Hypokaliämie

Unter einer Hypokaliämie versteht man den Zustand, wenn zu wenig (lat. „hypo“) Kalium im Blut (lat. „-ämie“) vorhanden ist. Bei Kalium handelt es sich um ein Metall aus dem Periodensystem, das neben einigen anderen Metallen im Blut vorkommt.

Kalium liegt überall im Körper innerhalb und außerhalb jeder Zelle vor und bildet zusammen mit Natrium und Calcium und anderen geladenen Teilchen ein Gleichgewicht, welches oft nur als „Salzhaushalt“ oder „Elektrolythaushalt“ bezeichnet wird. Dieses Gleichgewicht sorgt dafür, dass jede Zelle an ihrer Hülle, ihrer „Membran“, eine elektrische Spannung aufrecht erhält. Das führt dazu, dass alleine durch Änderungen der Mengen an Kalium (und Natrium, Calcium, etc.) Prozesse wie Muskelanspannung, Verdauung und jegliche weitere Aufgaben der Zellen ablaufen können.

Liegt in diesem Gleichgewicht ein Fehler in Form einer Hypokaliämie vor, kann das lebensbedrohliche Folgen haben. Der Normalwert des Kaliums im Blut beträgt 3,6 – 5,2 mmol/L. Somit spricht man bei Werten <3,6 mmol/L von einer Hypokaliämie, bei Werten >5,2 mmol/L von einer Hyperkaliämie.

Besonders empfindlich für Änderungen des Kaliumspiegels sind Muskelzellen. Sinkt der Kaliumspiegel im Blutserum, ändert sich somit die elektrische Spannung, die an den Membranen der Muskelzellen besteht, und die Spannung sinkt. Die Zelle wird schwerer erregbar. Im elektrophysiologischen Fachterminus nennt man diesen Prozess „Hyperpolarisation“.

Im schlimmsten Fall kommt es dadurch zu Lähmungen (Paresen) der Muskulatur. Bewusste Muskelbewegungen fallen dem Betroffenen schwerer, es kommt zur Blasenschwäche, und zur Abschwächung der Verdauung, was Verstopfungen bewirkt. Sogenannte „Muskeleigenreflexe“ wie der Achilles- oder Patellarsehnenreflex werden abgeschwächt.

Besonders akut und lebensbedrohlich sind die Auswirkungen auf den Herzmuskel. Anfänglich kommt es zu Herzrhythmusstörungen, die man beim Abhören des Herzens oder beim Aufzeichnen eines EKGs feststellen kann. Bei schweren Hypokaliämien kann es bis zum Kammerflimmern kommen, bei welchem akut eine Defibrillation notwendig wird.

Lesen Sie mehr zu diesem Thema unter Kaliummangel erkennen.

Eine Hypokaliämie hat metabolische Auswirkungen auf den Organismus. Insbesondere verändern sich die Elektrolytenkonzentrationen sowie der pH-Wert des Blutes. 

Ist die Kaliumkonzentration im Blut zu niedrig, so aktiviert der Organismus Kompensationsmechanismen, um die Konzentration zu stabilisieren, da das Serumkalium in einem engen Konzentrationsbereich gehalten werden muss, damit keine Herzrhythmusstörungen entstehen.

Das entscheidende Organ für diese Kompensation ist die Niere. In der Niere findet über spezifische Austausch-Proteine ein Austausch von Kalium-Ionen gegen Wasserstoffatome statt. Kalium wird dabei resorbiert, Wasserstoffatome werden ausgeschieden. Durch den Verlust von Wasserstoff verschiebt sich der pH-Wert des Blutes in den alkalischen Bereich, das bedeutet, er liegt unter 7,35. Da diese pH-Abweichung auch nicht der Norm entspricht, schaltet sich die Lunge als Kompensationsmechanismus des pH-Werts an: Es findet eine Hypoventilation, also eine Verminderung der Atemfrequenz, statt.

Die Kaliumkonzentration im Blut wird in einem engen Bereich reguliert: Er liegt physiologischerweise zwischen 3,6 und 5,2 mmol/l. Diese strikte Regulation ist extrem wichtig, um Herzrhythmusstörungen zu vermeiden.

Sowohl eine Hyper- als auch eine Hypokaliämie wirken auf die Herzmuskelzellen arrhythmogen. Eine Hypokaliämie bewirkt einen Abfall des Membranpotentials der Herzmuskelzellen. Dadurch steigt das Risiko für spontane Arrhythmien. Das kann lebensgefährliche Herzrhythmusstörungen, im schlimmsten Falle ein Kammerflimmern, auslösen.

Aus diesem Grund ist auch bei medikamentöser Therapie, besonders bei der Einnahme von Diuretika, der Kaliumspiegel regelmäßig zu kontrollieren und Abweichungen von den Normwerten dringend auszugleichen.

EKG ist die Abkürzung für Elektrokardiogramm und wird aufgezeichnet zur Überprüfung der elektrischen Aktivität des Herzmuskels. Mit jedem Herzschlag werden die Ionen, die „Metalle“, zwischen dem Innen- und dem Außenraum der Zellen verschoben. Dadurch ändert sich die elektrische Spannung, die an jeder Zellmembran besteht und die Zellen werden erregt („depolarisiert“), was zur Kontraktion der Muskelfaser führt. Das EKG misst mithilfe von Elektroden auf der Haut die Summe aller elektrischen Spannungen des gesamten Herzens. Dadurch lässt sich verfolgen, wie und in welche Richtung sich die Erregung im Herzen mit jedem Herzschlag ausbreitet.

Mit dem EKG lassen sich alle Folgen einer Hypokaliämie erkennen. Beginnend bei Herzrhythmusstörungen, über Störungen der Erregungsrückbildungen bis hin zum lebensbedrohlichen Kammerflimmern kann der Arzt alle Entwicklungen im EKG verfolgen. Die Zeichen der Hypokaliämie sind T-Abflachungen, ST-Senkungen, U-Wellen und Extrasystolen. Jedoch können diese EKG-Zeichen auch ohne Hypokaliämie auftreten und führen somit nicht automatisch zu der Diagnose einer Hypokaliämie.

Die sicherste diagnostische Methode, um eine Hypokaliämie nachzuweisen, ist die Blutentnahme.

Eine dauerhafte Störung des Kaliumspiegels muss unbedingt vermieden werden. Nicht nur stellt das Ungleichgewicht bei vielen körperlichen Prozessen eine Einschränkung im Alltag dar, sondern kann vor allem im Zusammenhang mit der Herzerregung lebensbedrohliche Situationen verursachen und den Herzmuskel nachhaltig schädigen.

Die Ursache für die Hypokaliämie muss ergründet und behoben werden. Hierbei kommen mehrere Gründe in Betracht, beispielsweise:

• Extreme Mangelernährung,
• Erbrechen,
• starke Durchfälle.

Hypokaliämien können aber auch medikamentös ausgelöst werden, unter anderem im Rahmen von Insulintherapien oder der Einnahme von Diuretika, also entwässernden Medikamenten.

In der akuten Situation muss unabhängig von der Ursache der niedrige Kaliumspiegel sofort ausgeglichen werden. Teilweise ist das mit kaliumreicher Nahrung oder Kaliumchlorid Tabletten möglich. In schweren Fällen muss unter strenger Beobachtung Kaliumchlorid intravenös gegeben werden. Ein EKG sollte dabei zur Kontrolle laufen, falls es zu einer Hyperkaliämie kommen sollte.

Hypokaliämien können viele verschiedene Ursachen zugrunde liegen. 

Zunächst einmal können Magen-Darm-Infekte, die zu Erbrechen und Durchfall führen, einen beachtlichen Kaliummangel hervorrufen. Auch Erbrechen anderer Genese, wie bei der Bulimie-Erkrankung, haben den gleichen Effekt. Der Körper verliert in diesen Situationen viele Salze und auch Magensäure. Das führt zu einem Abfall des pH-Werts. Da der pH-Wert aber in einem engen Rahmen gehalten werden muss, damit essentielle Körperfunktionen ausgeführt werden können, wird eine metabolische Gegenregulation eingeschaltet, die nun anfängt, Säuren einzusparen. Dies geschieht in der Niere im Austausch gegen Kalium. Kalium wird also vermehrt ausgeschieden, während H+-Atome rückresorbiert werden. 

Extreme Mangelernährung kann ebenso zu Kaliumverlusten sowie zu Mängel aller anderen Mineralien im Blut führen. Das liegt einfach daran, dass die Zufuhr nicht ausreichend durch die Nahrung gedeckt ist.

Hypokaliämien können jedoch auch medikamentös ausgelöst werden. 

Besonders Schleifendiuretika, also wasseraustreibende Medikamente, die bei Lungenödemen oder Herzinsuffizienz eingesetzt werden, können einen vermehrten Kaliumverlust verursachen. Diese Medikamente hemmen nämlich die Wiederaufnahme von verschiedenen Mineralien, allen voran aber Kalium, in der Niere, sodass diese Mineralien mit dem Urin ausgeschieden werden. 

Aber auch die Insulintherapie bei der Diabetes-Erkrankung birgt die Nebenwirkung der Hypokaliämie. Insulin sorgt nämlich für die Aufnahme von Zucker und Kalium in die Zellen, sodass weniger Kalium im Blut verbleibt.

Auch das sogenannte “Conn-Syndrom” verursacht eine Hypokaliämie. Dabei handelt es sich um einen sogenannten primären Hyperaldosteronismus, das bedeutet, dass das Hormon Aldosteron keiner Rückkopplung unterliegt und unkontrolliert freigesetzt wird. Das Aldosteron ist in der Niere für die Aufnahme von Natrium im Austausch gegen Kalium verantwortlich. Das bedeutet, dass ein erhöhter Aldosteronspiegel mit einem erniedrigten Kaliumspiegel einhergeht. Für das “Conn-Syndrom” gibt es drei verschiedene Ursachen: Ein hormonproduziernder Nebennierentumor, eine hyperaktive Nebennierenrinde sowie genetische Mutationen. Ein Zeichen für dieses Syndrom ist die auffällige Hypokaliämie im jungen Alter.

Insulin ist ein Hormon der Bauchspeicheldrüse, das mit der Nahrungsaufnahme und Verdauung sowohl produziert als auch ausgeschüttet wird und entscheidenden Einfluss auf den Zuckerspiegel des Blutes hat. Insulin bewirkt die Aufnahme von Zucker in Form von Glucose in die Zellen, was für diese überlebenswichtig ist, sowie den Transport von Kalium ins Zellinnere.

Insulin kann also den Kaliumspiegel deutlich absenken. Somit ist ein hoher Insulinspiegel ein potentieller Risikofaktor für eine Hypokaliämie.

In der Medizin macht man sich das zu Nutze im Fall von akuten Hyperkaliämien, welche ebenfalls lebensbedrohlich sein können. Durch Gabe von Glucose und Insulin gleichzeitig kann man den Kaliumspiegel beträchtlich absenken. Hierbei muss allerdings auf die richtige Dosis geachtet werden, damit es nicht fatalerweise im Gegenzug zu einer Hypokaliämie kommt.

Lesen Sie mehr zum Thema unter Insulin - Funktion & Wirkung.