotasemia, un nivel elevado de potasio en sangre, también puede afectar la función de los músculos esqueléticos, el sistema nervioso y el corazón. La hiperpotasemia puede resultar de una mayor ingesta dietética de potasio. En tal situación, el potasio de la sangre termina en el ECF en concentraciones anormalmente altas. Esto puede resultar en una despolarización parcial (excitación) de la membrana plasmática de las fibras del músculo esquelético, neuronas y células cardíacas del corazón, y también puede conducir a la incapacidad de las células para repolarizarse. Para el corazón, esto significa que no se relajará después de una contracción, y efectivamente se "agarrotará" y dejará de bombear sangre, lo que es fatal en cuestión de minutos. Debido a estos efectos sobre el sistema nervioso, una persona con hiperpotasemia también puede presentar confusión mental, entumecimiento y músculos respiratorios debilitados.

Cloruro

El cloruro es el anión extracelular predominante. El cloruro es un contribuyente importante al gradiente de presión osmótica entre el ICF y el ECF, y juega un papel importante en el mantenimiento de una hidratación adecuada. El cloruro funciona para equilibrar los cationes en el ECF, manteniendo la neutralidad eléctrica de este fluido. Las vías de secreción y reabsorción de iones de cloruro en el sistema renal siguen las vías de los iones de sodio.

Hipocloremia, o niveles de cloruro en sangre más bajos de lo normal, pueden ocurrir debido a una absorción tubular renal defectuosa. Los vómitos, la diarrea y la acidosis metabólica también pueden provocar hipocloremia. Hipercloremia, o niveles de cloruro en sangre más altos de lo normal, pueden ocurrir debido a deshidratación, ingesta excesiva de sal en la dieta (NaCl) o ingestión de agua de mar, intoxicación por aspirina, insuficiencia cardíaca congestiva y enfermedad pulmonar crónica hereditaria, fibrosis quística. En las personas que tienen fibrosis quística, los niveles de cloruro en el sudor son de dos a cinco veces superiores a los niveles normales, y el análisis del sudor se utiliza a menudo en el diagnóstico de la enfermedad.

Pregunta de práctica

Mire este video para ver una explicación del efecto del agua de mar en los humanos. ¿Qué efecto tiene beber agua de mar en el cuerpo?

Bicarbonato

El bicarbonato es el segundo anión más abundante en la sangre. Su función principal es mantener el equilibrio ácido-base de su cuerpo al ser parte de los sistemas amortiguadores. Este rol se discutirá en una sección diferente.

Los iones de bicarbonato son el resultado de una reacción química que comienza con dióxido de carbono (CO2) y agua, dos moléculas que se producen al final del metabolismo aeróbico. Solo una pequeña cantidad de CO2 se puede disolver en los fluidos corporales. Por lo tanto, más del 90 por ciento del CO2 se convierte en iones de bicarbonato, HCO3 -, a través de las siguientes reacciones:

Las flechas bidireccionales indican que las reacciones pueden ir en cualquier dirección, dependiendo de las concentraciones de los reactivos y productos. El dióxido de carbono se produce en grandes cantidades en tejidos que tienen una alta tasa metabólica. El dióxido de carbono se convierte en bicarbonato en el citoplasma de los glóbulos rojos mediante la acción de una enzima llamada anhidrasa carbónica. El bicarbonato se transporta en la sangre. Una vez en los pulmones, las reacciones se invierten y el CO2 se regenera a partir de bicarbonato para ser exhalado como desecho metabólico.

Calcio

Aproximadamente dos libras de calcio en su cuerpo están ligados a los huesos, lo que proporciona dureza al hueso y sirve como reserva mineral de calcio y sus sales para el resto de los tejidos. Los dientes también tienen una alta concentración de calcio dentro de ellos. Un poco más de la mitad del calcio sanguíneo se une a las proteínas, dejando el resto en su forma ionizada. Los iones de calcio, Ca 2+, son necesarios para la contracción muscular, la actividad enzimática y la coagulación de la sangre. Además, el calcio ayuda a estabilizar las membranas celulares y es esencial para la liberación de neurotransmisores de las neuronas y de hormonas de las glándulas endocrinas.

El calcio se absorbe a través de los intestinos bajo la influencia de la vitamina D activada.Una deficiencia de vitamina D conduce a una disminución del calcio absorbido y, finalmente, a un agotamiento de las reservas de calcio del sistema esquelético, lo que puede provocar raquitismo en los niños y osteomalacia en los adultos. , contribuyendo a la osteoporosis.

Hipocalcemia, o niveles sanguíneos de calcio anormalmente bajos, se observa en el hipoparatiroidismo, que puede seguir a la extirpación de la glándula tiroides, porque los cuatro nódulos de la glándula paratiroides están incrustados en ella. Hipercalcemia, o niveles sanguíneos de calcio anormalmente altos, se observa en el hiperparatiroidismo primario. Algunas neoplasias malignas también pueden provocar hipercalcemia.

Fosfato

El fosfato está presente en el cuerpo en tres formas iónicas: [látex] < text> _ <2> < texto> _ <4-> [/ latex], [latex] < text> _ <4> ^ <2-> [/ latex] y [latex] < text> _ <4> ^ <3-> [/ látex]. La forma más común es [látex] < text> _ <4> ^ <2-> [/ látex]. Los huesos y los dientes se unen al 85 por ciento del fosfato del cuerpo como parte de las sales de fosfato de calcio. El fosfato se encuentra en los fosfolípidos, como los que forman la membrana celular, y en ATP, nucleótidos y tampones.

Hipofosfatemia, o niveles sanguíneos de fosfato anormalmente bajos, ocurre con el uso intensivo de antiácidos, durante la abstinencia de alcohol y durante la desnutrición. Ante la depleción de fosfato, los riñones suelen conservar el fosfato, pero durante la inanición, esta conservación se ve muy afectada. Hiperfosfatemia, o niveles anormalmente aumentados de fosfatos en la sangre, ocurre si hay una disminución de la función renal o en casos de leucemia linfocítica aguda. Además, debido a que el fosfato es un componente principal del ICF, cualquier destrucción significativa de las células puede resultar en el vertido de fosfato en el ECF.


Deficiencia de potasio

Cuando los niveles de potasio en sangre son anormalmente bajos, padece una afección conocida como hipopotasemia. Los efectos adversos asociados con la hipopotasemia están relacionados con aberraciones en el potencial de la membrana celular y el metabolismo celular, según el Instituto Linus Pauling. Si su potasio sérico desciende a niveles hipopotasémicos, puede experimentar fatiga, calambres musculares, debilidad, parálisis intestinal, distensión abdominal, estreñimiento y dolor en la región abdominal. Si la hipopotasemia es grave, puede afectar la función cardíaca hasta un grado que puede poner en peligro la vida.


Hipopotasemia

A pesar de los mecanismos para mantener la homeostasis del K +, la hipopotasemia es en realidad una ocurrencia frecuente en la práctica clínica. Las causas transitorias de hipopotasemia se deben al desplazamiento celular, mientras que la hipopotasemia sostenida puede manifestarse por una ingesta inadecuada o una pérdida excesiva de K +. La hipopotasemia resultante de una pérdida excesiva de K + puede deberse a pérdidas renales o extrarrenales. La causa y el origen de la hipopotasemia pueden evaluarse obteniendo una historia clínica y realizando una exploración física, prestando especial atención al volumen y al estado ácido-base del paciente (fig. 4).

Figura 4.Abordaje del paciente con hipopotasemia. Un aumento primario de los niveles de mineralocorticoides da lugar a trastornos caracterizados por hipopotasemia, alcalosis metabólica e hipertensión. Los trastornos caracterizados por un aumento primario en la liberación distal de Na + se diferencian por el estado ácido base y la concentración de Cl - urinario. PA, tensión arterial EABV, volumen sanguíneo arterial efectivo RTA, acidosis tubular renal.

La evaluación de la excreción renal de K + permite determinar si la hipopotasemia se debe a causas renales o extrarrenales. Se puede usar una recolección de orina de 24 h o una muestra de orina para evaluar la manipulación renal de K +. Un K + en orina de 24 h de & lt20 mEq, o una proporción de K + (mmol) / creatinina (mmol) en orina puntual & lt1, sugiere una causa extrarrenal de hipopotasemia. Una herramienta útil para evaluar la manipulación renal de K + es la fórmula del gradiente transtubular de K + (TTKG), ya que la ecuación toma en consideración el efecto de la manipulación renal de agua sobre la concentración de K + en la orina.

Los rangos normales de TTKG para una persona que consume una dieta occidental típica son de 8 a 9, y este valor aumentará a & gt11 con una mayor ingesta de K +. En pacientes con hipopotasemia debido a pérdidas extrarrenales de K +, el TTKG debe caer a valores & lt3. El cálculo del TTKG puede resultar útil en aquellos pacientes en los que la causa de la discalemia sigue siendo dudosa; sin embargo, en la mayoría de los casos, una concentración de K + en orina puntual y el entorno clínico serán suficientes para determinar la causa de las alteraciones del K +.

Disminución de la ingesta de potasio.

La restricción dietética de K + puede potencialmente conducir a hipopotasemia; sin embargo, en la mayoría de los casos la restricción dietética exacerba la hipopotasemia debida a otras causas. Aunque el riñón puede elaborar orina prácticamente libre de Na + en respuesta a la restricción de Na + en la dieta, solo puede reducir el K + urinario a

15 mEq / d en respuesta a una dieta libre de K +. La anorexia nerviosa, las dietas rápidas, el alcoholismo y la malabsorción intestinal son situaciones clínicas asociadas con la deficiencia de K +. La deficiencia de magnesio (que suele estar presente en estas situaciones clínicas) puede contribuir a la hipopotasemia observada. En este contexto, la hipopotasemia puede ser refractaria al tratamiento debido a un aumento persistente de la excreción renal de K +, ya que el Mg ++ intracelular normalmente inhibe la secreción de K + a través del canal ROMK en la nefrona distal (21). El efecto caliurético inducido por la deficiencia de magnesio se agrava aún más en condiciones de aumento de la liberación distal de Na + y aumento de la aldosterona.

Distribución celular.

Dado que los ajustes en la excreción renal de K + pueden tardar varias horas después de una carga de K +, los cambios iniciales en las concentraciones extracelulares de K + se amortiguan mediante el movimiento de K + dentro o fuera del músculo esquelético. Además, la liberación posprandial de insulina funciona no solo para regular las concentraciones séricas de glucosa, sino también para cambiar el K + de la dieta hacia las células hasta que el riñón excreta la carga de K +, restableciendo así el contenido normal de K + corporal total. Durante el ejercicio, la liberación de catecolaminas a través de β2-La estimulación limita el aumento de la concentración extracelular de K + que se produce como resultado de la liberación normal de K + al contraer el músculo. Estimulación patológica de β2-receptores pueden resultar en hipopotasemia sintomática. Por ejemplo, la hipopotasemia es una complicación potencial del estado hiperadrenérgico que a menudo acompaña a los síndromes de abstinencia de alcohol o al infarto de miocardio (35). La Tabla 1 enumera varios factores que causan hipopotasemia debido al desplazamiento celular.

Tabla 1. Factores que causan hipopotasemia e hiperpotasemia por desplazamiento celular

La parálisis periódica hipopotasémica es un trastorno poco común que se caracteriza por debilidad muscular o parálisis debido al movimiento repentino de K + hacia las células (25). Estas manifestaciones normalmente se precipitan en el período de descanso inmediatamente después de una sesión de ejercicio, durante momentos de estrés o después de una comida rica en carbohidratos (8). Existe una forma adquirida de esta enfermedad que generalmente ocurre en hombres hipertiroideos de ascendencia asiática o mexicana. La corrección del trastorno endocrino conduce a la resolución de la hipopotasemia. Existe una forma familiar de parálisis periódica hipopotasémica que se hereda con un patrón autosómico dominante y tiene características clínicas similares a la forma adquirida (10). Sin embargo, la forma familiar generalmente se manifiesta en alguien que es más joven (generalmente & lt20 años) y se ve más comúnmente en caucásicos. El trastorno familiar se ha relacionado con mutaciones en el canal de calcio muscular α1gen de la subunidad (CACNA1S) en el cromosoma 1q3132.

Pérdida extrarrenal de K +.

La disminución del K + corporal total puede deberse a pérdidas extrarrenales o renales.La pérdida cutánea de K + suficiente para causar hipopotasemia es poco común; sin embargo, esto puede ocurrir en condiciones de ejercicio intenso en un ambiente cálido y húmedo debido a grandes volúmenes de sudor que provocan una depleción de K +. Los síndromes gastrointestinales son en realidad los trastornos clínicos más comunes de pérdidas extrarrenales de K + (2). El desperdicio de K + fecal como resultado de la diarrea se asocia con una acidosis metabólica con brecha aniónica normal. Aunque generalmente se asocia con una concentración urinaria baja de K +, la acidosis per se puede conducir a algún grado de pérdida renal de K + a través del aumento de la liberación distal de Na + (16). Además, la acidosis dará lugar a la redistribución de K + fuera de las células, lo que lleva a un grado de hipopotasemia que subestima el grado de depleción de K + corporal total.

Pérdida renal de K +.

La elaboración de aldosterona y la liberación distal de Na + y agua son dos factores importantes en la excreción renal de K +. Aunque el aumento del suministro distal de Na + y agua, así como el aumento de la actividad de la aldosterona, pueden estimular la secreción renal de K +, en circunstancias normales existe una relación recíproca equilibrada entre el suministro distal de Na + y la aldosterona circulante que sirve para mantener el equilibrio de K + durante el volumen normal. regulación. Sólo en condiciones fisiopatológicas se acoplan la liberación distal de Na + y la aldosterona. En este contexto, se producirá pérdida renal de K + (Fig. 5). Cuando se tratan pacientes hipopotasémicos como resultado de pérdida renal de K +, se debe determinar si hay un aumento primario en la actividad mineralocorticoide o un aumento primario en la liberación distal de Na + (36). Un aumento primario en la actividad mineralocorticoide puede deberse a aumentos primarios en la secreción de renina, aumentos primarios en la secreción de aldosterona o aumentos en un mineralocortiocida no aldosterona o un efecto similar a un mineralocorticoide aumentado. Estas condiciones se observan cuando el volumen de líquido extracelular se expande y la hipertensión suele estar presente. Estos trastornos representan las causas más comunes de hipertensión curable, por lo tanto, la evaluación de estos pacientes es extremadamente importante. Es importante que el médico recuerde que el diagnóstico diferencial para el paciente con hipertensión, hipopotasemia y alcalosis metabólica se basa en la medición de la actividad de la renina plasmática y las concentraciones plasmáticas de aldosterona (Fig. 4) (35). Los aumentos primarios en el suministro distal de Na + se caracterizan por un volumen de líquido extracelular normal o bajo y una presión arterial normal. La liberación distal de Na + aumenta debido a los diuréticos, que actúan de forma proximal al conducto colector cortical (33). Los aniones no reabsorbidos, como el bicarbonato, como se observa en los vómitos activos o la acidosis tubular renal proximal, son causas adicionales de aumento de la liberación de Na +. Los cetoaniones y las sales de Na + de las penicilinas son factores adicionales que influyen en la liberación distal de Na +. La incapacidad para reabsorber estos aniones en el túbulo proximal da como resultado un aumento del suministro de Na + a la nefrona distal. Debido a que los aniones escapan a la reabsorción en la nefrona distal, esto da como resultado un desarrollo de voltaje negativo más en el lumen, lo que resulta en una excreción mejorada de K + en el líquido tubular. Los trastornos de la hipopotasemia, debidos a aumentos primarios en la liberación distal de Na +, se pueden clasificar mejor según la presencia de acidosis metabólica o alcalosis metabólica (fig. 4). Dentro de la categoría de acidosis metabólica, existen trastornos que causan acidosis tubular renal. En la acidosis tubular renal proximal, el umbral de reabsorción de bicarbonato se reduce, lo que da lugar a una bicarbonaturia autolimitada. La pérdida de NaHCO3 en la orina conduce a una depleción de volumen que activa el sistema renina-angiotensina-aldosterona. El acoplamiento del aumento de los niveles de aldosterona con el aumento de la liberación distal de Na + da como resultado una pérdida renal de K +. La pérdida renal de K + es mínima y el grado de hipopotasemia tiende a ser leve en el estado estacionario cuando prácticamente todo el HCO filtrado3 se reabsorbe en la nefrona proximal y distal. Es importante destacar que el tratamiento de la acidosis metabólica con bicarbonato mejora la acidosis pero empeora el grado de hipopotasemia.

Figura 5.Cima: los mineralocorticoides y la administración distal de Na + normalmente tienen una relación recíproca, lo que permite el mantenimiento de la homeostasis del K + a pesar de las amplias variaciones en la ingesta de Na + en la dieta y los cambios en el volumen de líquido extracelular. Fondo: se representan diferentes estados patológicos que combinan los aumentos en el suministro de Na + a niveles aumentados de mineralocorticoides o actividad que proporciona la base de los trastornos renales de desgaste de K +. EABV se refiere a la adecuación del volumen de sangre arterial para "llenar" la capacidad de la vasculatura arterial.

La acidosis tubular renal distal (dRTA) da como resultado el desarrollo de hipopotasemia debido a varios mecanismos (5). En primer lugar, la acidosis sistémica en sí misma puede provocar pérdida renal de K +. La acidosis metabólica se asocia con una disminución de la reabsorción proximal neta de Na + (3, 16). El consiguiente aumento de la liberación distal de Na + conduce a la contracción del volumen y la activación del sistema renina-angiotensina-aldosterona. Estos cambios conducen a un aumento de la excreción renal de K +. En segundo lugar, la dRTA puede ser secundaria a un defecto en la ATPasa H + -K +, que aumentaría la excreción renal de K + al alterar directamente la reabsorción de K + en la nefrona distal. En tercer lugar, la pérdida de K + puede ser el resultado de una fuga hacia la luz tubular como resultado de un efecto ionofórico, como se observa en el tipo de gradiente de dRTA debido a la administración de anfotericina B.

Los diuréticos de asa y el síndrome de Bartter entran en la categoría de causas de hipopotasemia y alcalosis metabólica. El síndrome de Bartter es un trastorno hereditario caracterizado por pérdida renal de sal y alcalosis metabólica hipopotasémica, que se asemeja a las características del tratamiento crónico con diuréticos de asa. En el síndrome de Batter, la hipopotasemia puede ser grave y provocar complicaciones como rabdomiólisis y parálisis periódica. Los defectos genéticos que conducen a una disminución de la reabsorción de NaCl en la rama ascendente gruesa de Henle explican las características clínicas del síndrome de Batter (9), que incluyen una pérdida significativa de sal, una incapacidad para concentrar al máximo la orina y un aumento de la excreción de calcio en la orina de 24 h.

El síndrome de Gitelman, por otro lado, también es un trastorno hereditario, pero las personas con este síndrome tienen manifestaciones clínicas que imitan el uso crónico de un diurético tiazídico. Esta enfermedad se debe a una mutación inactivante en el gen (SLC12A3) que codifica el cotransportador apical de NaCl (NCC) sensible a tiazidas en el túbulo contorneado distal (24, 28). En contraste con el síndrome de Bartter, los individuos con síndrome de Gitelman son más comúnmente hipomagnesémicos, tienen pérdida de sal menos severa, excreción urinaria de calcio disminuida y retienen la capacidad de concentrar la orina.

Complicaciones y tratamiento de la hipopotasemia.

Una disminución en la concentración extracelular de K + conduce a la hiperpolarización de la membrana celular y puede resultar en debilidad muscular en ocasiones lo suficientemente grave como para causar parálisis, como ocurre en pacientes con dRTA hipopotasémica. La parálisis muscular en este trastorno puede comenzar de manera insidiosa, con la debilidad que evoluciona gradualmente durante un período de 24 a 48 h, lo que lleva a una cuadriplejía flácida completa. Algunos autores se han referido a los ataques de parálisis flácida en dRTA como "crisis de RTA" porque esta sorprendente manifestación clínica puede hacer que el médico pase por alto la causa subyacente (7, 51). El tratamiento debe centrarse en la corrección del déficit de K + y no en la acidosis metabólica. El K + intravenoso debe administrarse en una solución desprovista de glucosa y bicarbonato para evitar cambios rápidos en el compartimento intracelular. Una vez que el paciente se estabiliza, se puede administrar bicarbonato junto con K + para tratar la acidosis metabólica. También puede producirse una miopatía que, en su forma más grave, puede provocar una rabdomiólisis evidente y una insuficiencia renal. La hipopotasemia también puede provocar cambios en el SNC con confusión y trastornos afectivos y disfunción del músculo liso, incluido el íleo paralítico.

Las complicaciones cardíacas de la hipopotasemia también pueden ser importantes. El cambio típico del electrocardiograma es la depresión del ST, el aplanamiento de la onda T y un aumento en la amplitud de la onda U. Este cambio, a menudo mal interpretado como un QT ampliado, es inespecífico, a menudo está ausente y tiene poca utilidad clínica. Es bien sabido que los pacientes que reciben glucósidos cardíacos tienen una mayor incidencia de contracciones ventriculares prematuras y taquiarritmias supraventriculares y ventriculares cuando están hipopotasémicos.

La hipopotasemia también causa un defecto de concentración renal debido tanto a una disminución del gradiente medular como a la resistencia del túbulo colector cortical a la vasopresina. La nefropatía kaliopénica se caracteriza por poliuria, proteinuria, desarrollo de quistes renales y pérdida de la función renal y se caracteriza histológicamente por enfermedad renal tubulointersticial crónica (45, 46). Debido a que la liberación de insulina está regulada parcialmente por el K + sérico, la hipopotasemia puede provocar intolerancia a la glucosa (61).


Prevención de la hipopotasemia

La reposición de potasio de rutina no es necesaria en la mayoría de los pacientes que reciben diuréticos. Sin embargo, se debe controlar el potasio sérico durante el uso de diuréticos cuando el riesgo de hipopotasemia o de sus complicaciones es alto. El riesgo es alto en

Pacientes con función ventricular izquierda disminuida

Pacientes con diabetes (en quienes las concentraciones de insulina pueden fluctuar)

Pacientes con asma que toman agonistas beta 2

El triamtereno 100 mg por vía oral una vez al día o la espironolactona 25 mg por vía oral 4 veces al día no aumentan la excreción de potasio y pueden ser útiles en pacientes que se vuelven hipopotasémicos pero deben usar diuréticos. Cuando se desarrolla hipopotasemia, está indicada la suplementación de potasio, generalmente con cloruro de potasio oral.


Electrofisiología de la hipopotasemia y la hiperpotasemia

Del Laboratorio de Investigación Cardiovascular de UCLA y del Centro de Arritmias Cardíacas, Departamentos de Medicina (Cardiología) (J.N.W., Z.Q., K.S.), Fisiología (J.N.W.) y Ciencias Radiológicas (K.S.), Escuela de Medicina David Geffen de UCLA, Los Ángeles, CA.

Del Laboratorio de Investigación Cardiovascular de UCLA y del Centro de Arritmias Cardíacas, Departamentos de Medicina (Cardiología) (J.N.W., Z.Q., K.S.), Fisiología (J.N.W.) y Ciencias Radiológicas (K.S.), Escuela de Medicina David Geffen de UCLA, Los Ángeles, CA.

Del Laboratorio de Investigación Cardiovascular de UCLA y del Centro de Arritmias Cardíacas, Departamentos de Medicina (Cardiología) (J.N.W., Z.Q., K.S.), Fisiología (J.N.W.) y Ciencias Radiológicas (K.S.), Escuela de Medicina David Geffen de UCLA, Los Ángeles, CA.

Introducción

El potasio (K +) fue aislado por primera vez como elemento en 1807 por Sir Humphrey Davy cuando electrolizó potasa (cenizas de plantas empapadas en ollas de agua), de la que se deriva su nombre. Sin embargo, a pesar del origen orgánico de su aislamiento, el papel del K + en la biología no se esclareció hasta el siglo XX. En este artículo, discutimos la ciencia básica que subyace a los efectos tanto de la hipopotasemia como de la hiperpotasemia sobre la excitabilidad cardíaca y las arritmias. Como el principal catión intracelular, el K + se concentra de 30 a 40 veces mayor que su concentración extracelular por la actividad de Na + -K + ATPasa en la membrana plasmática, que hidroliza el ATP para bombear 3 iones de Na + fuera de la célula a cambio. para 2 iones de K + extracelulares en la célula, generando una corriente de salida en el proceso. Debido a que la mayoría de las células expresan canales iónicos de K + independientes del tiempo en su membrana plasmática, la alta permeabilidad selectiva al K + sobre otros iones genera un potencial de membrana en reposo negativo (Emetro) acercándose al potencial de equilibrio de K + (EK) según lo determinado por la ecuación de Nernst (-95 mV para [K +] extracelular e intracelular de 4.0 y 140 mmol / L, respectivamente). En tejidos excitables como el corazón, la E negativa en reposometro estabiliza los miocitos auriculares y ventriculares en funcionamiento durante la diástole, evitando que los potenciales de acción espontáneos (AP) provoquen extrasístoles prematuras. Por esta razón, la [K +] sérica está estrechamente regulada fisiológicamente, con valores normales que oscilan entre 3,5 y 5,0 mmol / L. Fuera de este rango, los valores más bajos y más altos de [K +] sérico tienen efectos electrofisiológicos que comúnmente promueven arritmias cardíacas, no solo por los efectos directos del K +, sino también por los equilibrios celulares de K +, Na + y Ca 2. + están interconectados a través del intercambio Na + -K + ATPasa y Na + -Ca 2+ (Figura 1A). Por tanto, la hipopotasemia y la hiperpotasemia impactan directamente en los equilibrios de Na +, Ca 2+ y K +. En este artículo, discutimos cómo estas relaciones promueven las arritmias cardíacas. En primer lugar, revisamos cómo la hipopotasemia no solo reduce la reserva de repolarización al suprimir las conductancias de K +, sino que también inhibe significativamente la actividad de Na + -K + ATPasa, provocando la acumulación intracelular de Na + y Ca 2+. El aumento de la carga de Ca 2+ intracelular activa la señalización de Ca 2+ -calmodulin quinasa (CaMK) para reducir aún más la reserva de repolarización al inducir corrientes tardías de Na + y Ca 2+. Este circuito de retroalimentación positiva promueve arritmias mediadas por posdespolarización temprana (EAD), especialmente cuando están presentes fármacos bloqueadores de los canales de K +, y arritmias y automaticidad mediadas por posdespolarización tardía (DAD). Luego pasamos a la hiperpotasemia, tanto sistémica como intersticial. Discutimos cómo la despolarización de la membrana en reposo por hiperpotasemia sistémica promueve el bloqueo de la conducción y la reentrada y también puede promover la reentrada de fase 2. Finalmente, describimos cómo la hiperpotasemia intersticial, una característica prominente de la isquemia miocárdica aguda, contribuye a las corrientes de lesión que causan elevación del segmento ST electrocardiográfico y depresión del segmento TQ que promueven arritmias, incluida la reentrada de fase 2 similar a Brugada y otros síndromes de repolarización temprana. También se observan diferencias entre las respuestas de los tejidos del sistema de conducción y del miocardio auricular y ventricular a los cambios en la [K +] extracelular.

Figura 1. A, Interconexión de los equilibrios de K +, Na + y Ca 2+ en el miocito cardíaco. La pérdida de K + hacia el exterior a través de los canales de K + (izquierda) se recupera mediante la ATPasa Na + -K + que elimina 3 iones Na + a cambio de 2 iones K +. Algunos iones de Na + ingresan a la célula a través de los canales de Na +, pero la mayoría a través del intercambio Na + -Ca 2+ (NCX) durante la diástole, que intercambia 1 ion Ca 2+ por 3 iones Na +. En el estado estacionario, el Ca 2+ eliminado por NCX equilibra el Ca 2+ que ingresa a la celda a través de los canales de Ca 2+. La mayor parte del Ca 2+ en la célula se recicla entre el retículo sarcoplásmico (SR) y el citoplasma, con captación por el retículo sarcoendoplásmico Ca 2+ ATPasa (SERCA) y liberación a través de los receptores de rianodina (RyR). El Ca 2+ libre citoplasmático activa la Ca 2+ -calmodulina quinasa (CaMK), que regula las propiedades de los canales de Na +, Ca 2+ y K +, y RyR en el SR (flechas punteadas). B, Efectos de la hipopotasemia sobre el potencial de acción (AP). Grabaciones AP superpuestas de un miocito ventricular de conejo aislado con [K +]o= 5,4 mmol / L (traza negra) frente a [K +]o= 2,7 mmol / L (trazo rojo), mostrando E hiperpolarizadometro y posdespolarizaciones tempranas (EAD), estas últimas suprimidas por el bloqueador de CaMK KN-93 (traza verde), pero no por KN-92 inactivo (traza azul). Adaptado de Pezhouman et al 1 con permiso del editor. Copyright © 2015, Asociación Estadounidense del Corazón. La autorización para esta adaptación se ha obtenido tanto del propietario de los derechos de autor de la obra original como del propietario de los derechos de autor de la traducción o adaptación.

Hipopotasemia

La hipopotasemia se encuentra clínicamente con mayor frecuencia como una complicación de la terapia con diuréticos 2 que se usa para tratar la hipertensión, la insuficiencia cardíaca, la enfermedad renal y otras afecciones. Sus efectos electrofisiológicos directos incluyen la hiperpolarización de la membrana en reposo, la inhibición de la ATPasa Na + -K + y la supresión de las conductancias del canal de K +, lo que resulta en una prolongación de la duración de la AP (APD), una reserva de repolarización reducida, EAD, DAD y automaticidad.

Mecanismos de arritmia

La reserva de repolarización reducida predispone al corazón a EAD (Figura 1B) y arritmias mediadas por EAD, incluyendo Torsades de pointes y taquicardia ventricular polimórfica (TV), que pueden degenerar en fibrilación ventricular (FV) y causar muerte cardíaca súbita (Figura 2). 1 Las reducciones en la reserva de repolarización prolongan la DPA de manera heterogénea, tanto porque la expresión del canal iónico es heterogénea en las aurículas y los ventrículos 3 como porque las EAD son intrínsecamente caóticas, y ocurren de manera irregular en lugar de confiable con cada latido. 4 Debido al acoplamiento de la unión gap en el tejido cardíaco que evita que los miocitos adyacentes exhiban un APD marcadamente diferente, el comportamiento caótico hace que algunas regiones exhiban EAD sincrónicamente, mientras que otras regiones cercanas no lo hacen. Este proceso dinámico se ha denominado sincronización de caos regional y genera una marcada dispersión de la repolarización porque las áreas con APD largo debido a EAD se yuxtaponen junto a regiones mucho más cortas de APD sin EAD 4,5 (Figura 3). 6 Además, si las fibras de His-Purkinje o las regiones del miocardio con EAD alcanzan el umbral de actividad desencadenada, las extrasístoles resultantes pueden propagarse a regiones recuperadas sin EAD, pero pueden bloquearse cuando se propagan a otras regiones con EAD subumbrales, iniciando así la reentrada (Figura 3, flechas negras). En estas condiciones, la reentrada puede tener una propiedad especial llamada biexcitabilidad, 7 en la que coexisten 2 tipos de rotores inestables. La repolarización incompleta permite que los rotores serpenteantes lentos se propaguen utilizando la corriente de Ca 2+ de tipo L (que se manifiesta como Torsades de pointes o VT polimórfica), mientras que la repolarización completa permite que los rotores rápidos se propaguen utilizando la corriente de Na + (que se manifiesta como VT o VF polimórfica). Este mecanismo de arritmia se denomina fibrilación focal reentrante mixta (a diferencia de la fibrilación de ondas múltiples o del rotor madre) porque los rotores inestables a menudo terminan por sí mismos, pero los nuevos rotores se inician luego por la actividad activada mediada por EAD en curso que surge del tejido de His-Purkinje o miocardio ventricular. 4,5

Figura 2. [K +]o dependencia de taquicardia ventricular (TV) / fibrilación ventricular (FV) inducida por hipopotasemia en corazones de conejo aislados, sin o con dofetilida. Cuando [K +]o se redujo, la incidencia de TV / FV en 90 min aumentó progresivamente hasta el 100% a 2,0 y 1,0 mmol / L (círculos negros). La dofetilida (1 µmol / L) desplazó la curva dosis-respuesta hacia la derecha. Reimpreso de Pezhouman et al 1 con permiso del editor. Copyright © 2015, Asociación Estadounidense del Corazón.

Figura 3. Sincronización del caos regional de las posdespolarizaciones tempranas (EAD) en el tejido. En tejido cardíaco homogéneo estimulado simulado, el acoplamiento electrotónico provoca la sincronización del caos regional para generar islas EAD (regiones rojas), separadas por regiones sin EAD (azul), cuya posición y tamaño varían de un latido a otro. Batir No.1 ilustra un escenario en el que una contracción ventricular prematura desencadenada (★) que surge de una isla EAD se bloquea en la parte superior (línea discontinua) pero conduce en la parte inferior (línea continua), reentrando posteriormente en la región bloqueada para inducir la reentrada. Beat No. 2 ilustra un escenario en el que la contracción ventricular prematura desencadenada que surge de una isla EAD se encuentra con otra isla EAD, lo que resulta en un bloqueo de conducción (línea discontinua) y reentrada (líneas continuas). Adaptado de Weiss et al 6 con permiso del editor. Copyright © 2015, Elsevier. La autorización para esta adaptación se ha obtenido tanto del propietario de los derechos de autor de la obra original como del propietario de los derechos de autor de la traducción o adaptación.

Incluso la hipopotasemia moderada (2,5 a 3,0 mmol / L) puede ser muy arritmogénica en corazones normales. En corazones aislados de conejos y ratas, encontramos que reduciendo modestamente [K +]o a 2,7 mmol / L dio lugar a EAD espontáneas, TV polimórfica y FV en aproximadamente más del 50% de los corazones estudiados, mientras que la hipopotasemia grave (2,0 mmol / L) provocó FV en el 100% 1 (Figura 2).

Factores moleculares subyacentes a las arritmias inducidas por hipopotasemia

La reducción de la reserva de repolarización por hipopotasemia se ha atribuido clásicamente a la supresión directa de las conductancias de los canales de K +, pero la evidencia reciente indica que los efectos indirectos de la hipopotasemia que conducen a la activación de las corrientes tardías de Na + y Ca 2+ también juegan un papel clave. 1 Juntos, estos 2 factores son sinérgicos para reducir la reserva de repolarización lo suficiente como para inducir EAD y arritmias mediadas por EAD, incluidas Torsades de pointes, TV polimórfica y FV.

Supresión de conductas de los canales de K + por hipopotasemia

Muchos canales de K +, incluida la corriente K + del rectificador interno IK1, el componente rápido de la corriente retardada del rectificador K + IKr, y la corriente de salida transitoria Ipara, exhiben una fuerte dependencia alostérica de la concentración extracelular de K + [K +]o. 8-12 En los canales de K + rectificadores hacia adentro (p. Ej., Kir2.1 codificado por el gen KCNJ2), la corriente de salida a través del canal está regulada por el bloqueo del poro dependiente del voltaje por el Mg 2+ citoplásmico y las poliaminas que se unen a las cargas negativas en el vestíbulo citoplásmico del poro e impiden el paso de iones K +. Los iones de K + extracelulares que entran en el poro desde el exterior desestabilizan y eliminan electrostáticamente estos cationes bloqueadores de sus sitios de unión, restaurando el flujo de K + hacia el exterior. 13 Por tanto, aunque la hipopotasemia hiperpolariza EK, aumentando la fuerza impulsora para el flujo de K + hacia afuera (Emetro−EK), la mayor estabilidad de los cationes bloqueadores en el poro disminuye la conductancia de manera más poderosa, lo que resulta en una disminución de la corriente de K + hacia el exterior.

El mecanismo por el cual el K + extracelular regula de forma aguda la conductancia de los canales de K + dependientes del voltaje, como IKr (Kv11.1 codificado por KCHN2) y Ipara (Kv1.4, Kv4.2, Kv4.3 codificado por KCNA4, KCND2, KCND3), es diferente. La hipopotasemia acelera la inactivación rápida de IKr 10 y ralentiza la cinética de reactivación de Ipara, 11 reduciendo la corriente repolarizante hacia el exterior incluso con hipopotasemia moderada. 12 La hipopotasemia también regula negativamente IKr expresión en cuestión de horas. 14 Por tanto, a pesar de aumentar la fuerza impulsora del flujo de salida de K +, la hipopotasemia reduce el número de canales de K + conductores durante la repolarización. Las fibras de His-Purkinje son particularmente susceptibles a EAD, DAD y automaticidad debido a su menor conductancia de K + en reposo (menos IK1) en comparación con el miocardio ventricular. 15

Inhibición de Na + -K + ATPasa por hipopotasemia

La velocidad a la que Na + -K + ATPasa transporta iones depende tanto de las afinidades de los sitios de unión extracelulares como intracelulares por Na + / K + y Emetro porque el ciclo de transporte mueve 1 carga positiva neta hacia afuera. Para la isoforma α1 predominante de Na + -K + ATPasa en el corazón, 16,17 el sitio de unión externo de K + está saturado a la mitad del máximo en [K +]o= 1,9 mmol / L, operando a la mitad de la tasa de bombeo máxima a esta concentración. Reducir [K +]o de 4,5 a 2,7 mmol / L disminuye la velocidad de bombeo de iones en aproximadamente un 20% 18 (y en & gt50% para la isoforma α2 que está saturada a la mitad del máximo a 2,9 mmol / L). 16 Además, la hipopotasemia hiperpolariza Emetro, de −82 a −100 mV en miocitos ventriculares de conejo aislados cuando [K +]o se reduce de 4.5 a 2.7 mmol / L (Figura 1B). Debido a que la Na + -K + ATPasa genera una corriente de salida neta y es inhibida por la hiperpolarización, se predice que el efecto combinado redujo la unión de K + y la hiperpolarización reducirá la velocidad de bombeo de iones de Na + -K + ATPasa en un 43%. 18 Esto concuerda cuantitativamente con las mediciones experimentales en miocitos ventriculares de rata aislados 19 que informan una supresión de ~ 50% de la corriente de ATPasa Na + -K + cuando [K +]o se redujo de 5,4 a 2,7 mmol / L. La consecuencia fue un lento aumento de la [Na +] intracelular que inhibió la capacidad del intercambiador de Na + -Ca 2+ para eliminar el Ca 2+ de la célula, lo que dio como resultado ondas diastólicas espontáneas de Ca 2+.

Sobrecarga de Ca 2+ intracelular y activación de CaMK

La hipopotasemia prolonga el APD al reducir la corriente de salida a través de los canales de K + y la ATPasa de Na + -K +. El APD prolongado da como resultado un aumento de la afluencia de Ca 2+ a través de los canales de Ca 2+. Al mismo tiempo, la eliminación de Ca 2+ intracelular a través del intercambio de Na + -Ca 2+ se ve comprometida por la [Na +] intracelular elevada de la inhibición de la ATPasa Na + -K +. Juntos, estos factores provocan un aumento de [Ca 2+] 19 citoplásmico suficiente para activar CaMK, como se documenta directamente en corazones de conejo expuestos a 2,7 mmol / L de [K +] o 18 (Figura 4). Cuando se activa, CaMK fosforila una variedad de objetivos proteicos, incluidos los canales de Na +, los canales de Ca 2+ de tipo L y los receptores de rianodina 20 (Figura 1). La fosforilación del canal de Na + por CaMKII aumenta la corriente de Na + tardía, lo que disminuye aún más la reserva de repolarización y también exacerba aún más la carga de Na + intracelular. 21 La fosforilación del canal de Ca 2+ de tipo L por CaMKII aumenta la amplitud de la corriente y ralentiza la inactivación, 20 aumentando la corriente de ventana de Ca 2+ que juega un papel crítico en la generación de EAD. 22-24 La fosforilación de los receptores de rianodina por CaMKII aumenta la filtración de los receptores de rianodina, elevando aún más el [Ca 2+] diastólico y promoviendo ondas de Ca 2+ y DAD. 20 Al mismo tiempo, la hiperpotasemia reduce la joroba de corriente de salida de los canales de K + rectificadores hacia adentro y cambia su pico a un voltaje más negativo, 25 requiriendo menos corriente de entrada opuesta para despolarizar Emetro. Este efecto, combinado con el aumento de la corriente de intercambio interna de Na + -Ca 2+ por hiperpolarización de E inducida por hipopotasemiametro, reduce el umbral para que los DAD provoquen actividad desencadenada. 25 La CaMK también tiene otros objetivos, 20 cuyo papel en la génesis de los EAD, DAD y la automaticidad es menos claro, pero también puede ser importante. Por lo tanto, el efecto de la activación de CaMK durante la hipopotasemia es crear el escenario de retroalimentación positiva ilustrado en la Figura 4 que reduce aún más la reserva de repolarización y exacerba la sobrecarga de Ca 2+ intracelular, culminando con la aparición de arritmias mediadas por posdespolarización. Las fibras de Purkinje son particularmente sensibles debido a su ya baja IK1 densidad y reserva de repolarización reducida en comparación con el miocardio ventricular. 15 En nuestros experimentos de corazón de conejo, el papel de la activación de CaMK fue fundamental porque el bloqueo de CaMK con KN-93 previno por completo la TV / FV inducida por hipopotasemia tanto en miocitos (Figura 1B) como en corazones aislados, 1 al igual que el bloqueador selectivo de la corriente tardía de Na + GS-967.

Figura 4. Bucles de retroalimentación positiva inducidos por hipopotasemia (flechas rojas y azules) que promueven la sobrecarga intracelular de Na + y Ca, la activación de Ca 2+ -calmodulin quinasa (CaMK) y las posdespolarizaciones tempranas (EAD) durante la hipopotasemia. También se muestra la potenciación del circuito de retroalimentación positiva azul por los fármacos antiarrítmicos (AA) de clase III. INaK= Corriente de salida de Na + -K + ATPasa. APD indica la duración del potencial de acción. Reimpreso de Pezhouman et al 1 con permiso del editor. Copyright © 2015, Asociación Estadounidense del Corazón.

Hipopotasemia y fármacos antiarrítmicos de clase III

Es bien sabido que la hipopotasemia potencia los efectos proarrítmicos de los fármacos antiarrítmicos de clase III, 26,27 especialmente en corazones enfermos. Esto no es sorprendente porque la hipopotasemia reduce aún más la conductancia de los canales de K + que aún no están bloqueados por el fármaco. Además, la hipopotasemia aumenta la afinidad de algunos fármacos antiarrítmicos de clase III. La mayoría de los modelos experimentales en los que las arritmias mediadas por EAD fueron inducidas por fármacos bloqueadores de los canales de K + en el tejido cardíaco normal han incluido hipopotasemia (y a menudo hipomagnesemia) como cofactor. En nuestra preparación aislada de corazón de conejo, el fármaco antiarrítmico de clase III dofetilida, a pesar de prolongar significativamente la APD, no logró inducir arritmias mediadas por EAD cuando la [K +] extracelular era normal. 1 Más bien, la dofetilida sensibilizó al corazón a la hipopotasemia, de modo que la TV / FV se presentó en un nivel más alto (pero aún anormal) de [K +]o cuando la dofetilida estaba presente (Figura 2).

Otra evidencia también sugiere que la supresión de las corrientes de K + inducida por fármacos sola puede no ser suficiente para inducir arritmias mediadas por EAD. Anderson y colaboradores 29,30 demostraron previamente que la activación de CaMK por el bloqueador de canales de K + clofilium jugó un papel clave en la formación de EAD en corazones de conejo aislados. Además, los inhibidores de CaMK abolieron las EAD inducidas por clofilio. Recientemente, Yang et al 31 informaron que varios fármacos antiarrítmicos de clase III, como la dofetilida, contribuyen a la formación de EAD activando la corriente tardía de Na + (IN / A) a través de la inhibición de la fosfoinositido 3-quinasa. Por tanto, la activación concomitante de las corrientes patológicas tardías de Na + o Ca 2+ por CaMK, fosfoinositido 3-quinasa u otras vías de señalización parece ser un requisito fundamental para desencadenar arritmias mediadas por EAD por hipopotasemia o fármacos de clase III. Estos hallazgos pueden dar una idea de por qué los corazones defectuosos, en los que la actividad de CaMK está crónicamente elevada, 20 están presensibilizados a los efectos proarrítmicos de los fármacos antiarrítmicos de clase III incluso cuando la [K +] sérica es normal. Finalmente, apuntar tarde IN / A romper el ciclo de retroalimentación positiva facilitado por CaMK que promueve la formación de EAD (Figura 4) puede ser una estrategia antiarrítmica prometedora.

Hiperpotasemia

La hiperpotasemia puede ser sistémica o intersticial (limitada al tejido cardíaco o de otro tipo como resultado de una isquemia aguda global o regional). Ambos entornos confieren un alto riesgo de arritmia, cuyos mecanismos se describen a continuación.

Hiperpotasemia sistémica

La hiperpotasemia sistémica (leve de 5,5 a 6,0, moderada de 6,0 a 7,0, grave & gt7,0 mmol / L) se encuentra clínicamente con mayor frecuencia en la insuficiencia renal crónica y aguda, la suplementación de K + para la terapia con diuréticos, la terapia con diuréticos con fármacos ahorradores de K + como espironolactona y triamtereno, terapia con inhibidores de la enzima convertidora de angiotensina o bloqueadores de los receptores de angiotensina en enfermedades cardiorrenales, toxicidad aguda por digitálicos, hemólisis masiva o traumatismo muscular, etc. Debido a que una o más de estas afecciones suelen estar presentes en la insuficiencia cardíaca crónica, se combinan con la inherentemente mayor susceptibilidad a la arritmia del miocardio enfermo para aumentar aún más el riesgo.

Efectos electrofisiológicos

Los principales efectos electrofisiológicos cardíacos de la hiperpotasemia sistémica son la despolarización de Emetro como EK se vuelve menos negativo (cambio de +18 mV por una duplicación de [K +]o de 4.0 a 8.0 mmol / L), acortamiento de APD y velocidad de conducción alterada (CV). El acortamiento de APD se debe al efecto alostérico de [K +]o al aumentar las conductancias del canal de K + (a pesar de una fuerza impulsora disminuida Emetro−EK), 9,10 creando así un exceso de reserva de repolarización. El acortamiento de APD por hiperpotasemia inicialmente disminuye el período refractario efectivo, pero a medida que la hiperpotasemia empeora, el aumento de la conductancia de los canales de K + puede inducir refractariedad pospolarización, de modo que el AP permanece refractario durante un período de tiempo después de que ha ocurrido la repolarización completa, prolongando el período refractario efectivo. El efecto de la hiperpotasemia sobre la CV es bifásico, determinado conjuntamente por (1) la diferencia de voltaje entre Emetro y el umbral de activación del canal de Na + (alrededor de -55 mV) y (2) el efecto de Emetro en la inactivación en estado estacionario de los canales de Na +, que aumenta con la despolarización, de modo que hay menos canales de Na + disponibles para activarse durante la carrera ascendente de AP. Hasta ~ 8 mmol / L, el primer factor domina de tal manera que la despolarización de E inducida por hiperpotasemiametro acelera CV. A mayor [K +]o, sin embargo, el segundo factor de disminución de la disponibilidad del canal de Na + se vuelve más importante, causando que el CV se desacelere eventualmente hasta el punto de falla de propagación e inexcitabilidad en [K +]o & gt14 mmol / L. Sin embargo, a pesar de sus efectos bifásicos sobre la CV, la hiperpotasemia acentúa uniformemente la restitución de la CV, es decir, la dependencia de la CV del intervalo diastólico previo. Esto se debe a que el tiempo necesario para que los canales de Na + se recuperen de la inactivación después de la repolarización se prolonga a medida que la E en reposometro se despolariza, de modo que hay menos canales de Na + disponibles para contribuir a la carrera ascendente de AP a intervalos diastólicos cortos. Por tanto, aunque la CV puede acelerarse por la hiperpotasemia a frecuencias cardíacas normales, los latidos prematuros presentan una CV más lenta debido a la recuperación incompleta de los canales de Na + tras la inactivación. Las consecuencias arritmogénicas de estos cambios se describen a continuación.

Mecanismos de arritmia

A medida que la hiperpotasemia empeora, el ECG primero muestra ondas T puntiagudas que resultan del acortamiento global de la APD, lo que provoca una repolarización más sincrónica a través de la pared ventricular. Posteriormente, la onda P se ensancha y disminuye en amplitud, finalmente desaparece, y el QRS se ensancha debido al enlentecimiento de la CV. Hiperpotasemia severa ([K +]o & gt7.0 mmol / L) puede provocar bloqueo cardíaco, asistolia y TV / FV. En los seres humanos, el nivel preciso de hiperpotasemia que produce (o no produce) estos cambios varía considerablemente. Por ejemplo, en atletas entrenados, el ejercicio máximo de corta duración hasta el agotamiento aumentó la [K +] sérica a un promedio de 8.2 mmol / L en el ejercicio máximo, que se recuperó con un tiempo medio de 25 s después del ejercicio sin arritmias aparentes (quizás protegidas por el estado elevado de catecolaminas que estimula la actividad de Na + -K + ATPasa 33), aunque no se registraron electrocardiogramas. 34 Sin embargo, en un paciente hospitalizado, un [K +] sérico de 8 mmol / L se considera una emergencia médica grave. No es infrecuente que la hiperpotasemia sistémica provoque la desaparición de la onda P y el ensanchamiento del QRS en la [K +] sérica entre 7 y 8 mmol / L, es decir, por debajo del umbral en el que la hiperpotasemia provoca una disminución de la CV en modelos animales. Aunque las ondas P visibles pueden desaparecer por completo, la conducción desde el nódulo sinusal al ventrículo puede persistir (conducción sinoventricular), considerada como evidencia circunstancial que favorece los tractos internodales auriculares resistentes a la hiperpotasemia especializados que conectan el nódulo sinoauricular con el nódulo auriculoventricular. La estimulación del nódulo sinusal es menos sensible a la hiperpotasemia debido a su baja conductancia de K + en reposo, como se refleja en su potencial de reposo parcialmente despolarizado (-50 a -60 mV) y AP de respuesta lenta (dependiente de la corriente de Ca 2+). 36 Sin embargo, la conducción a través del nódulo auriculoventricular a menudo se ve afectada, 37 lo que se ha atribuido a la potenciación de los canales de K + rectificadores internos sensibles a la adenosina (familia Kir3 codificada por KCNJ3) por hiperpotasemia 38 y también puede aplicarse al nódulo sinusal. En comparación con el tejido nodal, el tejido de His-Purkinje tiene una mayor conductancia de K + en reposo y su capacidad de marcapasos secundaria (impulsada por la corriente catiónica no selectiva activada por hiperpolarización) IF codificado por la familia de genes HCN) es suprimido por la hiperpotasemia, de modo que los marcapasos de escape infranodal se vuelven poco fiables después de que se desarrolla el bloqueo cardíaco, lo que, junto con la falla de propagación, puede causar una asistolia franca.

Varios mecanismos predisponen a los corazones hiperpotasémicos a taquiarritmias reentrantes. La disponibilidad disminuida del canal de Na + después de extrasístoles prematuras puede resultar en un bloqueo de conducción localizado que inicia la reentrada. A medida que aumenta la frecuencia cardíaca, la acentuación de la restitución CV por hiperpotasemia, combinada con refractariedad pospolarización, puede predisponer al corazón a alternancia de APD espacialmente discordante, el mecanismo clásico que causa bloqueo de conducción localizado e inicio de VT / VF reentrante durante la estimulación rápida. 39,40 Hasta donde sabemos, sin embargo, este mecanismo no se ha demostrado experimentalmente para la hiperpotasemia. Al aumentar la reserva de repolarización, la hiperpotasemia también potencia la repolarización temprana de todo o nada de la PA, lo que potencialmente predispone al corazón a la reentrada de fase 2, como en los síndromes de Brugada, QT corto y repolarización temprana (onda J). Es interesante que la reentrada en fase 2 se describió originalmente en corazones expuestos a isquemia global simulada en los que se incluía como cofactor hiperpotasemia (6 mmol / L) junto con hipoxia y acidosis 42 (Figura 5). Sin embargo, hasta donde sabemos, no se ha investigado sistemáticamente si la hiperpotasemia por sí sola es capaz de inducir la reentrada de fase 2 e iniciar la FV, a pesar de que la hiperpotasemia se clasifica como una forma adquirida de síndrome de QT corto. 43 Es intrigante especular que la eficacia del Ca 2+ para estabilizar el corazón durante la hiperpotasemia sistémica puede estar relacionada en parte con su aumento de la corriente de Ca 2+ tipo L, suprimiendo así la repolarización total o nula del PA que es fundamental para el desarrollo de la fase 2 de reentrada. El aumento simpático de la corriente de Ca 2+ de tipo L durante el ejercicio podría proteger de manera similar al corazón de las arritmias mediadas por reentrada de fase 2 durante la hiperpotasemia inducida por el ejercicio. Se necesitan más estudios experimentales para aclarar mejor los mecanismos específicos del inicio de la taquiarritmia por hiperpotasemia sistémica. En los ventrículos simulados, una vez que se ha iniciado la reentrada, la hiperpotasemia tiende a estabilizar la reentrada de la onda espiral / espiral aplanando la pendiente de restitución del APD. 44 El APD más corto aumenta la frecuencia dominante hasta que el enlentecimiento CV se vuelve prominente. La última configuración tiende a promover la apariencia sinusoidal de VT en el ECG en la hiperpotasemia grave.

Figura 5. Reentrada de fase 2 durante isquemia simulada en epicardio canino. Los rastros muestran registros de potencial de acción (AP) de 4 sitios (Epi 1-4) en una lámina epicárdica canina expuesta a isquemia simulada ([K +]o= 6 mmol / L, hipoxia, pH = 6,8). Los sitios 1 y 2 exhiben AP normales con domos AP acentuados, mientras que los sitios 3 y 4 muestran una repolarización temprana. Las flechas muestran la reexcitación del sitio 3 por el domo AP en el sitio 2, lo que induce la reentrada de la fase 2 que termina automáticamente después de 4 latidos. Adaptado de Lukas y Antzelevitch 42 con permiso del editor. Copyright © 1996, Oxford University Press.La autorización para esta adaptación se ha obtenido tanto del propietario de los derechos de autor de la obra original como del propietario de los derechos de autor de la traducción o adaptación.

Hiperpotasemia intersticial

La hiperpotasemia intersticial se refiere a un [K +] intersticial elevado en el tejido con un [K +] sérico normal en la circulación. La hiperpotasemia intersticial es una característica destacada de la isquemia miocárdica aguda debida al cese global o regional de la sangre coronaria. Durante la isquemia miocárdica aguda, el Na + ([Na +]) intracelularI) se acumula debido a un desequilibrio neto que implica tanto el aumento de la afluencia de Na + como la disminución de la reserva de Na + -K + ATPasa causada por la caída de los niveles de ATP en los tejidos, aunque las contribuciones relativas aún se debaten. Cuando [Na +]I aumenta, sin embargo, también se requiere un movimiento de contracarga (es decir, salida concomitante de un ión con carga positiva o entrada de un ión con carga negativa) porque un aumento de 1 mmol / L en la carga positiva de los iones Na + despolarizaría el voltaje de la membrana en & gt30 V si no está compensado. Como el catión intracelular más ubicuo con una alta permeabilidad de la membrana, el K + cumple la mayor parte de esta función de compensación de carga. 45 Sin lavado por flujo sanguíneo coronario, la salida neta de K + causa [K +] intersticialo acumularse rápidamente, alcanzando típicamente de 10 a 15 mmol / L en los primeros 10 minutos de isquemia 46,47 (Figura 6). 48 La hiperpotasemia intersticial durante la isquemia aguda tiene todas las acciones electrofisiológicas descritas para la hiperpotasemia sistémica, complicada por cambios adicionales relacionados con la hipoxia, la acidosis y otros componentes isquémicos. 44,48 En particular, el acortamiento de APD se acelera mediante la activación de K (KATP) canales debido a la caída isquémica de la relación citoplasmática ATP / ADP. La activación del sarcolema KATP canales, sin embargo, no acelera por sí mismo la pérdida neta de K + durante la isquemia. 45 Esto se debe a que el acortamiento de APD inducido por el aumento de la conductancia de K + se compensa con la disminución de la fuerza impulsora Emetro-MIK para la salida de K + durante el ciclo cardíaco debido a la prolongación de la diástole (Figura 6A). El acortamiento de la APD también se acelera por la acidosis intracelular durante la isquemia, que suprime las corrientes de Ca 2+ y Na + de tipo L. Otros componentes isquémicos, como catecolaminas, adenosina, metabolitos de ácidos grasos, lisofosfolípidos, etc., también contribuyen a cambios electrofisiológicos complejos que evolucionan temporalmente. 49 El resultado neto es un acortamiento más rápido de la APD, la aparición de refractariedad pospolarización, enlentecimiento de la CV y ​​bloqueo de la conducción, lo que generalmente conduce a la inexcitabilidad en 15 a 25 minutos (Figura 6B).

Figura 6. A, Esquema que ilustra cómo la duración del potencial de acción (APD) se acorta debido a la corriente de K + sensible al ATP (IKATP) la activación compensa la pérdida neta de K + celular al disminuir la fuerza impulsora promedio Emetro−EK para la salida de K + durante el ciclo cardíaco. B, Acortamiento de ADP, retardo del tiempo de conducción (CT), desarrollo de tensión e intersticial [K +]o acumulación frente al tiempo durante la isquemia global aguda en el ventrículo del conejo. Reimpreso de Weiss and Shine. 48 Copyright © 1982, Sociedad Estadounidense de Fisiología.

Sin embargo, la isquemia global aguda (o hipoxia con flujo sanguíneo coronario mantenido para eliminar los metabolitos isquémicos) es menos arritmogénica que la isquemia regional aguda después de la oclusión de la arteria coronaria. El vínculo entre [K +] isquémicoo La acumulación y las arritmias después de la oclusión coronaria fueron delineadas por primera vez por Harris et al 50 (Figura 7). Estudios posteriores con electrodos selectivos de K + documentaron que [K +]o aumentado a 10 a 15 mmol / L en la zona isquémica central dentro de los primeros 10 minutos de la oclusión coronaria, creando un [K +] pronunciadoo gradiente entre tejido isquémico y no isquémico adyacente. 46 Como [K +]o aumenta, la capa de tejido subepicárdico, con su mayor reserva de repolarización debido a una mayor expresión de la corriente transitoria de salida Ipara, se vuelve inexcitable ante la capa de tejido subendocárdico. 51 Después de 10 a 15 minutos, [K +]o alcanza una meseta seguida de un aumento secundario después de 20 a 30 minutos asociado con contractura y lesión irreversible en la reperfusión. 47 Esta secuencia explica tanto los cambios electrocardiográficos como las primeras fases de arritmia después de la oclusión coronaria, como se describe a continuación.

Figura 7. Arritmias ventriculares después de la inyección de KCl (2,8 mg / kg) en la arteria coronaria descendente anterior izquierda de un perro en los momentos indicados en Ami. Reimpreso de Harris et al 50 con permiso del editor. Copyright © 1954, Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia.

Cambios electrocardiográficos

Cuando APD se acorta en la región isquémica debido a [K +]o acumulación, KATP activación del canal y otros factores isquémicos, la onda T suprayacente llega a su punto máximo como en la hiperpotasemia sistémica, seguida de elevación del segmento ST. La elevación del segmento ST es un término algo engañoso porque los registros electrocardiográficos estándar se filtran en paso alto para eliminar la deriva de la línea de base, lo que confunde la contribución de la depresión de TQ a la aparente elevación del ST. Cuando se registran electrocardiogramas de corriente continua, hasta la mitad de la elevación aparente del ST es causada por la depresión de TQ. 52 Este es un reflejo directo de [K +]o acumulación en la región isquémica, que despolariza la E diastólicametro en relación con el tejido no isquémico. 53 Esta diferencia de voltaje hace que una corriente de lesión diastólica fluya a través de las uniones de brecha a través de la zona fronteriza, deprimiendo el segmento TQ. Durante la sístole, el acortamiento del APD en el tejido isquémico también genera una corriente de lesión sistólica de polaridad opuesta a la corriente de lesión diastólica. El efecto combinado es deprimir el segmento TQ y elevar el segmento ST. La repolarización anormal en el área isquémica también suele invertir la onda T.

Mecanismos de arritmia

Además de ser un marcador de isquemia miocárdica aguda, las corrientes de lesión que causan elevación del segmento ST / depresión de TQ también juegan un papel causal directo en la arritmogénesis isquémica. Después de la oclusión coronaria, la corriente de lesión diastólica causada por la diferencia en la E en reposometro entre tejido isquémico y no isquémico despolariza el tejido vecino no isquémico. En áreas no isquémicas, donde la densidad de corriente de la lesión es más alta, la despolarización puede ser suficiente para desencadenar una contracción ventricular prematura, lo que podría iniciar la reentrada, especialmente si el CV está deprimido en la región isquémica (Figura 8A). 52 Además, como [K +]o acumulación y KATP La activación del canal aumenta la reserva de repolarización, la capa de tejido subepicárdico, con su mayor reserva de repolarización intrínseca debido a Ipara, se vuelve susceptible a la repolarización todo o uno y la reentrada de fase 2, 42 que puede precipitar la FV (Figuras 5 y 8B).

Figura 8. Inicio de la reentrada durante la isquemia aguda. A, La corriente de lesión a través de la zona fronteriza (BZ) excita el tejido repolarizado adyacente en la zona no isquémica (NIZ) para desencadenar una contracción ventricular prematura (★) que se propaga a través de la NIZ y vuelve a entrar en la zona isquémica (IZ) para iniciar la reentrada. B, En el tejido subepicárdico isquémico, las regiones de repolarización temprana de todo o nada con una duración del potencial de acción muy corta (APD azul) se yuxtaponen a las regiones adyacentes con APD normal y domos de potencial de acción acentuado (AP) (rojo). El domo AP se propaga hacia la región repolarizada para desencadenar una contracción ventricular prematura estrechamente acoplada (★) que se propaga lateralmente hasta que la región AP normal se repolariza y luego vuelve a entrar en esta región para iniciar la reentrada de fase 2.

En resumen, la interacción entre la región isquémica despolarizada con [K +] elevadoo y las regiones no isquémicas normalmente polarizadas crean una marcada dispersión electrofisiológica en el reposo Emetro, APD, período refractario efectivo y CV. Estos cambios generan tanto desencadenantes como un sustrato arritmogénico que promueve el inicio de la reentrada, lo que resulta en una alta incidencia de ectopia ventricular, TV y FV durante los primeros 25 a 30 minutos después de la oclusión coronaria aguda (llamadas arritmias de fase 1 de Harris 54). Estas arritmias precoces son la principal causa de mortalidad en pacientes con infarto agudo de miocardio que fallecen antes de llegar al hospital (alrededor del 60% de todas las muertes por infarto agudo de miocardio 55). Sin embargo, después de 20 a 30 minutos de isquemia, las uniones gap entre los miocitos isquémicos se desfosforilan y se cierran, aislando eléctricamente a los miocitos isquémicos de sus vecinos. En este punto, correspondiente al aumento secundario en [K +]o (Figura 6B), la región isquémica se vuelve inexcitable y ya no es capaz de transmitir corrientes de lesión a través de la zona fronteriza hacia el tejido no isquémico, lo que hace que cesen las arritmias. Sin embargo, las arritmias a menudo regresan de 6 a 8 horas más tarde debido a la automaticidad que surge de las fibras de Purkinje subendocárdicas subendocárdicas supervivientes pero hipóxicas (llamadas arritmias de fase 2 de Harris 49,54).

Sinopsis

Hasta el 20% de los pacientes ingresados ​​en el hospital presentan hipopotasemia, el 56 y el 3,5% presentan hiperpotasemia. 57 Ambos tienen poderosos efectos electrofisiológicos que promueven arritmias cardíacas. Hipopotasemia ([K +]o& lt3,5 mmol / L) reduce la reserva de repolarización al inhibir directamente las conductancias del canal de K + e indirectamente al suprimir la Na + -K + ATPasa. El último da como resultado una carga intracelular de Na + y Ca 2+ que activa la señalización de CaMK cuyos objetivos incluyen los canales de Na + y Ca 2+, iniciando cascadas de retroalimentación positiva que reducen aún más la reserva de repolarización al rango que promueve EAD, DAD y arritmias mediadas por posdespolarización (Figura 4). Los efectos proarrítmicos de los fármacos antiarrítmicos de clase III aumentan por la actividad elevada de CaMK durante la hipopotasemia y la insuficiencia cardíaca. En modelos animales, el bloqueo de CaMK o la corriente tardía de Na + activada por CaMK es una estrategia eficaz para suprimir las arritmias mediadas por posdespolarización inducidas por hipopotasemia y fármacos antiarrítmicos de clase III.

Por el contrario, la hiperpotasemia sistémica ([K +]o& gt5,5 mmol / L) aumenta la reserva de repolarización aumentando la conductancia del canal de K +, acortando la APD e induciendo refractariedad pospolarización, manifestada electrocardiográficamente por ondas T pico. La hiperpotasemia también despolariza el potencial de membrana en reposo, que primero acelera pero luego reduce la CV en [K +]o & gt8 mmol / L, que se manifiesta electrocardiográficamente por ensanchamiento y desaparición de la onda P (conducción sinoventricular) y ensanchamiento del QRS. La hiperpotasemia también acentúa la restitución CV, incluso cuando la CV está acelerada, de modo que las extrasístoles prematuras se conducen más lentamente y es más probable que desarrollen un bloqueo de conducción. La restitución CV acentuada, junto con la refractariedad pospolarización, también puede hacer que el tejido hiperpotasémico sea más susceptible a alternancia de repolarización arritmogénica espacialmente discordante. Cuando se combina con hipoxia y acidosis para simular isquemia global, la hiperpotasemia puede promover la reentrada de fase 2 aumentando aún más la reserva de repolarización en el tejido ventricular epicárdico (Figura 5). 42 Queda por determinar si la hiperpotasemia por sí sola causa la reentrada de fase 2.

La hiperpotasemia intersticial sistémica y global es menos arritmogénica que la hiperpotasemia intersticial regional después de la oclusión coronaria. Después de la oclusión coronaria, intersticial [K +]o aumenta rápidamente a una tasa de 1.0 a 1.5 mmol L -1 min -1 en la zona isquémica central. El acortamiento del APD y la despolarización del potencial de membrana en reposo hacen que las corrientes de lesión tanto diastólica como sistólica fluyan a través de la zona fronteriza. Estas corrientes de lesión aparecen electrocardiográficamente como elevación del ST, pero en realidad representan una combinación de depresión del TQ y elevación del ST. 52 Las corrientes de lesión que fluyen a través de la zona fronteriza pueden volver a excitar el tejido recuperado no isquémico para inducir extrasístoles que inician la reentrada (Figura 8A). La hiperpotasemia intersticial también promueve la repolarización temprana de todo o nada en el subepicardio isquémico, induciendo reentrada de fase 2 y TV / FV (Figura 8B), análoga a los síndromes de repolarización temprana y QT corto de Brugada. 41 Estos efectos arritmogénicos de la hiperpotasemia intersticial juegan un papel crítico en la mayoría de las muertes cardíacas súbitas por TV / FV en pacientes que nunca llegan al hospital después de una oclusión coronaria aguda. 55


Hipopotasemia y corazón

Los cardiólogos en ejercicio deben mantener los niveles de potasio dentro de los límites normales en todos sus pacientes cardíacos. La hipopotasemia no reconocida es una de las principales causas de mortalidad iatrogénica entre los pacientes cardíacos que tienen un riesgo inherente de arritmias y que utilizan con frecuencia medicamentos que aumentan los riesgos de hipopotasemia y / o arritmia.
La hipopotasemia sintomática o grave debe corregirse con una solución de potasio intravenoso: 10-40 mEq infundidos durante dos o tres horas (la velocidad de infusión no debe exceder los 40 mEq / h). En situaciones menos urgentes, se prefiere la suplementación oral y es más segura: 50-100 mEq / d divididos de dos a cuatro veces al día. El tratamiento a largo plazo debe basarse en el reconocimiento de la causa de la hipopotasemia.

Hipopotasemia y corazón

El potasio es el catión intracelular más abundante y es necesario para mantener una diferencia de carga normal entre el espacio intracelular y extracelular. La homeostasis del potasio es importante para la función celular normal y está regulada por bombas de intercambio iónico (principalmente bombas de ATPasa de sodio-potasio unidas a membranas celulares). Los trastornos de la regulación del potasio a menudo conducen a anomalías neuromusculares, gastrointestinales y del ritmo cardíaco.

El nivel normal de potasio plasmático es 3,8 y 5,1 mmol / l. Las desviaciones a ambos extremos (hipo e hiperpotasemia) están relacionadas con el riesgo de arritmias cardíacas. Los niveles de potasio por debajo de 3,0 mmol / l provocan una prolongación significativa del intervalo Q-T con el consiguiente riesgo de torsade des pointes, fibrilación ventricular y muerte súbita cardíaca. Los niveles de potasio superiores a 6,0 mmol / l provocan ondas T pico, complejos QRS más anchos y pueden provocar bradicardia, asistolia y muerte súbita. La hiperpotasemia es causada con mayor frecuencia por insuficiencia renal (con frecuencia un desencadenante es la terapia farmacológica subóptima, por ejemplo, espironolactona u otros diuréticos ahorradores de potasio y / o inhibidor de la enzima convertidora de angiotensina, o incluso terapia de suplementación de potasio) o por hemólisis y no será objeto de tratamiento. este artículo, que se centra en la hipopotasemia.
La hipopotasemia generalmente ocurre como una complicación de ciertas enfermedades o medicamentos. Curiosamente, se demostró que la comida "moderna" ha disminuido significativamente el contenido de potasio. Como resultado, la tendencia a la hipopotasemia leve es bastante frecuente entre sujetos sanos. Esto puede corregirse fácilmente mediante el cambio de hábitos alimentarios y ndash, es decir, el aumento de la ingesta de frutas y verduras frescas. Las posibles causas de hipopotasemia se enumeran en la Tabla 1.


Tabla 1: Posibles causas de hipopotasemia

Diuréticos
Laxantes
Pérdidas gastrointestinales (diarrea, vómitos)
Exceso prolongado de cafeína
Ingesta inadecuada a largo plazo
Otros fármacos (teofilina, aminofilina, cafeína, verapamilo, anfotericina B, ampicilina, cerbenicilina, penicilina en dosis altas, anfetamina, aminoglucosidos)
Terapia con corticosteroides, síndrome de Cushing
Hipertiroidismo
Hiperaldosteronismo
Cetoacidosis diabética
Alcalosis
Hiperhidratación
Hipotermia
Parálisis hipopotasémica periódica
Trastornos tubulares renales (acidosis tubular renal distal, síndrome de Bartter, síndrome de Gitelman)
Catecolaminas, simpatomiméticos
Fibrosis quística
Insulina
Hipomagnesemia

Las manifestaciones clínicas de la hipopotasemia incluyen hipomotilidad o íleo gastrointestinal, debilidad muscular o calambres.

El aspecto más peligroso de la hipopotasemia es el riesgo de cambios en el ECG (prolongación del intervalo QT, aparición de ondas U que pueden simular un aleteo auricular, aplanamiento de la onda T o depresión del segmento ST) que provocan una arritmia cardíaca potencialmente letal. El riesgo pro-arrítmico de hipopotasemia aumenta significativamente cuando la hipopotasemia ocurre simultáneamente con otros escenarios pro-arrítmicos (Tabla 2).

Tabla 2: Enfermedades / Situaciones que potencialmente contribuyen al riesgo arrítmico de hipopotasemia.

Fármacos antiarrítmicos de clase I o III
Digital
Dilatación ventricular izquierda
Hipertrofia del ventrículo izquierdo
Isquemia
Prolongación Q-T
Exceso de cafeína
Estrés, agotamiento
Marco postoperatorio

Hallazgos ECG en hiperpotasemia:

Kalium cca & gt 6 mmol / l: Ondas T simétricas de pico alto en todas las derivaciones, principalmente visibles en V2-4. El intervalo QT es más corto.
Kalium cca 7-8 mmol / l: Prolongación del intervalo PQ, aplanamiento de la onda P.
Kalium cca 8-10 mmol / l: deformidades del complejo QRS (ensanchamiento) que provocan asistolia o, más raramente, fibrilación ventricular.

Hallazgos ECG en hipopotasemia:

Kalium cca 3,0 & ndash3,8 mmol / l: aplanamiento o inversión de ondas T.
Kalium cca 2,3 & ndash3,0 mmol / l: prolongación del intervalo Q-T (mayor duración de la onda T), onda U visible, depresión ST leve (0,5 mm), extrasístoles ventriculares.
Kalium cca & lt 2,3 mmol / l: torsades de pointes, fibrilación ventricular.



Terapia de hipopotasemia

El tratamiento de la hipopotasemia depende de su gravedad y etiología. A diferencia de la hiponatremia, en la que el déficit de sodio corporal total puede estimarse fácilmente, el potasio sérico puede no reflejar con precisión las reservas corporales totales. Durante la cetoacidosis diabética, los niveles séricos de potasio pueden estar inicialmente elevados, incluso cuando hay una depleción grave del potasio corporal total. La corrección de la acidosis en la cetoacidosis diabética puede causar una caída abrupta de los niveles séricos de potasio. La hipopotasemia transitoria, asintomática o leve puede resolverse espontáneamente o puede tratarse con suplementos enterales de potasio. La hipopotasemia sintomática o grave debe corregirse con una solución de potasio intravenoso: 10-40 mEq infundidos durante dos o tres horas (la velocidad de infusión no debe exceder los 40 mEq / h). En situaciones menos urgentes, se prefiere la suplementación oral y es más segura: 50-100 mEq / d divididos de dos a cuatro veces al día. Es posible que se necesiten dosis mayores en casos de depleción severa para reponer el almacenamiento corporal de potasio.

El tratamiento a largo plazo debe basarse en el reconocimiento de la causa de la hipopotasemia. Cuando se puede corregir esta causa (por ejemplo, el efecto de los medicamentos y los diuréticos con mayor frecuencia), no se necesita ningún otro tratamiento a largo plazo. Los fármacos orales que provocan aumentos de los niveles de potasio son los diuréticos ahorradores de potasio (espironolactona, amilorida), comprimidos de cloruro de potasio e inhibidores de la ECA. Estos medicamentos siempre deben usarse con precaución para evitar la hiperpotasemia, que puede ser tan peligrosa como la hipopotasemia.

La hipopotasemia es un trastorno frecuente, especialmente importante en pacientes cardíacos.Mientras que en pacientes sin enfermedad cardíaca, la hipopotasemia rara vez conduce a la muerte, entre los pacientes cardíacos (que tienen un riesgo inherente de arritmias y que utilizan con frecuencia medicamentos que pueden aumentar los riesgos de hipopotasemia y / o arritmia) la hipopotasemia no reconocida puede ser una de las principales causas de mortalidad iatrogénica. . En la medida en que la hiperpotasemia también conlleva un riesgo sustancial, es de suma importancia para un cardiólogo en ejercicio mantener los niveles de potasio dentro de los límites normales en todos los pacientes cardíacos.

El contenido de este artículo refleja la opinión personal de los autores y no es necesariamente la posición oficial de la Sociedad Europea de Cardiología.


La relación entre los trastornos de la homeostasis de K + y Mg +

El equilibrio de potasio y magnesio se ve alterado con frecuencia por condiciones patológicas comunes. Las alteraciones aisladas del equilibrio del potasio no producen anomalías secundarias en la homeostasis del magnesio. Por el contrario, las alteraciones primarias en el equilibrio del magnesio, en particular el agotamiento del magnesio, producen un agotamiento secundario del potasio. Esto parece resultar de una incapacidad de la célula para mantener la concentración intracelular normalmente alta de potasio, quizás como resultado de un aumento en la permeabilidad de la membrana al potasio y / o inhibición de Na + -K-ATPasa. Como resultado, las células pierden potasio, que se excreta en la orina. La reposición del potasio celular requiere la corrección del déficit de magnesio. ¿Tienen estas alteraciones dependientes del magnesio en el equilibrio del potasio alguna importancia clínica? En el contexto de las alteraciones de los electrolitos, a menudo es necesario el reemplazo de magnesio antes de que la hipopotasemia y la depleción de potasio puedan corregirse satisfactoriamente con suplementos de potasio. La hiponatremia que se observa a menudo con el uso crónico de diuréticos también puede estar relacionada con el agotamiento de las reservas intracelulares de potasio. En un pequeño grupo de pacientes con insuficiencia cardíaca congestiva crónica, el reemplazo de magnesio solo fue suficiente para corregir esta hiponatremia. Por último, la depleción de magnesio y potasio puede desempeñar un papel importante en el desarrollo de arritmias cardíacas en ciertos grupos selectos de pacientes, como aquellos con cardiopatía isquémica manifiesta. La frecuencia de la depleción de magnesio en algunos estados clínicos de enfermedad justifica un renovado interés en la relación entre la homeostasis del magnesio y el potasio.


El vínculo entre el albuterol y el potasio

  • Si uso Ventolin, ¿debo preocuparme por mi nivel de potasio?
  • ¿Se puede usar Ventolin para reducir el potasio en pacientes con hiperpotasemia?

En una búsqueda para responder a estas preguntas, hice la siguiente investigación. Para comenzar, responderemos algunas de las preguntas básicas sobre la relación beta-adrenérgica / potasio.

¿Tiene Levalbuterol (Xopenex) la misma capacidad para reducir el potasio?
Si. Un informe de 2005 de la Residencia de Medicina de Emergencia, Grand Rapids MERC / Michigan State University, "Levalbuterol o albuterol nebulizado para reducir el potasio sérico", señala que Xopenex es igualmente capaz de reducir el potasio como el albuterol.

En emergencias médicas, ¿es el albuterol un medio terapéutico eficaz para reducir el potasio?

Si bien los efectos reductores de potasio del albuterol a menudo se discuten en los círculos médicos, rara vez se menciona el efecto en aquellos de nosotros que usamos albuterol de forma regular. De hecho, recientemente me lo planteó un compañero asmático, y respondí humildemente diciendo que un tratamiento con albuterol no debería afectar el potasio lo suficiente como para preocuparme. Sin embargo, si toma Ventolin mucho, lo que significa que lo usa más de 2 inhalaciones cada 4 a 6 horas, es posible que desee complementar su dieta con potasio. Los plátanos son una buena fuente de potasio. Si lo consume mucho y continúa teniendo síntomas de un nivel alto de potasio (palpitaciones del corazón, calambres musculares), debe llamar a su médico.

Su médico también (debería) controlar su nivel de potasio sérico de forma regular, como una vez al año. Si sus niveles de potasio están fuera de los límites, su médico debe informarle al respecto. Una vez más, sin embargo, es probable que su médico no diga nada porque, siempre que no esté abusando excesivamente de la sustancia, su nivel de potasio debería estar bien.

A menudo hacemos tratamientos de respiración continua en la sala de emergencias, y nunca he observado que un médico se preocupe demasiado por el potasio. Si es así, simplemente suplementará al paciente con cloruro de potasio por vía intravenosa. Sin embargo, para el asmático general que usa albuterol, no debería tener nada de qué preocuparse. Si todavía le preocupa, coma plátanos. Quizás por eso amo tanto los plátanos. Como 1-3 todos los días.


Ver el vídeo: HIPOPOTASEMIA. CAUSAS. PARTE 1. (Diciembre 2022).