Роль дефіциту калію і магнію у розвитку порушень ритму серця та шляхи корекції

03.12.2021

Стаття у форматі PDF

На сьогодні відомо та докладно вивчено чимало факторів ризику розвитку серцево-судинних захворювань (ССЗ), зокрема порушень серцевого ритму. Їх слід враховувати як при первинній, так і вторинній профілактиці ССЗ, а також у комплексному лікуванні. Та чи завжди лікарі зважають на ймовірні порушення електролітного балансу, зокрема таких макроелементів, як калій (К) та магній (Mg)? Чи часто дефіцит К та/або Mg є фактором розвитку аритмій? Які механізми цієї асоціації? Як ефективно корегувати вказані порушення електролітного балансу? Пропонуємо до вашої уваги огляд джерел, присвячених відповідям на ці запитання.

Калій

Калій – ​один із найважливіших мікроелементів у людському організмі, при цьому більша його частина (приблизно 98%) міститься у клітинах. Він задіяний у регуляції кислотно-лужної рівноваги крові, водного балансу міжклітинної та внутрішньоклітинної рідини, водно-сольового балансу, осмотичного тиску.

Окрім того, калій має такі властивості:

  • забезпечує створення мембранного потенціалу, необхідного для скорочення скелетних і серцевого м’язів;
  • бере участь у передачі нервових імпульсів та нервовій регуляції серцевих скорочень;
  • активує роботу деяких ферментів, вуглеводний і білковий обмін;
  • необхідний для синтезу білка, перетворення глюкози на глікоген, видільної функції нирок.

У багатьох фізіологічних процесах К діє синергічно із Mg, та дефіцит останнього часто супроводжується дефіцитом калію (Дудар, 2018).
У дисертаційній роботі K. Tazmini (2020) детально вивчено клітинну патофізіологію та клінічні прояви у хворих з електролітним дисбалансом з акцентом на гіпокаліємію. Ґрунтуючись на власних та інших релевантних дослід­жен­нях, автор зазначає, що порушення електролітного балансу часто зустрічаються і пов’язані зі збільшенням захворюваності, смертності та зниженням якості життя. 
Серед інших видів електролітного дисбалансу гіпокаліємія є одним із найпоширеніших і асоційована, зокрема, з підвищеним ризиком розвитку аритмій. У даній роботі наведені переконливі докази того, що гіпокаліємія підвищує схильність до аритмій за різними механізмами у передсердних і шлуночкових кардіоміоцитах. Цікаво, що в деяких тематичних дослід­жен­нях проілюстровано відновлення синусового ритму при фібриляції передсердь на тлі гіперкаліємії, при цьому науковці припускають, що підвищення рівня калію у плазмі може мати терапевтичний потенціал при аритміях.

Дефіцит К ініціює складні біохімічні процеси, як-от зниження активності Na+/K+-АТФази, що згодом призводить до перевантаження Ca2+, активації Ca2+/кальмодулінзалежної кінази II та деполяризації, що у кінцевому підсумку спричиняє зростання ризику шлуночкових аритмій і раптової серцевої смерті при СН (Scogestad, Aronsen, 2018).

Тяжка гіпокаліємія може погіршити тенденцію та прогноз аритмії (Mattsson et al., 2016). Так, що нижчим є рівень калію, то більша ймовірність виникнення шлуночкових аритмій. У дослід­жен­нях N. Mattsson et al. (2016) та C. Bird et al. (2017) було продемонстровано, що у пацієнтів із тяжким дефіцитом К (≤3,1 ммоль/л) спостерігався підвищений ризик надшлуночкової аритмії та ектопії шлуночків.

Магній

Магній – ​найпоширеніший внутрішньоклітинний бівалентний катіон, необхідний для підтримання нормальної клітинної фізіології та обміну речовин. Mg діє як кофактор численних ферментів, регулює роботу іонних каналів та вироблення енергії. У серці Mg відіграє ключову роль у модуляції збуд­жен­ня нейронів, внутрішньосерцевої провідності та скорочення міокарда шляхом регулювання низки іонних транспортерів, зокрема калієвих та кальцієвих каналів. Дані спостережень продемонстрували зв’язок між низькими концентраціями магнію у сироватці крові та розвитком атеросклерозу, ішемічної хвороби серця, аритмій, серцевої недостатності (СН) (Tangvoraphonkchai, Davenport, 2018).

На додаток, Mg модулює запалення і окислювальні процеси, що, як відомо, є тригерами атерогенезу і ССЗ. Також магній є:

  • фізіологічним антагоністом кальцію (Ca), що забезпечує модифікацію мембранного потенціалу (Wu Lipsius, 1990; Madden et al., 1984);
  • регулятором агрегації та адгезії тромбоцитів (Hwang et al., 1994; Rukshin et al., 2002);
  • модулятором ендотеліальної функції (Pearson et al., 1998; Maier et al., 2004).

Таким чином, магній потенційно має суттєвий вплив на патогенез ССЗ, зокрема порушень ритму.

Дефіцит магнію – ​проблема світового масштабу. Так, згідно з результатами дослід­жен­ня NHANES (2001‑2006), майже половина дорослих американців споживають недостатню кількість магнію з їжею та водою. За даними епідеміологічного дослід­жен­ня H.F. Schimatschek та R. Rempis (2001), у Німеччині середня поширеність нестачі магнію становила 14,5%.

Цікаво, що серед госпіталізованих пацієнтів у 42% виявляється гіпомагніємія. Проте лікарі призначають аналіз рівня Mg лише у 7% випадків. Клінічно зазвичай вимірюють вміст магнію у сироватці крові, хоча менш ніж 1% магнію існує позаклітинно; отже, сироватковий магній не завжди точно відображає загальний рівень Mg в організмі. Фактично, сироватковий рівень Mg може бути нормальним, незважаючи на виснаження його загального вмісту в організмі (Di Nicolantonio et al., 2018; Van Laecke, 2019).

Як і гіпокаліємія, дефіцит магнію призводить до зменшення активності Na-K-АТФази, що зумовлює зниження рівня Mg і К у кардіоміоцитах (Di Nicolantonio et al., 2018). Внаслідок таких змін підвищується схильність коронарних артерій до спазму, що може спричиняти розвиток інфаркту міокарда й аритмій (Kubena et al., 1990).

Наведені дані свідчать про те, що визначення цього іону можна використовувати для скринінгу та профілактики ССЗ. Своєю чергою препарати Mg є потенційним додатковим компонентом до фармако­терапії ССЗ, зокрема аритмій.

У новому фремінгемському дослід­жен­ні вивчали співвідношення доза – ​відповідь натрію (Na), K, Mg та Ca із ризиком розвитку ССЗ, а також комбіновану дію цих мінералів (Pickering et al., 2021). Загалом у дослідженні взяли участь чоловіки та жінки віком 30‑64 роки (n=2362) без ССЗ на початковому етапі. Тривалість спостереження становила 12 років.

За результатами випробування, низьке споживання Na (<2500 vs ≥3500 мг/добу) не асоціювалося із нижчим ризиком ССЗ. Споживання Ca ≥700 (vs <500) мг/добу корелювало зі статистично незначущим кардіоваскулярним ризиком. На противагу, споживання калію ≥3000 (vs <2500) мг/добу було пов’язано із 25% зменшенням серцево-судинного ризику, а Mg ≥320 (vs <240) мг/добу – привело до зменшення ймовірності розвитку ССЗ на 34% (рис. 1).

Рис. 1. Співвідношення доза – ​відповідь між споживаннями мінералів та частотою ССЗ
Примітка: ВР – ​відносний ризик. Пунктирні лінії представляють 95% довірчий інтервал.

Корекція порушень електролітного балансу

Для корекції описаних порушень електролітного балансу часто недостатньо лише збалансованої дієти чи застосування біологічних добавок. У більшості випадків гіпокаліємії та магніємії необхідні препарати з адекватним вмістом К та Mg, задовільною біодоступністю і низькою токсичністю.

У даному контексті привертає увагу лікарський засіб Панангін Форте, що містить 280 магнію аспарагінату та 316 мг калію аспарагінату. Показано, що використання аспарагінату калію та аспарагінату магнію приводить до зменшення екстрасистолії у пацієнтів з ІХС на 87% (рис. 2) (Zhi et al., 2007).

Рис. 2. Антиаритмічний ефект препарату Панагін форте у пацієнтів з ІХС

Крім того, вказане дозування є зручним, виваженим та дозволяє спростити схему приймання препарату (1 таблетка тричі на день забезпечує добову дозу К та Mg), що, закономірно, покращує комплаєнс пацієнтів. До того ж калій та магній у вигляді аспарагінату мають низку переваг, серед яких (Manz, Susilo, 2002; Громова, 2006; Zhi et al., 2007):

  1. Вища біодоступність порівняно з неорганічними сполуками: 35 та 8% відповідно.
  2. Низька токсичність (LD50 >400 мг/кг).
  3. Поєднання калію, магнію та аспарагінат-аніону сприяє захисту міокарда й додатково забезпечує зниження ризику розвитку аритмій.

Підготувала Наталія Нечипорук

Тематичний номер «Кардіологія, Ревматологія, Кардіохірургія» № 5 (78) 2021 р.

СТАТТІ ЗА ТЕМОЮ Кардіологія

21.01.2022 Кардіологія Терапія та сімейна медицина Ішемічна хвороба серця і синдром обструктивного апное сну

Синдром обструктивного апное сну (СОАС) є частим і недостатньо діагностованим розладом дихання під час сну, поширеність якого зросла від 10 до 30‑50% у загальній популяції та до 66% у пацієнтів із гострим інфарктом міокарда (ІМ) з елевацією сегмента ST. Захворюваність на СОАС збільшується з віком, в осіб з ожирінням та серед чоловіків. Враховуючи старіння населення та пандемію ожиріння в усьому світі, тягар СОАС, імовірно, посилюватиметься. Ішемічна хвороба серця (ІХС) є основною причиною захворюваності та смертності в розвинених країнах. СОАС частіше спостерігається у пацієнтів з ІХС (26‑69%) порівняно із загальною популяцією. Цей огляд літератури присвячений аналізу даних щодо зв’язку ІХС і СОАС, а також впливу цього синдрому на ІХС із метою поліпшення поінформованості лікарів щодо потенційних ризиків, покращення діагностики СОАС, своєчасного призначення відповідного лікування і поліпшення прогнозу для таких хворих. ...

20.01.2022 Кардіологія Терапія та сімейна медицина Артеріальні й венозні тромбози в умовах пандемії COVID‑19: протоколи та практика

Від самого початку пандемії COVID‑19 перед лікарями усіх спеціальностей та кардіологами зокрема постала низка питань щодо ведення пацієнтів із серцево-судинними (СС) захворюваннями, але відповіді на деякі з них не отримано і до сьогодні. Враховуючи недостатню кількість даних доказової медицини щодо менеджменту осіб із гострим коронарним синдромом (ГКС) в умовах COVID‑19 та обмежені дані реальної клінічної практики, член-кореспондент НАМН України, президент Асоціації з невідкладної кардіології, віце-президент Асоціації кардіологів України, керівник відділу реанімації та інтенсивної терапії ДУ «ННЦ «Інститут кардіології імені академіка М.Д. Стражеска» НАМН України, д. мед. н., професор Олександр Миколайович Пархоменко запросив до участі у науковому вебінарі президента Асоціації анестезіологів України, завідувача кафедри анестезіології та інтенсивної терапії Національного медичного університету імені О.О. Богомольця, д. мед. н., професора Сергія Олександровича Дуброва з метою обговорення й пошуку рішень щодо ефективної та безпечної профілактики артеріальних і венозних тромбозів у пацієнтів із ГКС та COVID‑19. Незважаючи на те, що захід відбувся 09 лютого 2021 р., ключові питання залишаються вкрай актуальними і сьогодні. У вебінарі також взяли участь д. мед. н. Я.М. Лутай (м. Київ), к. мед. н. І.В. Кузнецов (м. Харків), к. мед. н. І.М. Січкарук (м. Луцьк), к. мед. н. В.О. Колесник (м. Одеса). ...

20.01.2022 Кардіологія Аспекти кардіостимуляції та кардіоресинхронізувальної терапії: новації 2021 року

Із часом можливості контролю ритму серця постійно розширюються. Електрокардіостимуляція (ЕКС) – ​важливий напрям як електрофізіології, так і кардіології загалом. Завдяки збільшенню тривалості життя населення кардіостимулятори знаходять все ширше застосування – ​у світі щорічно встановлюється близько 1 млн таких пристроїв. На конгресі Європейського товариства кардіологів (ESC) 2021 р. було презентовано нову настанову з кардіостимуляції та ресинхронізувальної терапії, розроблену робочою групою ESC за участю Європейської асоціації серцевого ритму (EHRA). Нові дані стосуються обстеження хворих перед ЕКС і мінімізації ризику ускладнень, ЕКС в осіб із брадикардією та після транскатетерної імплантації аортального клапана (TAVI), лікування пацієнтів із рефлекторним синкопе високого ризику, показань до кардіоресинхронізувальної терапії (КРТ), можливостей застосування стимуляції пучка Гіса та лівої ніжки пучка Гіса, безелектродних стимуляторів тощо. Пропонуємо до вашої уваги огляд ключових положень настанови. ...

20.01.2022 Кардіологія Ключові принципи діагностики й терапії пацієнтів із гіпертрофічною кардіоміопатією

Гіпертрофічна кардіоміопатія (ГКМП) – ​поширене генетичне захворювання серця, що спостерігається у популяціях по всьому світу. Американська колегія кардіологів (ACC) та Американська асоціація серця (AHA) у співпраці з міжнародними науковими спільнотами 2020 р. розробили настанову щодо діагностики й лікування пацієнтів із гіпертрофічною кардіоміопатією. Рекомендації призначені для осіб із серцево-судинними захворюваннями (ССЗ) або ризиком їх розвитку та покликані допомогти клініцистам у прийнятті рішень щодо ведення таких хворих. ...