Akademisk afhandling
Potassium regulation in heart and skeletal muscles; relation to level of K intake, disease mechanisms and pharmacotherapy
31. okt. 2005
2 min.
Disputatsen er baseret på otte originalarbejder udgående fra Medicinsk Afdeling B, Hjertecentret, H:S Rigshospitalet og Department of Cardiology, Royal North Shore Hospial, Sydney, Australien.
Den fysiologiske betydning af regulering af hjertets og skeletmuskulaturens Na,K-pumper ved forskellige tilstande og sygdomme er kompleks, idet modificerende reguleringer ofte finder sted samtidigt. Et særligt aspekt af ændringer i Na,K-pumpens koncentration/aktivitet knytter sig til pumpens effekt på kalium (K)-homeostasen. Dette blev belyst in vivo vha. infusion af KCl i normale, K-depleterede eller K supplementerede dyr - foderregimer, hvorved betydende parametre i K-homeostasen kan ændres. Infusionerne medførte relative K-stigninger af samme størrelsesorden i hjerte og muskler. K-optagelsen i musklerne korrelerede positivt til præinfusions-Na, og der var en tendens til en negativ korrelation til musklernes Na,K-pumpe-koncentration. I hjertet fandtes en negativ korrelation mellem K-optagelsen og præinfusions-K og en positiv korrelation til myokardiets Na,K-pumpe-koncentration.
Adskillige hormoner og farmaka påvirker K-homeostasen via Na,K-pumpen. Således inhiberede digoxin hos hjertesvigtspatienter ~10% af skeletmusklernes Na,K-pumper og øgede plasma K under og lige efter fysisk aktivitet. I et andet humant studie fandtes øget katecholamin-niveau - induceret af endotoxin-infusion - forbundet med øget Na,K-pumpe-aktivitet i skeletmuskulatur og hypokaliæmi. Studiet bekræftede hypotesen om en nær relation mellem Na,K-pumpe-aktivitet og laktatproduktion under aerobe forhold. Aldosteron og statiner fandtes at påvirke aktiviteten af hjertets Na,K-pumper - og som vist for en række andre Na,K-pumpe-modulerende stoffer - at ændre Na,K-pumpens Na-affinitet. Endotelial nitrogen-oxid-synthase synes at være en anden gennemgående mediator af Na,K-pumpens aktivitet.
Konkluderende fandtes, at effekten af ændringer i Na,K-pumpe-koncentration/aktivitet på K-homeostasen in vivo er kompleks, varierer mellem væv og modificeres af adskillige faktorer, inklusive en række hormoner, farmaka, lokale ionkoncentrationer, Na,K-pumpe isoformer, intracellulære messenger pathways etc. Dette underbygger behovet for in vivo undersøgelser af K-homeostasen. Studierne og litteraturgennemgangen tyder på et stort klinisk potentiale af skærpet opmærksomhed på K-homeostasen. Dette gælder særligt mht. at undgå hypokaliæmi/K-depletering og i stedet sikre et relativt højt K-niveau i plasma, hjerte og muskler, f.eks. vha. høj K-indtagelse eller farmakologisk vha. ACE-inhibitorer, aldosteronantagonister og betablokkere. En sådan »K-strategi« vil formentlig kunne forebygge og reducere sygelighed og dødelighed af flere af de store kardiovaskulære sygdomsgrupper.