Hypokaliämie: Ursachen, Diagnostik und Therapie

Zusammenfassung

Eine Hypokaliämie wird üblicherweise als P-Kalium unter 3,5 mmol/L definiert. Sie entsteht vor allem durch gastrointestinale oder renale Kaliumverluste, kann aber auch auf einer intrazellulären Verschiebung oder, seltener, auf unzureichender Zufuhr beruhen. Zunächst ist zu beurteilen, ob der Patient eine Akuttherapie benötigt. P-Kalium unter 2,5 mmol/L, Arrhythmien, EKG-Veränderungen, ausgeprägte Muskelschwäche, Lähmungen, respiratorische Beeinträchtigung, Rhabdomyolyse oder eine gleichzeitige Digitalistherapie rechtfertigen eine Überwachung und in der Regel eine intravenöse Kaliumgabe. Orales Kaliumchlorid ist Mittel der ersten Wahl, wenn keine Notfallsituation vorliegt [1].

Die Diagnostik stützt sich auf Anamnese, Medikamentenüberprüfung, Blutdruck und Volumenstatus, Säure-Basen-Status, Magnesium sowie die renale Kaliumausscheidung. Eine Kaliumausscheidung im 24-Stunden-Urin über 15 mmol oder ein U-Kalium/U-Kreatinin-Quotient über 1,5 mmol/mmol spricht bei Hypokaliämie für einen renalen Kaliumverlust. Eine metabolische Azidose lenkt den Verdacht vor allem auf Diarrhö oder renal-tubuläre Azidose. Eine metabolische Alkalose mit niedrigem U-Chlorid spricht für Erbrechen oder eine zurückliegende Diuretikatherapie, ein hohes U-Chlorid dagegen für eine aktuelle Diuretikatherapie, ein Bartter-Syndrom, ein Gitelman-Syndrom oder eine Mineralokortikoidwirkung. Die Kombination aus Hypertonie, Hypokaliämie und renalem Kaliumverlust sollte eine Bestimmung von Renin und Aldosteron nach sich ziehen [1,2].

Die Ursache ist parallel zum Kaliumersatz zu behandeln. Eine begleitende Hypomagnesiämie muss korrigiert werden, da Magnesiummangel den renalen Kaliumverlust steigert und die Hypokaliämie therapierefraktär machen kann [3]. Intravenöses Kalium ist per Infusionspumpe und unter wiederholten Kontrollen des P-Kaliums zu verabreichen. Bei P-Kalium unter 2,5 mmol/L, bei höheren Infusionsraten oder bei hohem Arrhythmierisiko erfolgt die Gabe unter kontinuierlichem EKG-Monitoring [1].

Hintergrund und Epidemiologie

Kalium ist das wichtigste intrazelluläre Kation des Körpers. Etwa 98 Prozent befinden sich intrazellulär, überwiegend in der Skelettmuskulatur, während nur 1 bis 2 Prozent extrazellulär vorliegen. Der große Konzentrationsgradient über der Zellmembran ist entscheidend für das Ruhemembranpotenzial und damit für die Funktion von Nerven, Skelettmuskulatur und Herzmuskel [4].

Der Normalbereich des Kaliums wird üblicherweise mit 3,5 bis 5,0 mmol/L angegeben, das Referenzintervall variiert jedoch geringfügig zwischen Laboren. Für die Praxis lässt sich die Hypokaliämie wie folgt einteilen:

Eine Hypokaliämie findet sich bei bis zu etwa 20 Prozent der stationären Patienten, ist aber nur bei einem kleineren Anteil klinisch bedeutsam. In ambulanten Populationen, bei denen Blutproben entnommen werden, wurde eine leichte Hypokaliämie bei etwa 14 Prozent beschrieben [1]. Unter Patienten, die mit Thiaziddiuretika behandelt werden, schwankt die Häufigkeit je nach Dosis, Population und Definition zwischen etwa 7 und 56 Prozent [5].

Die Hypokaliämie ist nicht nur ein Laborparameter. Eine Metaanalyse von 24 Beobachtungsstudien mit insgesamt 310 825 Teilnehmern zeigte bei älteren Menschen einen Zusammenhang zwischen niedrigem Kaliumspiegel und supraventrikulären Arrhythmien sowie in mehreren Risikogruppen einen U-förmigen Zusammenhang zwischen Kalium und kardiovaskulären Endpunkten. Beobachtungsdaten können jedoch nicht klären, ob die Kaliumabweichung selbst den gesamten Risikoanstieg verursacht [6].

Kaliumhomöostase und Pathophysiologie

Die Nieren scheiden normalerweise etwa 90 Prozent des aufgenommenen Kaliums aus. Der größte Teil des filtrierten Kaliums wird im proximalen Tubulus und in der Henle-Schleife rückresorbiert. Die Feinregulation erfolgt im distalen Nephron, wo Kalium unter anderem über ROMK- und BK-Kanäle sezerniert oder über die H-K-ATPase rückresorbiert werden kann [4,7].

Die renale Kaliumausscheidung steigt vor allem bei:

• gesteigerter Aldosteronwirkung
• vermehrtem Natrium- und Wasserangebot an das distale Nephron
• hohem tubulärem Fluss, beispielsweise unter Diuretika oder bei osmotischer Diurese
• Vorhandensein nicht resorbierbarer Anionen, beispielsweise bei hohen Dosen bestimmter Penicilline
• Magnesiummangel
• Alkalose

Insulin und beta-2-adrenerge Stimulation aktivieren die Na-K-ATPase und verschieben Kalium in die Zellen. Eine solche Umverteilung kann eine ausgeprägte Hypokaliämie verursachen, ohne dass der Gesamtkaliumbestand des Körpers vermindert ist. Dies gilt beispielsweise bei Insulintherapie, Beta-2-Agonisten und hypokaliämischer periodischer Paralyse [7,8].

Das P-Kalium spiegelt daher den Gesamtkaliumbestand des Körpers nicht direkt wider. Bei chronischem Verlust kann ein Abfall um 1 mmol/L einem Defizit in der Größenordnung von 200 bis 400 mmol entsprechen, dieser Zusammenhang ist jedoch unsicher und darf nicht als Grundlage für eine unkontrollierte Einzeldosis dienen [1]. Bei intrazellulärer Verschiebung kann der Gesamtbestand dagegen normal sein, was ein erhebliches Risiko einer Rebound-Hyperkaliämie bedeutet, sobald die Verschiebung endet.

Magnesiummangel

Etwa die Hälfte der Patienten mit klinisch relevantem Kaliummangel kann gleichzeitig einen Magnesiummangel aufweisen. Ein niedriger intrazellulärer Magnesiumgehalt schwächt die hemmende Wirkung des Magnesiums auf den ROMK-Kanal und steigert dadurch die renale Kaliumsekretion. Eine Hypomagnesiämie erhöht zudem das Risiko ventrikulärer Arrhythmien [3]. Die Serummagnesiumkonzentration kann trotz verminderter Gewebespeicher normal sein, insbesondere bei Mangelernährung, übermäßigem Alkoholkonsum, langanhaltender Diarrhö oder Diuretikatherapie.

Säure-Basen-Haushalt

Kaliummangel trägt zur Aufrechterhaltung einer metabolischen Alkalose bei, und zwar über eine gesteigerte Ammoniumproduktion, eine vermehrte proximale Bikarbonatrückresorption, eine gesteigerte Wasserstoffionensekretion und eine verminderte Bikarbonatsekretion in den Sammelrohren. Volumenmangel, Chloridmangel, Aldosteron und Hypokaliämie verstärken sich dadurch gegenseitig [2].

Ursachen

Die Hypokaliämie lässt sich nach vier Hauptmechanismen einteilen: extrarenaler Verlust, renaler Verlust, intrazelluläre Verschiebung und unzureichende Zufuhr. Häufig liegen mehrere Mechanismen gleichzeitig vor.

Arzneimittel und Substanzen

Eine vollständige Medikamentenanamnese ist entscheidend. Gezielt zu erfragen sind auch rezeptfreie Präparate, pflanzliche Arzneimittel, Mittel zur Gewichtsreduktion und lakritzhaltige Produkte.

Wichtige Ursachen sind:

• Thiazid- und Schleifendiuretika
• Acetazolamid und osmotische Diuretika
• Insulin
• Beta-2-Agonisten
• Glukokortikoide mit mineralokortikoider Wirkung
• Fludrocortison
• Amphotericin B
• Aminoglykoside
• Cisplatin
• hohe Dosen von Penicillin oder bestimmten Penicillinderivaten
• Laxanzien
• Theophyllin- oder Koffeinintoxikation
• Lakritz und glycyrrhizinsäurehaltige Produkte

Die diuretikainduzierte Hypokaliämie ist dosisabhängig. Das Risiko steigt bei hoher Natriumzufuhr, gleichzeitiger Diarrhö oder Erbrechen, Glukokortikoidtherapie und Magnesiummangel. Die Folgen sind schwerwiegender bei gleichzeitiger Behandlung mit QT-verlängernden Arzneimitteln [5]. Antibiotika können über mehrere Mechanismen zu Kaliumverlust führen. Aminoglykoside können ein Bartter-ähnliches Krankheitsbild verursachen, Amphotericin B kann den distalen Tubulus schädigen, und hohe Penicillindosen können die Kaliumausscheidung über nicht resorbierbare Anionen steigern [9].

Deferasirox kann eine proximale Tubulopathie mit Azidose mit normaler Anionenlücke, Hypophosphatämie, Glukosurie, tubulärer Proteinurie und gelegentlich Hypokaliämie verursachen [10].

Gastrointestinale Verluste und Essstörungen

Diarrhö verursacht einen direkten Kaliumverlust und führt in der Regel zu einer hyperchlorämischen metabolischen Azidose. Erbrochenes enthält nicht immer genügend Kalium, um allein eine schwere Hypokaliämie zu erklären. Der wichtigste Mechanismus ist häufig ein Volumen- und Chloridmangel mit sekundärem Hyperaldosteronismus und renalem Kaliumverlust.

Bei Anorexia nervosa vom Binge-Eating/Purging-Typ sowie bei Bulimia nervosa sind Hypokaliämie, metabolische Alkalose und Nierenfunktionseinschränkung häufig. Chronisches Purging kann ein Pseudo-Bartter-Syndrom und eine hypokaliämische Nephropathie verursachen. In der publizierten Literatur wurde eine Hypokaliämie bei etwa 42 Prozent der stationären Patienten mit Anorexie und Purging-Verhalten sowie bei 26 Prozent der Patienten mit Bulimie beschrieben [11].

Endokrine Ursachen und Hypertonie

Ein primärer Aldosteronismus sollte bei Hypertonie mit spontaner oder diuretikaassoziierter Hypokaliämie erwogen werden. Eine Hypokaliämie ist für die Diagnose nicht erforderlich, erhöht jedoch die Wahrscheinlichkeit. Weitere Ursachen von Hypertonie und Hypokaliämie sind:

• renovaskuläre Erkrankung oder ein anderer sekundärer Hyperreninismus
• Cushing-Syndrom, insbesondere ausgeprägte oder ektope ACTH-Produktion
• lakritzinduzierte Hemmung der 11-beta-HSD2
• apparenter Mineralokortikoidexzess (apparent mineralocorticoid excess, AME)
• Liddle-Syndrom
• 11-beta-Hydroxylase-Mangel
• 17-alpha-Hydroxylase-Mangel

Das Liddle-Syndrom wird durch aktivierende Mutationen im ENaC verursacht und führt zu früh einsetzender Hypertonie, metabolischer Alkalose, Hypokaliämie sowie niedrigen Spiegeln sowohl von Renin als auch von Aldosteron. Die Diagnose wird genetisch gesichert. Die Erkrankung spricht auf eine ENaC-Blockade mit Amilorid oder Triamteren an, nicht jedoch auf Spironolacton [12].

Renale Tubulopathien

Das Gitelman-Syndrom wird meist durch biallelische Varianten in SLC12A3 verursacht und betrifft den thiazidsensitiven Na-Cl-Kotransporter. Es ist gekennzeichnet durch hypokaliämische metabolische Alkalose, Hypomagnesiämie, Hypokalziurie, hohes Renin und hohes Aldosteron sowie normalen oder niedrigen Blutdruck. Die Manifestation erfolgt häufig im Jugend- oder Erwachsenenalter. Müdigkeit, Schwindel, Krämpfe, Salzhunger, Polyurie und Palpitationen sind häufig, obwohl die Erkrankung früher als asymptomatisch galt [13].

Das Bartter-Syndrom umfasst mehrere genetische Defekte des Salztransports in der Henle-Schleife und ahmt die Wirkung von Schleifendiuretika nach. Eine Manifestation im Fetalleben oder in der Kindheit, Polyhydramnion, Frühgeburtlichkeit, Gedeihstörung, Polyurie und Hyperkalziurie sprechen für ein Bartter-Syndrom. Der Phänotyp ist jedoch variabel, und eine Manifestation im Erwachsenenalter kommt vor [14].

Die distale renal-tubuläre Azidose führt zu einer hyperchlorämischen metabolischen Azidose mit normaler Anionenlücke, renalem Kaliumverlust und der Unfähigkeit, den Urin-pH adäquat zu senken, typischerweise unter 5,3. Nierensteine, Nephrokalzinose, Osteomalazie oder eine Autoimmunerkrankung, insbesondere das Sjögren-Syndrom, sind wichtige Hinweise [15,16]. Die proximale renal-tubuläre Azidose kann Teil eines Fanconi-Syndroms sein und geht dann mit Glukosurie ohne Hyperglykämie, Phosphatverlust, Uratverlust und tubulärer Proteinurie einher.

Periodische Paralyse

Die hypokaliämische periodische Paralyse verursacht Attacken schlaffer Muskelschwäche, oft nach kohlenhydratreichen Mahlzeiten, Alkohol oder Ruhe nach körperlicher Anstrengung. Familiäre Formen manifestieren sich meist in den ersten beiden Lebensjahrzehnten und sind überwiegend mit CACNA1S oder SCN4A assoziiert. Das Kalium ist dabei nach intrazellulär verschoben, und der Gesamtbestand ist nicht zwingend vermindert [17].

Die thyreotoxische periodische Paralyse tritt vor allem bei Männern auf und kann die Erstmanifestation einer Thyreotoxikose sein. Der Mechanismus umfasst eine gesteigerte Na-K-ATPase-Aktivität und eine veränderte Kaliumkanalfunktion im Skelettmuskel [8]. Bei episodischer Lähmung, Tachykardie oder anderen Zeichen einer Thyreotoxikose sind TSH und freies T4 zu bestimmen.

Klinisches Bild

Die Symptome hängen vom Kaliumspiegel, von der Geschwindigkeit des Abfalls, vom Ausmaß des Gesamtdefizits und von den Begleiterkrankungen des Patienten ab. Oberhalb von 3,0 mmol/L sind Symptome selten, können aber auch bei höheren Werten auftreten, wenn der Abfall rasch erfolgt oder der Patient eine Herzerkrankung, Hypomagnesiämie oder Digitalistherapie hat [1].

Neuromuskuläre Manifestationen

• Müdigkeit und Muskelschwäche
• Muskelkrämpfe und Myalgien
• Hyporeflexie
• Parese oder schlaffe Lähmung
• Schwäche der Atemmuskulatur
• Rhabdomyolyse bei ausgeprägter oder lang anhaltender Hypokaliämie

Eine symmetrische proximale oder generalisierte Schwäche bei erhaltener Sensibilität spricht für eine hypokaliämische Paralyse. Bewusstseinsstörungen, sensible Ausfälle, Hirnnervenbeteiligung oder deutliche Schmerzen sollten eine Abklärung anderer neurologischer Diagnosen veranlassen [17].

Gastrointestinale und renale Manifestationen

Eine Hypokaliämie kann Obstipation, Ileus, Übelkeit und abdominelle Distension verursachen. Renal zeigen sich Polyurie und Polydipsie infolge eines eingeschränkten Konzentrationsvermögens. Chronischer Kaliummangel kann tubulointerstitielle Schäden, Zystenbildung und eine progrediente chronische Nierenerkrankung verursachen. Bei Essstörungen können wiederholte Episoden von Hypovolämie und Hypokaliämie gemeinsam zu einer hypokaliämischen Nephropathie führen [11].

Kardiale Manifestationen

Das EKG kann Folgendes zeigen:

• abgeflachte oder negative T-Wellen
• ST-Senkung
• prominente U-Wellen
• verlängertes QU-Intervall, das die automatische EKG-Auswertung mitunter als QTc-Verlängerung ausgibt
• supraventrikuläre und ventrikuläre Extrasystolen
• Vorhofflimmern
• AV-Block
• ventrikuläre Tachykardie, Torsade de pointes oder Kammerflimmern

Eine Hypokaliämie vermindert repolarisierende Kaliumströme und verstärkt die Wirkung von Arzneimitteln, die den hERG-Kanal blockieren. Die Kombination aus Hypokaliämie, Hypomagnesiämie und QT-verlängernden Arzneimitteln geht mit einem besonders hohen Risiko für Torsade de pointes einher [18]. In einer multizentrischen Studie wiesen 40 Prozent der Patienten mit P-Kalium unter 3,5 mmol/L mindestens eine der untersuchten EKG-Auffälligkeiten auf. Eine T-Wellen-Abflachung fand sich bei 27 Prozent, eine ST-Senkung bei 16 Prozent und eine QTc-Verlängerung bei 14 Prozent [19].

Abklärung und Diagnostik

Bestätigung und Risikoeinschätzung

Bei unerwartetem Ergebnis ist die Probe umgehend zu wiederholen, insbesondere bei Diskrepanz zwischen Laborwert und Klinik. Zu prüfen sind Entnahmezeitpunkt, Probenhandhabung und eine eventuelle ausgeprägte Leukozytose, da eine fortgesetzte zelluläre Aufnahme im Probenröhrchen in seltenen Fällen eine Pseudohypokaliämie verursachen kann.

Sofort zu beurteilen sind:

• Symptome und Geschwindigkeit des Beginns
• EKG
• Herzerkrankung und frühere Arrhythmien
• Digitalis oder QT-verlängernde Arzneimittel
• laufende Insulin-, Beta-2-Agonisten- oder Diuretikatherapie
• Erbrechen, Diarrhö, Stoma oder Magensonde
• Blutdruck, Puls, Orthostase und Volumenstatus
• Urinproduktion und Nierenfunktion

Ein EKG sollte bei P-Kalium unter 3,0 mmol/L, bei Symptomen, Herzerkrankung, Digitalistherapie oder raschem Abfall abgeleitet werden. Bei schwerer Hypokaliämie sollte ein EKG auch dann abgeleitet werden, wenn der Patient symptomfrei ist.

Basislabordiagnostik

In der Regel anzufordern sind:

• P-Kalium mit wiederholten Kontrollen
• P-Natrium, P-Chlorid und Standardbikarbonat
• P-Kreatinin und eGFR
• P-Magnesium
• P-Kalzium und P-Phosphat bei Verdacht auf Tubulopathie, Mangelernährung oder Refeeding
• P-Glukose
• Blutgasanalyse, wenn der Säure-Basen-Status nicht offensichtlich ist
• U-Kalium, U-Kreatinin und U-Chlorid in frischem Spontanurin
• Urinstreifentest einschließlich Glukose und Protein

Selektiv zu ergänzen sind TSH und freies T4, Renin und Aldosteron, Kortisoldiagnostik, Digoxinspiegel, Diuretikascreening, Urin-pH, Beurteilung der Ammoniumausscheidung oder genetische Diagnostik.

Anamnese

Ausdrücklich zu erfragen sind:

• Beginn und rezidivierende Episoden
• Diarrhö, Erbrechen, Magensonde und Stomafördermenge
• Gewichtsveränderung, restriktives Essverhalten und Purging
• Lakritz, pflanzliche Arzneimittel und Nahrungsergänzungsmittel
• Diuretika, Laxanzien und Mittel zur Gewichtsreduktion
• Insulin, Beta-2-Agonisten und Antibiotika
• Polyurie, Polydipsie und Salzhunger
• Hypertonie und früher Schlaganfall in der Familie
• episodische Schwäche nach Kohlenhydraten oder körperlicher Anstrengung
• Sicca-Symptome, Nierensteine und Hörminderung

Beurteilung der renalen Kaliumausscheidung

Der 24-Stunden-Urin ist bei stabiler Situation die Referenzmethode. Bei Hypokaliämie spricht eine Kaliumausscheidung über 15 mmol pro 24 Stunden für einen unangemessen hohen renalen Verlust. Eine Spontanurinprobe ist oft praktikabler:

$$\text{U-Kalium/U-Kreatinin} = \frac{\text{U-Kalium, mmol/L}}{\text{U-Kreatinin, mmol/L}}$$

Ein Quotient über 1,5 mmol/mmol entspricht etwa 13 mmol Kalium pro Gramm Kreatinin und spricht für einen renalen Kaliumverlust [1]. Der Grenzwert ist richtungsweisend, nicht absolut. Muskelmasse, Zeitpunkt, Flüssigkeitsstatus, kürzlich erfolgte Kaliumgabe und Diuretika beeinflussen das Ergebnis. Die Probe sollte nach Möglichkeit vor der Kaliumsubstitution und vor einer Diuretikadosis gewonnen werden.

Die fraktionelle Kaliumexkretion (FEK) lässt sich wie folgt berechnen:

$$\text{FEK, Prozent} = \frac{\text{U-Kalium} \times \text{P-Kreatinin}} {\text{P-Kalium} \times \text{U-Kreatinin}} \times 100$$

In einer diagnostischen Studie ergab eine FEK über 9,29 Prozent eine Sensitivität von 80,6 Prozent und eine Spezifität von 85,7 Prozent für einen renalen Kaliumverlust [20]. Bei fortgeschrittener Niereninsuffizienz ist die FEK weniger zuverlässig.

Der transtubuläre Kaliumgradient (TTKG) wird nicht als alleinige Routinemethode empfohlen. Die Berechnung beruht auf Annahmen über die Wasser- und Harnstoffverarbeitung in den Sammelrohren, die nicht immer erfüllt sind [7].

Integration von Säure-Basen-Status, Blutdruck und U-Chlorid

flowchart TD
A["Bestätigte Hypokaliämie<br>Symptome und EKG beurteilen"] --> B["Magnesium, Kreatinin,<br>Bikarbonat und Urinelektrolyte messen"]
B --> C["Renale Kalium-<br>ausscheidung beurteilen"]
C -->|"Niedrig"| D["An gastrointestinalen Verlust,<br>geringe Zufuhr oder intrazelluläre Verschiebung denken"]
C -->|"Hoch"| E["Renaler Kaliumverlust<br>Säure-Basen-Status beurteilen"]
E -->|"Metabolische Azidose"| F["An renal-tubuläre Azidose,<br>Ketoazidose oder osmotische Diurese denken"]
E -->|"Metabolische Alkalose"| G["Blutdruck<br>und U-Chlorid beurteilen"]
G -->|"Normaler oder niedriger Blutdruck"| H["Diuretika, Erbrechen,<br>Bartter- oder Gitelman-Syndrom"]
G -->|"Hypertonie"| I["Renin und Aldosteron messen<br>Kortisol und Lakritz erwägen"]
D --> J["Ursache behandeln<br>und Kalium ersetzen"]
F --> J
H --> J
I --> J

Das U-Chlorid ist bei metabolischer Alkalose besonders wertvoll. Ein Wert unter 20 mmol/L spricht in der Regel für eine chloridsensitive Alkalose. Diuretika können während der aktiven Arzneimittelwirkung ein hohes U-Chlorid, nach Abklingen der Wirkung jedoch einen niedrigen Wert verursachen. Wiederholte Messungen können daher erforderlich sein [2,14].

Diagnostik bei Hypertonie

Die Hypokaliämie ist nach Möglichkeit vor der Bestimmung von Aldosteron und Renin zu korrigieren, da Kaliummangel die Aldosteronsekretion hemmen und einen falsch niedrigen Aldosteronspiegel verursachen kann. Zu berücksichtigen sind außerdem Arzneimitteleffekte, Natriumzufuhr, Körperlage und Entnahmezeitpunkt.

Ein erhöhter Aldosteron-Renin-Quotient spricht für einen primären Aldosteronismus, wobei die Analysemethode und der Entscheidungsgrenzwert des jeweiligen Labors heranzuziehen sind. Auf einen positiven Screeningtest folgt in der Regel ein Bestätigungstest. Bei gesichertem primärem Aldosteronismus wird eine Nebennierenbildgebung empfohlen und bei Operationskandidaten in der Regel eine Nebennierenvenenkatheterisierung, um eine unilaterale von einer bilateralen Aldosteronproduktion zu unterscheiden [21].

Das Muster liefert weitere Hinweise:

Differenzialdiagnosen

Bei Muskelschwäche oder Lähmung müssen Schlaganfall, Rückenmarksschädigung, Guillain-Barré-Syndrom, Myasthenia gravis, Botulismus, entzündliche Myopathie und andere Elektrolytstörungen erwogen werden. Hypophosphatämie und Hypomagnesiämie können ähnliche oder gleichzeitige Symptome verursachen.

Bei metabolischer Alkalose und Verdacht auf eine hereditäre Tubulopathie sind eine aktive oder verschleierte Diuretikaeinnahme sowie selbstinduziertes Erbrechen auszuschließen, bevor eine genetische Diagnose gestellt wird. Hypomagnesiämie und Hypokalziurie stützen ein Gitelman-Syndrom. Früher Beginn, Polyhydramnion, Hyperkalziurie oder Nephrokalzinose stützen ein Bartter-Syndrom [13,14].

Bei Azidose mit normaler Anionenlücke wird die Diarrhö von der renal-tubulären Azidose anhand von Anamnese, Urin-pH und einer Beurteilung der Ammoniumausscheidung im Urin abgegrenzt. Eine negative Urin-Anionenlücke spricht indirekt für eine hohe Ammoniumausscheidung und damit für einen extrarenalen Bikarbonatverlust, während ein positiver oder unzureichend negativer Wert eine renal-tubuläre Azidose stützen kann. Die Methode ist unter anderem bei Ketonurie und anderen nicht gemessenen Urinanionen unzuverlässig.

Therapie

Grundsätze

Die Behandlung verfolgt vier gleichzeitige Ziele:

1. Patienten mit unmittelbarem Arrhythmie- oder Paralyserisiko identifizieren
2. laufende Verluste oder intrazelluläre Verschiebung stoppen
3. Kalium und Magnesium ersetzen
4. die Grundursache behandeln und Rezidiven vorbeugen

Orales Kaliumchlorid ist Mittel der ersten Wahl, wenn der Patient Arzneimittel enteral aufnehmen kann und kein unmittelbar lebensbedrohlicher Zustand vorliegt. Kaliumchlorid eignet sich besonders bei Chloridmangel und metabolischer Alkalose. Kaliumcitrat oder Kaliumbikarbonat können bei renal-tubulärer Azidose zweckmäßiger sein, sollten jedoch im Rahmen einer ätiologisch gezielten Therapie eingesetzt werden.

Kaliumphosphat ist einer gleichzeitig bestehenden klinisch relevanten Hypophosphatämie vorbehalten. Es sollte nicht routinemäßig allein zur Korrektur einer Hypokaliämie eingesetzt werden.

Indikationen für eine intravenöse Therapie

Intravenöses Kalium ist bei einem der folgenden Befunde zu geben:

• P-Kalium unter 2,5 mmol/L
• Arrhythmie oder hypokaliämiebedingte EKG-Veränderungen
• ausgeprägte Muskelschwäche, Lähmung oder respiratorische Beeinträchtigung
• Rhabdomyolyse
• Unfähigkeit, eine orale Therapie einzunehmen oder zu resorbieren
• anhaltend rascher Verlust
• Notwendigkeit einer raschen Korrektur vor einer Akuttherapie, die das P-Kalium weiter senkt

Bei Herzerkrankung, Digitalistherapie, akuter Ischämie oder gleichzeitiger Hypomagnesiämie kann eine intravenöse Therapie auch bei höheren Werten gerechtfertigt sein.

Kaliumsubstitution

Eine periphere Infusionsrate von 10 mmol pro Stunde ist in vielen Einrichtungen Standard. Eine Rate von 20 mmol pro Stunde sollte schweren Fällen mit zentralem Zugang und kontinuierlicher Überwachung vorbehalten bleiben. Die lokalen schwedischen Verdünnungs- und Infusionsvorschriften sind zu befolgen, da verfügbare Zubereitungen und zulässige Konzentrationen variieren.

Als Trägerlösung ist vorrangig Natriumchloridlösung zu verwenden. Glukoselösung kann die Insulinfreisetzung stimulieren und die Hypokaliämie verschlechtern. Ausnahmen kommen bei bestimmten Zuständen vor, erfordern jedoch eine individuelle Beurteilung [1].

Unter intravenöser Therapie ist das P-Kalium nach etwa 2 bis 4 Stunden sowie nach jedem größeren Substitutionsschritt zu kontrollieren. Bei hoher Infusionsrate, eingeschränkter Nierenfunktion, Oligurie oder Risiko einer raschen Umverteilung sind engmaschigere Kontrollen erforderlich. Bei steigendem Kalium, abnehmender Diurese oder neu aufgetretenen Zeichen einer Niereninsuffizienz ist die Zufuhr zu unterbrechen oder zu reduzieren.

Konzentriertes Kalium darf niemals als unkontrollierte intravenöse Injektion verabreicht werden. Kalium ist in mmol zu verordnen, per Infusionspumpe zu verabreichen und gemäß den Sicherheitsrichtlinien der Einrichtung zu handhaben.

Besondere Situationen

Intrazelluläre Verschiebung

Bei periodischer Paralyse, hohen Dosen von Beta-2-Agonisten oder insulininduzierter Hypokaliämie sollte die Substitution vorsichtig erfolgen, da der Gesamtbestand normal sein kann. Bei familiärer hypokaliämischer periodischer Paralyse wird vorrangig orales, kurz wirksames Kalium empfohlen. Publizierte Expertenempfehlungen nennen 0,2 bis 0,4 mmol/kg alle 30 Minuten, wobei eine Tagesgesamtdosis von 200 bis 250 mmol nicht überschritten werden sollte; bei bislang nicht diagnostizierten Patienten sollte eine solche Behandlung jedoch unter fachärztlicher Leitung und mit wiederholten Kontrollen erfolgen [17].

Bei thyreotoxischer periodischer Paralyse wird die Thyreotoxikose behandelt, und ein nichtselektiver Betablocker kann die adrenerge Kaliumverschiebung vermindern. Eine übermäßige Kaliumzufuhr kann eine Rebound-Hyperkaliämie nach sich ziehen [8].

Hyperglykämische Krise

Bei diabetischer Ketoazidose ist der Gesamtkaliumbestand des Körpers in der Regel vermindert, auch wenn das initiale P-Kalium normal oder erhöht ist. Unter Gabe von Insulin und Flüssigkeit sinkt der Kaliumspiegel. Das P-Kalium ist daher engmaschig zu kontrollieren und Kalium gemäß einem spezifischen Protokoll zuzusetzen. Bei einem initialen P-Kalium unter 3,5 mmol/L wird die Insulintherapie aufgeschoben und Kalium gegeben, bis das P-Kalium über 3,5 mmol/L liegt, da Insulin sonst Arrhythmien und eine Schwäche der Atemmuskulatur auslösen kann [22].

Refeeding

Beim Refeeding nach längerem Hungern kann die Insulinfreisetzung gleichzeitig eine Hypokaliämie, Hypophosphatämie und Hypomagnesiämie verursachen. Alle drei Elektrolyte sind vor und während der Steigerung der Ernährung zu kontrollieren. Kalium darf nicht isoliert behandelt werden, solange ein Phosphat- oder Magnesiummangel fortbesteht [11].

Erbrechen und Chloridmangel

Bei Hypovolämie und chloridsensitiver metabolischer Alkalose werden Natriumchlorid und Kaliumchlorid benötigt. Eine alleinige Kaliumsubstitution korrigiert den renin- und aldosterongetriebenen Kaliumverlust nicht, solange der Volumen- und Chloridmangel fortbesteht [2].

Diuretikainduzierte Hypokaliämie

Zu erwägen sind:

• Reduktion der Diuretikadosis
• Behandlung einer begleitenden Diarrhö oder eines Erbrechens
• Korrektur eines Magnesiummangels
• Verringerung einer übermäßigen Natriumzufuhr
• Ergänzung mit Kalium
• Umstellung auf oder Kombination mit einem kaliumsparenden Diuretikum, sofern die Indikation dies zulässt
• Einsatz von ACE-Hemmern oder Angiotensinrezeptorblockern, wenn eine solche Therapie ohnehin indiziert ist

Eine kaliumsparende Therapie ist bei Niereninsuffizienz und in Kombination mit anderen kaliumerhöhenden Arzneimitteln vorsichtig einzusetzen [5].

Gitelman- und Bartter-Syndrom

Das Gitelman-Syndrom wird in der Regel mit großzügiger Salzzufuhr sowie oralem Magnesium und Kalium behandelt. Bei persistierenden Symptomen können Amilorid, Eplerenon, Spironolacton oder in bestimmten Fällen eine Blockade des Renin-Angiotensin-Systems durch den Facharzt erwogen werden. Therapieziel ist die Symptomkontrolle und ein sicherer Kaliumspiegel, nicht zwingend eine vollständige Normalisierung der Laborwerte [13].

Beim Bartter-Syndrom werden Kaliumchlorid und häufig eine Prostaglandinhemmung, beispielsweise mit Indometacin, eingesetzt; die Evidenz ist jedoch begrenzt, und renale, gastrointestinale und kardiovaskuläre Risiken erfordern eine fachärztliche Nachsorge [14].

Renal-tubuläre Azidose

Die distale renal-tubuläre Azidose wird mit Alkali behandelt, häufig mit Kaliumcitrat, wenn eine Hypokaliämie oder Nierensteine vorliegen. Ziel der Behandlung ist es, die Azidose zu korrigieren, den Kalziumverlust zu verringern und einer Nephrokalzinose sowie Skeletterkrankungen vorzubeugen. Bei Sjögren-Syndrom oder einer anderen autoimmunen tubulointerstitiellen Nephritis kann eine immunmodulierende Therapie in Betracht kommen, ihre Wirkung auf den eigentlichen Azidifizierungsdefekt ist jedoch variabel [15,16].

Primärer Aldosteronismus

Eine unilaterale Aldosteronproduktion wird nach Möglichkeit mittels laparoskopischer Adrenalektomie behandelt. Bilaterale Erkrankungen und nicht operierte Patienten werden mit einem Mineralokortikoidrezeptorantagonisten behandelt, in der Regel Spironolacton oder Eplerenon. Bei Einleitung der spezifischen Therapie ist das Kalium engmaschig zu überwachen [21].

Verlaufskontrolle und Prognose

Die Verlaufskontrolle richtet sich nach Ursache, Schweregrad und Rezidivrisiko. Nach akuter intravenöser Therapie wird das P-Kalium kontrolliert, bis der Wert ohne weitere Infusion stabil ist. Gleichzeitig sind Magnesium, Kreatinin, Säure-Basen-Status und laufende Verluste zu kontrollieren.

Nach Beginn oder Dosisänderung von Diuretika, kaliumsparenden Arzneimitteln, ACE-Hemmern, Angiotensinrezeptorblockern oder Mineralokortikoidrezeptorantagonisten sollten Kalium und Nierenfunktion frühzeitig und danach entsprechend dem Risikoprofil kontrolliert werden. Engmaschigere Kontrollen sind erforderlich bei hohem Alter, chronischer Nierenerkrankung, Herzinsuffizienz, Diabetes, interkurrenter Dehydratation oder Kombinationstherapie.

Weitere Abklärung oder Überweisung an Nephrologie oder Endokrinologie bei:

• ungeklärter oder rezidivierender Hypokaliämie
• persistierendem renalem Kaliumverlust
• Hypertonie mit Verdacht auf eine Störung des Aldosteron- oder Mineralokortikoidsystems
• metabolischer Azidose mit Verdacht auf renal-tubuläre Azidose
• Verdacht auf Gitelman- oder Bartter-Syndrom oder eine andere hereditäre Tubulopathie
• Therapieresistenz trotz adäquater Kalium- und Magnesiumgabe
• Nierensteinen, Nephrokalzinose oder progredienter Nierenfunktionseinschränkung
• Manifestation im Kindesalter oder eindeutiger Familienanamnese

Die Prognose ist gut, wenn die Ursache vorübergehend ist und behandelt wird. Eine sich rasch entwickelnde schwere Hypokaliämie kann dagegen ventrikuläre Arrhythmien, Lähmungen oder eine respiratorische Insuffizienz verursachen. Ein chronischer, unbehandelter Kaliummangel kann zu Nierenschäden beitragen und das Arrhythmierisiko erhöhen. Langfristiges Ziel ist daher nicht nur ein normalisiertes P-Kalium, sondern auch die Beseitigung des zugrunde liegenden Mechanismus.

Quellen

1. Kardalas E et al. Hypokalemia: a clinical update. Endocrine Connections 2018. PMID: 29540487
2. Do C, Vasquez PC, Soleimani M. Metabolic Alkalosis Pathogenesis, Diagnosis, and Treatment: Core Curriculum 2022. American Journal of Kidney Diseases 2022. PMID: 35525634
3. Hansen BA, Bruserud Ø. Hypomagnesemia in critically ill patients. Journal of Intensive Care 2018. PMID: 29610664
4. Zacchia M et al. Potassium: From Physiology to Clinical Implications. Kidney Diseases 2016. PMID: 27536695
5. Lin Z, Wong LYF, Cheung BMY. Diuretic-induced hypokalaemia: an updated review. Postgraduate Medical Journal 2022. PMID: 33688065
6. Hoppe LK et al. Association of Abnormal Serum Potassium Levels with Arrhythmias and Cardiovascular Mortality: a Systematic Review and Meta-Analysis of Observational Studies. Cardiovascular Drugs and Therapy 2018. PMID: 29679302
7. Yamada S, Inaba M. Potassium Metabolism and Management in Patients with CKD. Nutrients 2021. PMID: 34063969
8. Lin SH, Huang CL. Mechanism of thyrotoxic periodic paralysis. Journal of the American Society of Nephrology 2012. PMID: 22460532
9. Zietse R, Zoutendijk R, Hoorn EJ. Fluid, electrolyte and acid-base disorders associated with antibiotic therapy. Nature Reviews Nephrology 2009. PMID: 19322184
10. Scoglio M et al. Kidney Tubular Damage Secondary to Deferasirox: Systematic Literature Review. Children 2021. PMID: 34943300
11. Puckett L. Renal and electrolyte complications in eating disorders: a comprehensive review. Journal of Eating Disorders 2023. PMID: 36803805
12. Tetti M et al. Liddle Syndrome: Review of the Literature and Description of a New Case. International Journal of Molecular Sciences 2018. PMID: 29534496
13. Blanchard A et al. Gitelman syndrome: consensus and guidance from a Kidney Disease: Improving Global Outcomes Controversies Conference. Kidney International 2017. PMID: 28003083
14. Cunha TDS, Heilberg IP. Bartter syndrome: causes, diagnosis, and treatment. International Journal of Nephrology and Renovascular Disease 2018. PMID: 30519073
15. Mohebbi N, Wagner CA. Pathophysiology, diagnosis and treatment of inherited distal renal tubular acidosis. Journal of Nephrology 2018. PMID: 28994037
16. Ungureanu O, Ismail G. Distal Renal Tubular Acidosis in Patients with Autoimmune Diseases: An Update on Pathogenesis, Clinical Presentation and Therapeutic Strategies. Biomedicines 2022. PMID: 36140232
17. Statland JM et al. Review of the Diagnosis and Treatment of Periodic Paralysis. Muscle & Nerve 2018. PMID: 29125635
18. El-Sherif N, Turitto G. Electrolyte disorders and arrhythmogenesis. Cardiology Journal 2011. PMID: 21660912
19. Kildegaard H et al. Prevalence and prognostic value of electrocardiographic abnormalities in hypokalemia: A multicenter cohort study. Journal of Internal Medicine 2024. PMID: 38098171
20. Li J et al. Diagnostic value of parameters from a spot urine sample for renal potassium loss in hypokalemia. Clinica Chimica Acta 2020. PMID: 33096028
21. Funder JW et al. The Management of Primary Aldosteronism: Case Detection, Diagnosis, and Treatment: An Endocrine Society Clinical Practice Guideline. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 2016. PMID: 26934393
22. Umpierrez GE et al. Hyperglycemic Crises in Adults With Diabetes: A Consensus Report. Diabetes Care 2024. PMID: 39052901