Tápanyagok nem ekvivalenciája: A magas káliumtartalmú növényi élelmiszerek korlátozása segít-e megelőzni a hiperkalémiát hemodializált betegeknél?

DE Szent-Jules

1 New York-i Egyetem Orvostudományi Kar, Népegészségügyi Tanszék, Egészséges viselkedésváltozás központja

DS Goldfarb

2 New York-i Egyetem Orvosi Központ, Nefrológiai Osztály

MA Sevick

1 New York-i Egyetem Orvostudományi Kar, Népegészségügyi Tanszék, Egészséges viselkedésváltozás központja

Absztrakt

A hemodialízisben szenvedő betegeknek gyakran javasoljuk, hogy korlátozzák magas káliumtartalmú ételek fogyasztását a hiperkalémia kezelésére. Ennek a gyakorlatnak az előnyei azonban teljesen elméleti jellegűek, és szigorú, randomizált, kontrollos vizsgálatok nem támasztják alá azokat. Az a hipotézis, hogy a káliumkorlátozás hasznos, azon a feltételezésen alapul, hogy az étrendi kálium különböző forrásai terápiás szempontból egyenértékűek. Valójában az állati és növényi káliumforrások különbözhetnek abban a tekintetben, hogy hozzájárulhatnak a hiperkalémiához. Ebben a kommentárban összefoglaljuk a magas káliumtartalmú ételek korlátozásának történeti kutatási alapját. Végül arra a következtetésre jutunk, hogy ez a megközelítés nem bizonyítékokon alapszik, és valójában kárt okozhat a betegekben. Tekintettel azonban a meggyőző adatok szűkösségéből adódó bizonytalanságra, egyetértünk abban, hogy a megfelelő intervenciós vizsgálatok elvégzéséig a szakembereknek továbbra is tanácsot kell adniuk a magas káliumtartalmú ételek korlátozására.

Bevezetés

A hiperkalémia a végstádiumú vesebetegség (ESRD) 1 életveszélyes szövődménye, és a kialakuló dialízis kezelések körülbelül egynegyedét teszi ki 2. A szérum káliumkoncentráció kulcsfontosságú tényező az idegsejtek és az izomrostok nyugalmi sejtmembrán-potenciáljában. Következésképpen a hiperkalémia számos neuromuszkuláris szövődményhez kapcsolódik, beleértve a hasi görcsöket, gyengeséget, paresztéziát és leginkább a szívritmuszavarokat, amelyek szívmegállást eredményezhetnek. Normális körülmények között a vesék választják ki az étkezési kálium feleslegének nagy részét (

80–90%) a kálium egyensúlyának fenntartása érdekében; ez a folyamat azonban veszélybe kerül, mivel a glomeruláris szűrés csökken.

A hiperkalémia megelőzése és kezelése érdekében az intervallumos hemodialízissel (HD) kezelt ESRD-s betegeknek alacsony káliumtartalmú étrendet (2000–3000 mg/nap) kell követniük, ami magában foglalja a magas káliumtartalmú, növényi eredetű ételek (> 200 mg/adag) kerülését. ), beleértve a dióféléket, a magvakat, a babot, a borsót, a lencsét és sok gyakran fogyasztott gyümölcsöt és zöldséget (pl. paradicsom, burgonya, banán) 3. Bár ez a megközelítés körültekintőnek tűnik, számos tényező módosíthatja az étkezési kálium szérum káliumkoncentrációra (SK) gyakorolt hatását.

Ebben a kommentárban értékeljük azt az ajánlást, hogy a HD betegek kerüljék a magas káliumtartalmú ételeket, figyelembe véve az alábbiakat: (1) az étrend káliumbevitelének megfigyelési tanulmányai az SK vonatkozásában; (2) kísérleti vizsgálatok a kálium kinetikájáról ESRD-ben; és (3) a növényi kálium táplálkozási jellemzői. Nem kíséreljük meg áttekinteni a sok változót, beleértve a dialízis módozatait és az orvosi rendelvényeket, valamint a gyógyszereket, amelyek mély hatással vannak az SK értékekre.

Étrendi kálium és kapcsolata a szérum káliummal

A táplálkozási és gyulladásos értékelés dialízisben (NIED) vizsgálatban a táplálkozási és gyulladásos értékelés (NIED) vizsgálatban közölt étrendi káliumbevitel és a szérum káliumkoncentráció összefüggései hemodialízisben szenvedő betegeknél (n = 224)

A lineáris regresszióanalízishez regressziós vonalat (folytonos vonal) és 95% -os konfidencia intervallumot (árnyékos terület) mutatunk be.

Noori és mtsai engedélyével reprodukálva, Am J Kidney Dis 2010; 56 (2): 338–347.

Ezen megállapítások megerősítése érdekében megvizsgáltuk az átlagosan jelentett káliumbevitel (mg/d) és káliumsűrűség (mg/1000 kcal) összefüggéseit a pre-dialízis SK-vel a BalanceWise tanulmány 140 HD betegében, akik három, 24 órás étrendi visszahívást végeztek. (1 dialízis hétköznap, 1 nem dialízis hétköznap, 1 nem dialízis hétvégi nap) 5. Ezen változók szóródási sávjait a 2a. És 2b. Ábra mutatja. Nem találtunk szignifikáns összefüggést az SK és az abszolút jelentett káliumbevitel (r = 0,06, p = 0,50) vagy a káliumsűrűség (r = −0,003, p = 0,97) között (nem publikált adatok). Ezek az összefüggések nem voltak szignifikánsak az életkor, a nem, a faj és a testtömeg kiigazítása után (p> 0,05, az adatok nem láthatók).

A balanceWise-vizsgálatban az étrendi káliumbevitel és a szérum káliumbevitel összefüggései hemodializált betegeknél (n = 140)

a. Kálium bevitel; r = 0,06, p = 0,50

b. Kálium-sűrűség; r = −0,003, p = 0,97

Noha a magas pre-dialízis SK-t klinikailag használják a hiperkalémia kockázatának felmérésére, és a hemodialízisben szenvedő betegek legrosszabb túlélésével jár, 6 a korreláció hiánya a jelentett étrendi káliumbevitel és a pre-dialízis SK között önmagában nem bizonyíték arra, hogy a magas káliumtartalmú ételek nem befolyásolják a hyperkalaemia kockázatát HD betegeknél. Az étrendi káliumbevitelt hibával mérjük, és az SK számos belső tényező komplex kölcsönhatását tükrözi, beleértve az idegi/endokrin jeleket (pl. Epinefrin, aldoszteron, inzulin), az intracelluláris/extracelluláris kémiai koncentrációkat (pl. Osmolalitás, H +), a cirkadián ritmust és a szervrendszer funkcionalitását, amelyeket befolyásolnak a környezeti expozíciók, például az étrend és a gyógyszerek. Lehetséges, hogy az étrendi káliumbevitel és a pre-dialízis SK kapcsolata túl gyenge ahhoz, hogy leküzdje ezeket a mérési hibaforrásokat, vagy hogy az étrendi káliumbevitel korrelál az SK-val, ha más anyagcsere-állapotokban mérjük (pl. Étkezés utáni, éhgyomri) . E változók közötti észlelhető kapcsolat hiánya azonban a BalanceWise tanulmányban (2a. És 2b. Ábra) ellentmond annak a meggyőződésnek, hogy az elfogyasztott kálium mennyisége befolyásolja a pre-dialízis SK-t HD betegeknél.

A kálium eloszlása és kiválasztása vesebetegségben

A vesebetegséget 100 éven keresztül a káros kálium-tolerancia állapotaként ismerik el. 1915-ben Smillie öt krónikus nephritisben szenvedő betegen végzett funkcionális teszt sorozatának eredményeit publikálta. A betegek 5 vagy 10 g kálium-kloridot fogyasztottak (2,6 g vagy 5,2 g káliumot adnak), és a 10 g-os dózist kapó betegek egyike később gyengeséget, összeomlást, hasi distresszt, mellkasi fájdalmat, hányás és cianózis, amelyeket káliummérgezésnek tulajdonítottak 7. Bizonyos aggályok ellenére a káliumsókat továbbra is rendszeresen használták vizelethajtóként veseelégtelenségben szenvedő betegeknél az ödéma kezelésére (a szokásos kálium-nitrát-adag kb. 4,8 gramm káliumot adott naponta) 8 .

Az 1940-es években Winkler et al. és Keith & Osterberg a veseelégtelenség károsodását és magasabb SK értéket mutatott veseelégtelenségben szenvedő betegeknél, miután 2–5 g g káliumot fogyasztottak 9–10. Ezután arra a következtetésre jutottak, hogy körültekintően kell eljárni kálium-alapú diuretikumok alkalmazásakor anurikus 9 vagy urémiás (vér karbamid ≥100 mg/dl) 10 betegeknél. Mindkét vizsgálatban az SK növekedése nagymértékben változó volt, és kevesebb volt, mint amit a dózis és a kálium vese-clearance alapján előre jeleztek.

Most nyilvánvaló, hogy a bevitt kálium egy része átmenetileg eloszlik egy szekunder (intracelluláris) rekeszben, pufferolva ezzel SK-ra gyakorolt hatását. Ezt a kálium extrarenális pufferelést jól bizonyították egy oligurikus és négy anurikus HD betegen végzett kinetikai elemzések sorozatával 11. Ebben a vizsgálatban az intravénás kálium 63–92% -a (0,3 mEq/kg/óra × 3 óra) lépett ki az extracelluláris folyadékból, és az SK-ban megfigyelt változások összhangban voltak egy kétkamrás modellel, kétirányú fluxussal a rekeszek között.

Számos tényező ismert, amelyek befolyásolják a kálium intracelluláris/extracelluláris eltolódását, beleértve a sav-bázis egyensúlyt is. A fenti kinetikai sorozatban, amikor ugyanazt a káliumadagot alkalikus oldatba infundálták, lényegesen több kálium diszpergálódott a 11 szekunder rekeszbe. Sőt, azt találták, hogy a HD-betegeknél a hidrogénion-koncentrációk és az SK fordítottan korrelálnak (r = −0,66) 12, és a magasabb bikarbonát-dializátum-oldatok gyorsabb SK-csökkenést eredményeztek, annak ellenére, hogy kevesebb káliumot távolítottak el 13. A hiperkalémiás HD betegeknél a nátrium-hidrogén-karbonát hosszan tartó infúziói kimutatták, hogy az SK 6,04 mmol/l-ről 5,30 mmol/l-re csökken (p. 14. Az acidózist és a hiperkalémiát összekötő biológiai mechanizmusokat nem teljesen értik, de úgy tűnik, hogy számos iontranszporter komplex kölcsönhatását vonják maguk után. (pl. Na + -H + hőcserélő, Na +/K + -ATPáz), amelyek segítenek fenntartani a vér pH-egyensúlyát azáltal, hogy közvetett módon a H + K + -cseréjéhez vezetnek az intracelluláris és az extracelluláris 15 rekesz között .

Az inzulin a kálium eloszlásának másik kulcsfontosságú tényezője a testben. Bár az inzulint általánosan elismerték a makrotápanyagok anyagcseréjében betöltött szerepéről, a kálium eloszlásának és egyensúlyának szabályozásában is segít; a kálium kiváltja és közvetíti az 16–18 inzulin felszabadulást, az inzulin pedig a káliumot a sejtekbe tolja azáltal, hogy stimulálja a Na +/K + -ATPáz aktivitást 19–20. Mivel az étrendi makrotápanyagok, különösen a glükóz, szintén serkentik az inzulin felszabadulását, elősegíthetik a kálium intracelluáris 21–22. Az SK növekedése a kálium bevétele után nagymértékben gyengül, ha a glükózt 23–24-vel együtt adják, bár a vesebetegek kálium- és glükózszintjét biztosító vizsgálatok és a normál kontrollok ellentmondásos eredményeket hoztak. Gonick és mtsai. nem talált különbséget az SK csúcsában glomeruláris vagy tubuláris vesebetegségben vagy normál kontrollban szenvedő betegek között, annak ellenére, hogy a vizelet káliumürülése eltér a 0,75 mEq/kg káliumterheléstől (

2050 mg kálium/70 kg-os ember) 8 oz narancslében 23. Más vizsgálatokat éhgyomorra hajtottak végre alacsonyabb káliumdózisok (0,25 mmol/kg 24–25 és 0,5 mmol/kg 26) alkalmazásával, és szignifikánsan magasabb SK-csúcsot találtak HD betegeknél a kontrollokhoz képest. Fontos, hogy a koplalásról ismert, hogy növeli az SK-t az ESRD-ben. Ezen tanulmányok egyikében 24 az SK maximális változásában a HD betegek és a kontrollok közötti különbség nagymértékben csökkent a szénhidrátok bevitele után (+0,41 mmol/L → +0,20 mmol/L). A másik vizsgálatban 26 az összes CO2 (HCO3) koncentrációt mértük, és alacsonynak találták (átlagosan 15 ± 1,5 mEq/L), ami metabolikus acidózist jelez, amely mérsékelten, bár nem szignifikánsan korrelált a HD HD csúcs növekedésével betegeknél (r = −0,53), és hozzájárulhatott a csoportok közötti megfigyelt különbségekhez.

Bár a kálium intracelluláris eltolódásai segítenek megakadályozni a hiperkalémiát HD betegeknél, az étkezési kálium feleslegét végül el kell távolítani a szervezetből. Amikor a vesék nem képesek kiválasztani az étrendi káliumterhelést (azaz oliguria/anuria), a bél különösen fontossá válik a káliumegyensúly fenntartása érdekében. Az 1960-as években Hayes és mtsai. káliumegyensúly-tanulmányok sorozatát végezte, igazolva, hogy a HD-s betegeknél a káliumürülés háromszor nagyobb volt (átlagosan 37%) a normál kontrollokhoz képest (átlagosan 12%), elérve az étrendi kálium 80% -át (3000 mg-ig). d) egyes HD betegeknél. Fontos, hogy a széklet káliumtartalma egyenesen arányos volt az étrend káliumbevitelével és a széklet tömegével 27. Később kiderült, hogy a bél kálium kiválasztásának növekedése a CKD-ben elsősorban a bélbe történő kálium szekréció következménye, nem pedig a vékonybélben bekövetkező csökkent étrend-kálium felszívódás eredménye, amely adaptáció oka lehet az apikálison található nagyobb vezetőképességű káliumcsatornák vastagbél hámsejtjeinek felülete 28–29. Tekintettel a székrekedés viszonylag magas prevalenciájára HD betegeknél (

53%) 30, a ritka bélmozgás fontos meghatározója lehet a hiperkalaemiának HD betegeknél.

A növényi élelmiszerek táplálkozási jellemzői

Noha a különböző élelmiszerekből származó kálium kémiailag egyenértékű, az ételben lévő egyéb tápanyagok befolyásolják a kálium eloszlását és kiválasztását, valamint a káliumbevitel és az egészségügyi eredmények közötti kapcsolatot. Ellentétben a húsokkal, amelyek anyagcseréje nettó savtermeléshez vezet, és amelyekben kevés a szénhidrát, és amelyek nem tartalmaznak rostot, a növényi élelmiszerek (különösen a gyümölcsök és zöldségek) általában nettó alaptermelést eredményeznek, és mind a szénhidrátokban, mind a rostokban magasak. Noha a narancs pH-ja például savas, a narancslé lenyelésének nettó eredménye a vizelet lúgosítása 33. Ezért a magas káliumszintű húsokhoz képest a káliumban gazdag növényi ételek elősegíthetik az étrendi kálium nagyobb hányadának eloszlását intracellulárisan (lúgos és inzulint stimuláló), valamint a kálium székletben való kiválasztódását a széklet tömegének (élelmi rost) növelésével. Ezenkívül a növényekben lévő élelmi rostok és fitotápanyagok (pl. Karotinoidok, flavonoidok stb.) További egészségügyi előnyökkel járhatnak. Nincsenek olyan vizsgálatok, amelyek bizonyítanák az SK különbségeit az állati eredetű kálium és a növényi termékek HD-s betegeknél.

A legújabb adatok szerint a gyümölcsök és zöldségek lúgosítása jótékony hatással lehet a CKD progressziójának csökkentésére. A 4. stádiumú CKD-betegeknél végzett tanulmány megállapította, hogy az egy éven át tartó növekvő gyümölcs- és zöldségfogyasztás csökkentette a metabolikus acidózist és a progresszív vesekárosodást anélkül, hogy növelte volna az SK 34 értéket. Sajnos a hiperkalémiával kapcsolatos aggodalmak miatt ez a tanulmány kifejezetten nem cukorbeteg, acidémiás betegeket választott ki, akiknek SK értéke ≤4,6 mEq/L volt, és nem igényeltek kálium-megtakarító diuretikumokat.

Vita

Úgy tűnik, hogy a káliumban gazdag ételek korlátozásának gyakorlata az 1960-as évek közepén kezdődött, amikor az ESRD étrend célja „a fehérje katabolitok termelésének csökkentése és a testfehérjék pazarlásának megakadályozása volt” 35. Ezzel a szándékkal Giordano 36 és Giovannetti & Maggiore 35 nagyon alacsony fehérjetartalmú étrendet dolgozott ki, amelyeket aztán különböző kultúrákra módosítottak a súlyos, 40–40-es urémiás betegek kezelésére. A Giordano diéta tartalmazott szintetikus pudingot cukorból, keményítőből, margarinból vagy növényi olajból, aminosavakat, színes ízeket és rumot vagy ánizsot 3-4 étkezés közben, valamint salátát (100 g) és almát (150 g). második és harmadik étkezés 36. A Giovannetti és Maggiore diéta tartalmazta a tojást és néhány alacsony nitrogéntartalmú gyümölcsöt és zöldséget, de az energia nagy részét sótlan vaj és sertészsír, növényi olajok, cukorméz, valamint kukorica és búzakeményítő adta 35 .

A diéták viszonylag alacsony káliumtartalma ellenére (

2000 mg/nap), a betegek hajlamosak voltak a hyperkalaemia kialakulására 37–40. A hiperkalémia etiológiája ismeretlen volt, de feltételezték, hogy ez acidózissal és a kálium vizeletürítésének csökkentésével jár, 37,40. Az októl függetlenül a kezelés körültekintő, bár nem bizonyított intézkedésként 37,39–40 tartalmazta a kálium-korlátozást körülbelül 1000 mg/nap-ig. Azóta a HD és a klinikai gyakorlat fejlődése, valamint az étkezési rendszerünkben bekövetkezett változások drámai módon átalakították a HD étrendet a hagyományos alacsony fehérjetartalmú Giordano-Giovannetti étrendhez képest, ugyanakkor a magas káliumtartalmú ételek korlátozása továbbra is a a szokásos étrendi vény 3, amelyet sok HD-beteg úgy tűnik, hogy a 41–43. A HD betegek valóban következetesen beszámolnak arról, hogy az átlagos étrendi káliumbevitel jóval a javasolt 3000 mg/nap felső határ alatt van, és kevesebb, mint a CKD-vel nem egyeztetett kontrollok 41–43 a gyümölcsök és zöldségek megfelelő alacsonyabb bevitelével 43 és más növényi eredetű vegyületekkel (pl., élelmi rost, C-vitamin, karotinoidok) 41–43. Megjegyzendő, nagyon kevesen (44 .

Akkor és most is a magas káliumtartalmú ételek célzása azon a feltételezésen alapul, hogy az összes étrendi kálium terápiásán egyenértékű. Az étrendi kálium nem egyedül tekinthető így. A hiperfoszfatémiában szenvedő HD-betegeknek azt javasolják, hogy kerüljék sok olyan magas foszfortartalmú ételt, amely minimálisan hozzájárulhat a hiperfoszfatémiához viszonylag alacsony foszfor-biohasznosulásuk miatt (45–46). Például a szezámmag, amelyet gyakran magas foszfortartalma (667 mg/100 g) miatt eliminálnak, valójában viszonylag alacsony emészthető foszforfrakcióval rendelkezik (42 mg/100 g) 47. A közelmúltban egy étrendi beavatkozási tanulmány kimutatta a foszfor élelmiszer-specifikus hatásait krónikus vesebetegségben szenvedő betegeknél 48, és hasonló vizsgálatokat kell végezni a kálium tekintetében.

Következés a gyakorlathoz

Ebben a kommentárban megvizsgáltuk azokat az ajánlásokat, amelyek szerint a HD betegeknek kerülniük kell a magas káliumtartalmú ételeket a hiperkalémia kezelésére. Bár HD betegeknél a súlyos hyperkalaemia epizódok akár a fele (> 6,0 mmol/l) a magas káliumtartalmú ételek fogyasztásának tulajdonítható 51, a HD betegeknél az étrendi magas káliumbevitel és a hiperkalémia közötti összefüggés gyakorlatilag nem létezik. A hiperkalémia okának meghatározásakor fontos figyelembe venni az étrenden kívüli tényezőket, például az elhúzódó koplalást, a hiperoszmolalitást, a metabolikus acidózist, a szövetek lebomlását, a székrekedést és a gyógyszereket 52. Empirikus bizonyítékok hiányában természetesen körültekintő továbbra is alacsony káliumtartalmú étrendet ajánlani a hiperkalémiában szenvedő HD betegeknek; azonban az a gyakorlat, miszerint a betegeknek azt tanácsolják, hogy ennyi növényi ételt töröljenek az étrendből, káros lehet, és értékelni kell.

Köszönetnyilvánítás

A szerzők köszönetet mondanak a DaVita HealthCare Partners Inc., a Dialysis Clinic Inc. és a Fresenius Medical Care North America részt vevő dialízis egységeinek vezetőségének és személyzetének; kutatási munkatársak Linda J. Hough, MPH a projekt irányításáért; Beth Hall, BA, RD, LDN és Susan Stark, MS, RD, CSR, LDN, a beavatkozások elvégzéséért; Deborah Klinvex, BA, az étrendi visszahívási interjúk elvégzéséért, D. Scott Obrosky, MS, az adatkövető rendszer fejlesztéséért, és Tienna Luster az adatkezelésért.

Támogatási és pénzügyi közzétételi nyilatkozat. A cikk munkáját a következő Nemzeti Egészségügyi Intézetek támogatták: NINR/R01-NR010135 és NINR/NIDDK/NHLBI/NIA-K24-NR012226. Az NIH nem játszott szerepet a tanulmány tervezésében; adatok gyűjtése, elemzése és értelmezése; a jelentés megírása; vagy a jelentés közzététel céljából történő benyújtásáról.

Lábjegyzetek

A szerzőknek nincs pénzügyi közzétételük.

Kiadói nyilatkozat: Ez egy szerkesztetlen kézirat PDF-fájlja, amelyet kiadásra elfogadtak. Ügyfeleink számára nyújtott szolgáltatásként a kéziratnak ezt a korai változatát biztosítjuk. A kézirat átmásolásán, szedésén és a kapott bizonyíték felülvizsgálatán átesik, mielőtt a végső hivatkozható formában közzétennék. Felhívjuk figyelmét, hogy a gyártási folyamat során olyan hibákat fedezhetnek fel, amelyek befolyásolhatják a tartalmat, és a naplóra vonatkozó minden jogi felelősségvállalás vonatkozik.