Definition und Physiologie von Kalium
Kalium (K+) ist ein essenzieller Elektrolyt und das wichtigste intrazelluläre Kation im menschlichen Körper, wobei sich 98 % des Gesamtbestandes innerhalb der Zellen befinden. Der Normbereich für die Kaliumkonzentration im Serum liegt bei etwa 3,5 bis 5,5 mmol/l. Die Aufnahme erfolgt enteral über die Nahrung, während die Ausscheidung zu 90 % über die Nieren (renal) und zu 10 % über den Darm (enteral) stattfindet. Kalium spielt eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung des Ruhemembranpotenzials von Nerven- und Muskelzellen, ein Prozess, der aktiv durch die Natrium-Kalium-ATPase (Na+/K+-ATPase) gesteuert wird.
Einflussfaktoren auf die Kaliumverteilung
Mehrere Faktoren können die Verteilung von Kalium zwischen dem intra- und extrazellulären Raum beeinflussen:
- Säure-Basen-Haushalt: Bei einer Azidose strömen H+-Ionen in die Zellen und werden gegen K+-Ionen ausgetauscht, was zu einer Hyperkaliämie führen kann. Umgekehrt führt eine Alkalose zu einem Einstrom von K+ in die Zellen und kann eine Hypokaliämie verursachen.
- Insulin: Das Hormon fördert den Transport von Glukose und Kalium in die Zellen (Kotransport). Dieser Effekt wird therapeutisch bei der Behandlung der Hyperkaliämie genutzt.
- Osmolalität: Verschiebungen von Körperflüssigkeiten, z.B. bei Hyperglykämie, führen auch zu einer Verschiebung von Elektrolyten wie Kalium in den Extrazellulärraum.
- β-adrenerge Stimulation: Sympathomimetika wie Adrenalin oder bestimmte Bronchodilatatoren bewirken eine Verschiebung von Kalium nach intrazellulär.
- Hormone: Aldosteron und Glukokortikoide fördern ebenfalls den Kaliumtransport in die Zellen.
Pathophysiologie von Kaliumstörungen
Störungen des Kaliumhaushalts, also Hyperkaliämie (zu viel Kalium) und Hypokaliämie (zu wenig Kalium), haben weitreichende Folgen. Die primäre Konsequenz sind Erregungsstörungen von Nerven- und Muskelzellen, die sich insbesondere am Herzen als gefährliche Rhythmusstörungen manifestieren können. Bei einer chronischen Niereninsuffizienz kann der Körper die enterale Kaliumausscheidung kompensatorisch erhöhen, um den Haushalt zu regulieren.
Diagnostik bei Kaliumstörungen
Zur Abklärung von vermuteten Kaliumstörungen sind folgende diagnostische Schritte essenziell:
- Serumelektrolyte: Die direkte Messung des Kaliumspiegels im Blut. Hierbei ist eine Pseudohyperkaliämie zu beachten, die durch zu langes Stehen der Blutprobe vor der Analyse (Hämolyse) entstehen kann.
- Nierenretentionsparameter: Kreatinin und Harnstoff helfen, eine renale Ursache der Störung zu identifizieren.
- Blutgasanalyse (BGA): Dient der Beurteilung des Säure-Basen-Haushalts. Besondere Vorsicht ist geboten, da bei einer Azidose eine zugrundeliegende Hypokaliämie maskiert sein und fälschlicherweise als normwertig erscheinen kann.
- Elektrokardiogramm (EKG): Ein EKG ist bei jeder Abweichung des Kaliumspiegels vom Normbereich absolut obligat. Es dient der frühzeitigen Erkennung von potenziell lebensbedrohlichen Herzrhythmusstörungen, die durch die Elektrolytverschiebung ausgelöst werden können.