Der Quotient Ganzkörperkalium/Ganzkörperwasser als Maß für die mittlere intrazelluläre Kaliumkonzentration

O. Schober; J. Ollech; L. Lehr; H. Hundeshagen

doi:10.1055/s-0037-1620648

Nuklearmedizin - NuclearMedicine, Inhaltsverzeichnis

Nuklearmedizin 1981; 20(05): 220-228
DOI: 10.1055/s-0037-1620648

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Schattauer GmbH

Der Quotient Ganzkörperkalium/Ganzkörperwasser als Maß für die mittlere intrazelluläre Kaliumkonzentration

The Ratio Total Body Potassium/Total Body Water as a Measure of the Mean Intracellular Potassium Concentration

Autoren

O. Schober

¹Aus der Abteilung für Nuklearmedizin und spezielle Biophysik (Prof. Dr. H. Hundeshagen) im Zentrum Radiologie und der Abteilung für Abdominal- und Transplantationschirurgie (Prof. Dr. R. Pichlmayr) im Zentrum Chirurgie, Medizinische Hochschule Hannover, Hannover, Bundesrepublik Deutschland
J. Ollech

¹Aus der Abteilung für Nuklearmedizin und spezielle Biophysik (Prof. Dr. H. Hundeshagen) im Zentrum Radiologie und der Abteilung für Abdominal- und Transplantationschirurgie (Prof. Dr. R. Pichlmayr) im Zentrum Chirurgie, Medizinische Hochschule Hannover, Hannover, Bundesrepublik Deutschland
L. Lehr

¹Aus der Abteilung für Nuklearmedizin und spezielle Biophysik (Prof. Dr. H. Hundeshagen) im Zentrum Radiologie und der Abteilung für Abdominal- und Transplantationschirurgie (Prof. Dr. R. Pichlmayr) im Zentrum Chirurgie, Medizinische Hochschule Hannover, Hannover, Bundesrepublik Deutschland
H. Hundeshagen

¹Aus der Abteilung für Nuklearmedizin und spezielle Biophysik (Prof. Dr. H. Hundeshagen) im Zentrum Radiologie und der Abteilung für Abdominal- und Transplantationschirurgie (Prof. Dr. R. Pichlmayr) im Zentrum Chirurgie, Medizinische Hochschule Hannover, Hannover, Bundesrepublik Deutschland

Abstract

Die Quotienten Ganzkörperkalium (TBK)/Ganzkörperwasser (TBW) und TBK/(TBW-⁸²Br-R) wurden in ihrer Einsetzbarkeit als Maß der mittleren intrazellulären Kaliumkonzentration verglichen. TBK (⁴⁰K), THO-Verteilungsraum (TBW) und ⁸²Bromid-Verteilungsraum (⁸²Br-R) (Isotopenverdünnungsmethode) wurden bei 15 Patienten mit Leberzirrhose, 37 bzw. 42 beatmeten Intensivpflegepatienten und 28 Kontrollpersonen bestimmt. Mit einem mathematischen Modell werden die Effekte von Dehydration, Hyperhydratation und erhöhter Membranpermeabilität auf die Quotienten ⁸²Br-R/TBW, TBK/TBW und TBK/(TBW - ⁸²Br-R) simuliert. Die Leberzirrhotiker wiesen bei stark vermindertem TBK gleichzeitig erhöhte Werte des TBW und des ⁸²Br-R auf (⁸²Br-R/TBW = 0.51 ± 0.07; TBK/TBW = 45 ± 14 mmol/1; TBK/(TBW-⁸²Br-R) = 97 ± 15 mmol/1), was nur teilweise als isotone Hydratation bei Kaliumdepletion zu interpretieren ist. Bei den Intensivpflegepatienten war das TBK vermindert, bei normalem TBW aber stark vergrößertem ⁸²Br-R (: letaler Verlauf: ⁸²Br-R/TBW = 0.81 ± 0.17; Überlebende: 0.64 ± 0.14; TBK/TBW = 67 ± 11 mmol/1; TBK/(TBW-⁸²Br-R) = 363 ± 100 mmol/1). Dieses ist wahrscheinlich auf eine erhöhte Membranpermeabilität für Tracerionen bei gleichzeitiger Kaliumdepletion zurückzuführen. Insgesamt ergab sich: a) bei physiologischem Wasser- und Elektrolythaushalt ist der Quotient TBK/TBW dem Quotienten TBK/(TBW-⁸²Br-R) als Maß für die mittlere intrazelluläre Kaliumkonzentration wegen seines kleineren mittleren Fehlers und der verminderten Strahlenbelastung überlegen; b) im Fall der isotonen Hyperhydratation wird die mittlere intrazelluläre Kaliumkonzentration besser durch den Quotienten TBK/ (TBW-⁸²Br-R) beschrieben als durch die Größe TBK/TBW, mit der Einschränkung, daß in den folgenden zwei Wochen eine TBK-Verlaufskontrolle nicht möglich ist; und c) bei pathophysiologischen Zuständen mit erhöhter Zellmembranpermeabilität eines Tracers für den Extrazellulärraum (Bromid) erweist sich der Quotient TBK/TBW als das bessere Maß der intrazellulären Kaliumkonzentration, da der Bromidverteilungsraum nicht mehr als ein Maß für den anatomischen Extrazellulärraum angesehen werden kann.

The ratios total body potassium (TBK)/total body water (TBW) and TBK/(TBW-⁸²Br-R) are compared as a measure of/ the mean intracellular potassium concentration. TBK (⁴⁰K), THO-distribution volume (TBW) and ⁸²Br space (⁸²Br-R) (isotopic dilution method) were measured in 28 controls, in 15 patients with cirrhosis of the liver, and in 37 rsp. 42 mechanically ventilated patients of the intensive care unit. Effects of dehydration, hyperhydration and increased membraneous permeability concerning the ratios ⁸²Br-R/TBW, TBK/TBW and TBK/(TBW-⁸²Br-R) are discussed and evaluated by a theoretical model. In cirrhosis of the liver we found a significantly lowered TBK and simultanously increased values of TBW and ⁸²Br-R (⁸²Br-R/TBW = 0.51 ± 0.07; TBK/TBW = 45 ± 14; TBK/(TBW-⁸²Br-R) = 97 ± 15); this was partly due to an isotonic hyperhydration and potassium depletion. In critically ill patients TBK was lowered whereas the TBW was normal and the bromide space was increased (fatal outcome: ⁸²Br-R/TBW = 0.81 ± 0.16; survivors: ⁸²Br-R/ TBW = 0.64 ± 0.14; TBK/TBW = 67 ± 11 mmol/1; TBK/(TBW-⁸²Br-R) = 363 ± 100 mmol/1). We believe that this was due to an increased bromide penetration into cells and to a potassium depletion. It is concluded that: a) In homeostasis of water and electrolytes TBK/TBW is a better measure of the mean intracellular potassium concentration than TBK/ (TBW-⁸²Br-R); this is because of a lower standard error and a lower radiation dose, b) In the case of isotonic hyperhydration TBK/(TBW-⁸²Br-R) is a better measure of the mean intracellular potassium concentration than TBK/TBW; within the next 2 weeks it is not possible to make a TBK follow-up. c) In a pathophysiological state with an increased permeability of cells to tracers of the extracellular space (bromide) TBK/TBW is the better measure for the mean intracellular potassium concentration in patients with normal TBW values.

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