WC08 - Kalium Homeostase

Question 1

Hoe verschilt de verdeling van kalium in het lichaam t.o.v. natrium?

Answer 1

De verdeling van K+ in het lichaam verschilt sterk van die van Na+. Terwijl Na+ hoofdzakelijk extracellulair aanwezig is, is het K+ voor 98% in de cellen aanwezig. Hiervan zit een groot percentage in de skeletspieren.

Question 2

Waarom is de hoge intracellulaire kalium concentratie belangrijk?

Answer 2

• Handhaving van het celvolume
• Het functioneren van bepaalde enzymen
• DNA- en eiwitsynthese en celgroei

Question 3

Waarom is de lage extracellulaire kalium concentratie belangrijk?

Answer 3

Voor het handhaven van een concentratiegradiënt, en dus de membraanpotentiaal

Question 4

Het teveel aan kalium dat met het voer wordt opgenomen dient door de nieren te worden uitgescheiden (vooral herbivoren krijgen veel kalium binnen met hun voer). Maar, de nieren hebben een aantal uren nodig om het kalium uit te scheiden. Ondertussen kan het kalium niet in het plasma blijven omdat dit tot levensgevaarlijke situaties zou leiden.
Waar blijft dit kalium tijdelijk?

Answer 4

Een aantal hormonen zorgen voor de tijdelijke opslag van K+ in de cellen van de spieren, de lever en zelfs in de rode bloedcellen

Question 5

Waar wordt kalium uitgescheiden?

Answer 5

Het uitscheiden van kalium gebeurt in de hoofdcellen van de distale tubulus en de verzamelbuis o.i.v. aldosteron en de kalium spiegel

Question 6

Waar wordt kalium extra opgenomen bij een ernstig kalium tekort?

Answer 6

De α-intercalaire cel in de verzamelbuis

Question 7

Welke factoren kunnen de regulatie van de kalium homeostase verstoren?

Answer 7

• Een toename van de stroomsnelheid kan zorgen voor (te)veel kalium verlies
• De zuur-base status

Question 8

Hoe kan de zuur-base status de kalium homeostase verstoren?

Answer 8

Een acidose gaat in veel gevallen samen met een hyperkalemie en een alkalose met een hypokalemie, zoals bijv. een hypokalïemische metabole alkalose bij hyperaldosteronisme of een hypovolemische hypokalïemische metabole alkalose t.g.v. heftig braken of een hyperkalïemische metabole acidose bij obstructie van de urethra. Maar, bij diarree kan als gevolg van het bicarbonaat en kaliumverlies een hypokalïemische metabole acidose ontstaan.

Question 9

Hoe wordt de kalium balans gereguleerd?

Answer 9

1. Er kan een sterk gereguleerde opname plaats vinden.
2. Er kan een soort opslagruimte (buffer) zijn, waarnaar getransporteerd wordt, als er een
   overschot is, en die leeggehaald kan worden als er een tekort is.
3. Er kan een sterk gereguleerde afgifte zijn.

Question 10

Van een sterk gereguleerde opname in de darm is geen sprake en dus kan worden gesteld dat het kalium in het voer wordt opgenomen door de darmwand en in het ECF belandt.
Volgens het plaatje is er 65 mmol K+ aanwezig en is de concentratie 4,5 mmol/L.
Hoeveel liter ECF heeft dit denkbeeldige dier en wat is bij benadering zijn lichaamsgewicht?

Answer 10

Dit betekent dat dit dier ongeveer 65/4,5= 14,5 liter ECF heeft. ECF is 0,2 van het gewicht, dus het dier weegt 72,5 kg. Het is dus waarschijnlijk een mens

Question 11

Answer 11

Question 12

Welk effect heeft de verandering in Vm op de prikkelbaarheid van spierweefsel zoals hartspier en skeletspier?

Answer 12

Question 13

Answer 13

Question 14

Answer 14

Aldosteron. De afgifte van aldosteron staat direct onder controle van de plasma K+ spiegel.

Question 15

Bedenk een verklaring waarom de andere twee hormonen toch een belangrijke rol kunnen spelen bij de (tijdelijke) cellulaire opslag van K+ na een maaltijd of na fysieke inspanning.

Answer 15

Question 16

Waarom zal de kaliumspiegel in het bloed van een hond met diabetes mellitus meer stijgen dan in het bloed van een gezond dier na het eten van een maaltijd met koolhydraten?

Answer 16

Omdat er minder insuline in het bloed is als bij een gezond dier. Insuline kan zorgen voor extrarenale kaliumopname doordat het op de natrium/kalium pomp werkt. Minder goed werkend insuline zorgt er voor dat kalium minder goed/snel wordt opgenomen.

Question 17

De osmolariteit van het bloed kan stijgen t.g.v. de hyperglycemie en dit veroorzaakt een intracellulaire dehydratie.
Wat zal de intracellulaire dehydratie doen met de electrochemische gradiënt voor K+ en wat is het effect op de extracellulaire kalium concentratie?

Answer 17

Als je minder water in de cel hebt, dan wordt de concentratie kalium in de cel hoger en wil dan nog meer naar buiten. Concentratiegradiënt naar buiten toe wordt dus groter, want concentratieverschil binnen en buiten is nog groter geworden.

Question 18

De derde factor heeft te maken met een afwijking in de zuur-base status.
Geef de correcte benaming van de zuurbase afwijking die kan ontstaan t.g.v. diabetes mellitus.

Answer 18

Bij diabetes mellitus kun je vetzuurverbranding krijgen, en kun je een ketoacidose (metabole acidose) krijgen. Daar krijg je een metabole acidose. Respiratoire compensatie; je gaat sneller ademen, want je CO2 moet naar benenden. Renale compensatie kan zorgen dat er meer bicarbonaat gemaakt wordt om weer in balans te komen.

Question 19

Doorloop het schema en leg in je eigen woorden uit dat het effect van een lage pH op de 2 pompen in de membraan zorgt voor de ‘uitwisseling’ van H+ en K+ tussen bloed en cytosol.

Answer 19

cytosol. Er is een lage PH buiten de cel, dus dat remt de pompen onderaan. Je wilt dus niet nog meer zuur naar buiten gooien. H+ blijft dus in de cel, en gaat plaats wisselen met kalium. Zijn negatieve eiwitten waar normaal kalium aan gebonden is. Maar als er dus meer H+ in de cel komt, dan veranderd dat en gaan de H+ binden aan de negatieve eiwitten. Kalium komt dan los en gaan met concentratiegradient naar buiten.

Minder kalium naar binnen (zie pomp zijkant). Lager natrium in de cel. Na/Ka pomp dus zowel geremd door lage Ph als lage natriumconcentratie in de cel. Pomp werkt dus minder hard, en kan wel makkelijker naar buiten, dus dan werk je een hyperkalemie in de hand.

Dus ketoacidose (metabole acidose) zorgt ervoor dat meer kalium de cel verlaat en is hiermee 3e factor voor het ontstaan van hyperkalemie.

Question 20

Answer 20

Question 21

Wat zou theoretisch de juiste aanpak zijn voor een patiënt met hypokaliëmie? U kunt er voor kiezen om te starten met 1) het behandelen van de hyperglycemie, of 2) het bestrijden van de acidose, of 3) het opheffen van de hypokalemie? Beredeneer welke optie de juiste is.

Answer 21

Question 22

Answer 22

Kalium secretie gebeurt in de hoofdcel, onder invloed van aldosteron. Aldosteron opent de ENaC en ROMK, en stimuleert de NA/K pomp

Question 23

Welke zuur-base afwijking verwacht u te vinden bij een kat met hyperaldosteronsime?

Answer 23

De hypokaliemie gaat gepaard met een metabole alkalose. De alpha intercalaire cel heeft een pomp die kalium uitwisselt tegen protonen. Als het met een hypokalemie dus meer kalium gaat vasthouden, wordt er meer H+ uitgescheiden.

Question 24

Het is bekend dat hypokaliëmie ook de productie van ammonium in de proximale tubulus stimuleert.
Wat is het effect van ammoniagenese op de zuur-base status?

Answer 24

Een hypokaliëmie stimuleert aanmaak van bicarbonaat wat afgegeven wordt aan het bloed en tegelijkertijd scheidt het ammonium uit, hier kan het binden aan een H+je. Dus ook hier krijg je een metabole alkalose enerzijds doordat extra H+ uitgescheiden kan worden en er tevens bicarbonaat wordt aangemaakt en aan het bloed wordt afgegeven.

Question 25

Waarom draagt de verandering in pH op zijn beurt weer bij tot het in stand houden van de hypokaliëmie?

Answer 25

Als je een hoge Ph in je bloed krijgt, gaan er meer H+jes de cel uit, dus meer kalium de cel in.

Question 26

Answer 26

Question 27

De interactie tussen hypokaliëmie en metabole alkalose valt deels te verklaren uit de normale werking van de hoofdcel in de distale tubulus/verzamelbuis.
Leg uit hoe de afname van de extracellulaire H+ concentratie kan leiden tot hypokaliëmie.

Answer 27