Renal potassium management in chronic kidney disease: Differences between patients with or without hyperkalemia
Introduction: Hyperkalemia (HK) is a common electrolyte disorder in chronic kidney disease (CKD), mainly in the advanced stages. A positive potassium balance due to reduced renal excretory capacity is likely the main pathogenic mechanism of HK. Research into the relative role of each pathogenic elem...
| Main Authors: | , , , , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Elsevier
2020-03-01
|
| Series: | Nefrología (English Edition) |
| Subjects: | |
| Online Access: | http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2013251420300365 |
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|---|---|
| author | Fernando Caravaca-Fontán Julian Valladares Rosa Díaz-Campillejo Sergio Barroso Enrique Luna Francisco Caravaca |
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| author_sort | Fernando Caravaca-Fontán |
| collection | DOAJ |
| description | Introduction: Hyperkalemia (HK) is a common electrolyte disorder in chronic kidney disease (CKD), mainly in the advanced stages. A positive potassium balance due to reduced renal excretory capacity is likely the main pathogenic mechanism of HK. Research into the relative role of each pathogenic element in the development of HK in CKD may help to implement more suitable therapies. Objective: To investigate renal potassium handling in advanced CKD patients, and to determine the differences between patients with or without HK. Material and methods: Cross-sectional observational study in adult patients with stage 4–5 CKD pre-dialysis. Selection criteria included clinically stable patients and the ability to collect a 24 h urine sample correctly. Blood and urinary biochemical parameters were analyzed including sodium and potassium (K). Fractional excretion of K (FEK) and K load relative to glomerular filtration (Ku/GFR) were calculated. HK was defined as a serum K concentration ≥5.5 mmol/l. Results: The study group consisted of 212 patients (mean age 65 ± 14 years, 92 females) with a mean GFR of 15.0 ± 4.2 mL/min/1.73 m2. 63 patients (30%) had HK. Patients with HK had lower mean bicarbonate levels with respect to patients with normal K levels (NK) (20.3 ± 3.1 vs. 22.8 ± 3.2 mEq/l, P < .0001), but no differences were noted in total urinary sodium and K excretion. While mean FEK values were lower in patients with HK (32.1 ± 12.1% vs. 36.4 ± 14.3%, P = .038), Ku / GFR values were significantly greater with respect to the NK subgroup (4.2 ± 1.5 vs. 3.7 ± 1.4 mmol/mL/min, P = 0.049). FEK showed a strong linear correlation with Ku / GFR (R2 = 0.74), and partial linear regressions demonstrated that at a similar Ku/GFR level, the FEK of patients with HK was lower than that of NK patients. By multivariate linear and logistic regression analyses, both FEK and Ku/GFR were shown to be the main determinants of K serum levels and HK. Conclusions: Although the K load relative to glomerular filtration (Ku / GFR) is an important determinant of HK in advanced CKD, the most noteworthy characteristic associated with HK in these patients was the limitation of compensatory urinary K excretion, as indicated by lower FEK. Resumen: Introducción: La hipercaliemia (HK) es un hallazgo frecuente en la enfermedad renal crónica(ERC), sobre todo en sus estadios más avanzados. El mecanismo patogénico más comúnde esta alteración es la ingesta-absorción de potasio que sobrepasa la capacidad excretorarenal. La investigación sobre el papel relativo de cada uno de los elementos patogénicos enel desarrollo de HK podría ayudar a su tratamiento. Objetivo: Analizar el manejo renal de potasio en pacientes con ERC avanzada prediálisis, yestablecer qué diferencias existen entre los que presentan o no HK. Material y métodos: Estudio transversal de observación en pacientes adultos con ERC estadio4–5 prediálisis. Entre los pacientes incidentes en la consulta ERCA se seleccionaron aque-llos clínicamente estables con capacidad para recoger adecuadamente la orina de 24 horas. Se midieron parámetros bioquímicos en sangre y orina que incluyeron las concentracio-nes de sodio y potasio (K). Se calculó la fracción de excreción de K (FEK) y la carga de Krelativa al filtrado glomerular (Ko/FG). Se definió la HK como una concentración de K sérico≥ 5,5 mmol/l. Resultados: Se incluyeron 212 pacientes (edad 65 ± 14 a˜nos, 92 mujeres) con un FG15,0 ± 4,2 ml/min/1,73 m2. Sesenta y tres pacientes (30%) presentaban HK. Los pacientescon HK tenían un bicarbonato sérico más bajo (20,3 ± 3,1 vs. 22,8 ± 3,2 mEq/l, p < 0,0001),y un menor filtrado glomerular (14,1 ± 3,3 vs. 15,4 ± 4,4 ml/min/1,73 m2, p = 0,028), pero nomostraban diferencias en la excreción urinaria total de sodio o K. La FEK era inferior enlos pacientes con HK con respecto a los que presentaban normocaliemia (32,1 ± 12,1% vs.36,4 ± 14,3%, p = 0,038), mientras que la Ko/FG fue mayor (4,2 ± 1,5 vs. 3,7 ± 1,4 mmol porcada ml/min, p = 0,049). Existía una fuerte correlación lineal entre Ko/FG y FEK (R2= 0,74), yen regresiones parciales se observó que a igual carga de K, la FEK era inferior en los pacientescon HK. Mediante regresión lineal y regresión logística multivariable, tanto la FEK como laKo/FG fueron los principales determinantes del K sérico y de la HK. Conclusiones: Aunque la carga de K relativa a la función renal (Ko/FG) se asocia de formarelevante a la HK de la ERC, la principal característica asociada a esta alteración bioquímicaes la incompleta excreción renal compensatoria de K, expresada como una menor FEK. |
| first_indexed | 2024-12-12T22:00:50Z |
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| issn | 2013-2514 |
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| publishDate | 2020-03-01 |
| publisher | Elsevier |
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| series | Nefrología (English Edition) |
| spelling | doaj.art-2ad22a91d13e42a5b1ed03fd1f46956b2022-12-22T00:10:31ZengElsevierNefrología (English Edition)2013-25142020-03-01402152159Renal potassium management in chronic kidney disease: Differences between patients with or without hyperkalemiaFernando Caravaca-Fontán0Julian Valladares1Rosa Díaz-Campillejo2Sergio Barroso3Enrique Luna4Francisco Caravaca5Corresponding author.; Servicio Nefrología, Hospital Infanta Cristina, Badajoz, SpainServicio Nefrología, Hospital Infanta Cristina, Badajoz, SpainServicio Nefrología, Hospital Infanta Cristina, Badajoz, SpainServicio Nefrología, Hospital Infanta Cristina, Badajoz, SpainServicio Nefrología, Hospital Infanta Cristina, Badajoz, SpainServicio Nefrología, Hospital Infanta Cristina, Badajoz, SpainIntroduction: Hyperkalemia (HK) is a common electrolyte disorder in chronic kidney disease (CKD), mainly in the advanced stages. A positive potassium balance due to reduced renal excretory capacity is likely the main pathogenic mechanism of HK. Research into the relative role of each pathogenic element in the development of HK in CKD may help to implement more suitable therapies. Objective: To investigate renal potassium handling in advanced CKD patients, and to determine the differences between patients with or without HK. Material and methods: Cross-sectional observational study in adult patients with stage 4–5 CKD pre-dialysis. Selection criteria included clinically stable patients and the ability to collect a 24 h urine sample correctly. Blood and urinary biochemical parameters were analyzed including sodium and potassium (K). Fractional excretion of K (FEK) and K load relative to glomerular filtration (Ku/GFR) were calculated. HK was defined as a serum K concentration ≥5.5 mmol/l. Results: The study group consisted of 212 patients (mean age 65 ± 14 years, 92 females) with a mean GFR of 15.0 ± 4.2 mL/min/1.73 m2. 63 patients (30%) had HK. Patients with HK had lower mean bicarbonate levels with respect to patients with normal K levels (NK) (20.3 ± 3.1 vs. 22.8 ± 3.2 mEq/l, P < .0001), but no differences were noted in total urinary sodium and K excretion. While mean FEK values were lower in patients with HK (32.1 ± 12.1% vs. 36.4 ± 14.3%, P = .038), Ku / GFR values were significantly greater with respect to the NK subgroup (4.2 ± 1.5 vs. 3.7 ± 1.4 mmol/mL/min, P = 0.049). FEK showed a strong linear correlation with Ku / GFR (R2 = 0.74), and partial linear regressions demonstrated that at a similar Ku/GFR level, the FEK of patients with HK was lower than that of NK patients. By multivariate linear and logistic regression analyses, both FEK and Ku/GFR were shown to be the main determinants of K serum levels and HK. Conclusions: Although the K load relative to glomerular filtration (Ku / GFR) is an important determinant of HK in advanced CKD, the most noteworthy characteristic associated with HK in these patients was the limitation of compensatory urinary K excretion, as indicated by lower FEK. Resumen: Introducción: La hipercaliemia (HK) es un hallazgo frecuente en la enfermedad renal crónica(ERC), sobre todo en sus estadios más avanzados. El mecanismo patogénico más comúnde esta alteración es la ingesta-absorción de potasio que sobrepasa la capacidad excretorarenal. La investigación sobre el papel relativo de cada uno de los elementos patogénicos enel desarrollo de HK podría ayudar a su tratamiento. Objetivo: Analizar el manejo renal de potasio en pacientes con ERC avanzada prediálisis, yestablecer qué diferencias existen entre los que presentan o no HK. Material y métodos: Estudio transversal de observación en pacientes adultos con ERC estadio4–5 prediálisis. Entre los pacientes incidentes en la consulta ERCA se seleccionaron aque-llos clínicamente estables con capacidad para recoger adecuadamente la orina de 24 horas. Se midieron parámetros bioquímicos en sangre y orina que incluyeron las concentracio-nes de sodio y potasio (K). Se calculó la fracción de excreción de K (FEK) y la carga de Krelativa al filtrado glomerular (Ko/FG). Se definió la HK como una concentración de K sérico≥ 5,5 mmol/l. Resultados: Se incluyeron 212 pacientes (edad 65 ± 14 a˜nos, 92 mujeres) con un FG15,0 ± 4,2 ml/min/1,73 m2. Sesenta y tres pacientes (30%) presentaban HK. Los pacientescon HK tenían un bicarbonato sérico más bajo (20,3 ± 3,1 vs. 22,8 ± 3,2 mEq/l, p < 0,0001),y un menor filtrado glomerular (14,1 ± 3,3 vs. 15,4 ± 4,4 ml/min/1,73 m2, p = 0,028), pero nomostraban diferencias en la excreción urinaria total de sodio o K. La FEK era inferior enlos pacientes con HK con respecto a los que presentaban normocaliemia (32,1 ± 12,1% vs.36,4 ± 14,3%, p = 0,038), mientras que la Ko/FG fue mayor (4,2 ± 1,5 vs. 3,7 ± 1,4 mmol porcada ml/min, p = 0,049). Existía una fuerte correlación lineal entre Ko/FG y FEK (R2= 0,74), yen regresiones parciales se observó que a igual carga de K, la FEK era inferior en los pacientescon HK. Mediante regresión lineal y regresión logística multivariable, tanto la FEK como laKo/FG fueron los principales determinantes del K sérico y de la HK. Conclusiones: Aunque la carga de K relativa a la función renal (Ko/FG) se asocia de formarelevante a la HK de la ERC, la principal característica asociada a esta alteración bioquímicaes la incompleta excreción renal compensatoria de K, expresada como una menor FEK.http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2013251420300365Fracción excreción de potasioHipercaliemiaInsuficiencia renal crónica |
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