de intensivist

De casus

Op de intensive care (IC) behandelden wij een man van 67 jaar met een endocarditis, met in de voorgeschiedenis een gedilateerde cardiomyopathie met een cardiale resynchronisatietherapie-defibrillator (CRT-D). Zes dagen na een bezoek aan de mondhygiënist werd hij opgenomen met koorts, bij de verdenking op een pneumonie. Echter, dit bleek een kweek bewezen Staphylococcus aureus-infectie van een van de pacemakerleads te zijn waarvoor een lead én CRT-D-verwijdering plaatsvond. Vanwege het ontwikkelen van een cardiogene shock bij persisterend positieve bloedkweken, pulmonale strooihaarden en vegetaties op de tricuspidalisklep bij transoesophagale echografie (TEE) werd hij enkele dagen later opgenomen op de intensive care voor behandeling met high-flow zuurstoftherapie, inotropie en vasopressie.

Vanwege een hypokaliëmie (2,9 mmol/l) werd gestart met kaliumsuppletie. Kaliumchloride (1 mmol/l) werd met een snelheid van 3 ml/uur toegediend met een nagesteriliseerde kant-en-klare 50 ml spuit (BD sterifill advance^Ò) in een perfusorpomp (Alaris GH CareFusion^Ò). Vier uur na start van de infusie bleek dat de volledige inhoud van de spuit was ingelopen, waardoor in dit korte tijdsbestek 50 mmol kaliumchloride was toegediend. De patiënt had hierbij geen klachten passend bij een hyperkaliëmie en er waren geen hartritmestoornissen of spitse T-toppen op het elektrocardiogram. Bij controle van het plasmakalium bleek dit nauwelijks gestegen, van 2,9 mmol/l naar maximaal 3,1 mmol/l. Twee bijzonderheden deden zich voor in korte tijd: een mechanisch spuitincident en het ontbreken van een duidelijke stijging van het plasma kalium. Hoe is dit mogelijk?

Mechanische analyse

In de afgelopen jaren hebben ziekenhuisapothekers kant-en-klare spuiten ontwikkeld. Belangrijke voordelen van deze spuiten zijn dat het de werkdruk van zorgpersoneel vermindert, dat het de kans op fouten bij het klaarmaken van deze spuiten wegneemt en dat het minder verspilling geeft. Deze kant-en-klare spuiten zijn steriliseerbaar, waardoor een langere houdbaarheid mogelijk is. Omdat de plunjers niet tegen verwarmen kunnen, worden deze na sterilisatie ingedraaid. In de beschreven casus werkte de perfusorpomp naar behoren en de plunjer stond in de gewenste stand, echter het bleek dat de rubberdop in de huls van de spuit en de plunjer niet meer met elkaar verbonden waren. Een proefopstelling leerde ons dat de plunjer van een nagesteriliseerde spuit eenvoudig los te draaien is van de rubberdop. Bij een volledig loszittende rubberdop kan de spuit zelfstandig leeglopen door de combinatie van capillaire werking van de lijnen en zwaartekracht (figuur 1). Er moet worden opgemerkt dat de spuitenpomp geen alarm geeft bij een loszittende rubberdop, omdat er geen weerstand ontstaat op de plunjer bij een leeglopende spuit. Er is intensief contact geweest met de ziekenhuisapotheker, de bereidende ziekenhuisapotheek en de leverancier van de spuiten. Na de gezamenlijke analyse is de gebruikersinstructie van de spuiten aangepast en het IC-personeel extra geïnstrueerd. Bij het aanhangen van een nagesteriliseerde spuit moet de plunjer goed aan het rubber van de spuit gedraaid zijn en na het aanbrengen van de spuit in een perfusorpomp en het fixeren van de plunjer mag de spuit niet meer gedraaid worden. Na overleg heeft de bereidende ziekenhuisapotheek besloten in de nabije toekomst de spuiten en plunjers los te leveren. Dit forceert een controle van de fixatie van de plunjer in de rubberdop bij het zelf bevestigen van de plunjer.

Fysiologie

Kalium is het belangrijkste intracellulaire kation. Ons lichaam bevat 40 tot 50 millimol kalium per kilogram lichaamsgewicht. Dit komt neer op 2800 tot 3500 millimol kalium (bij een lichaamsgewicht van 70 kg). Slechts 2,5 % hiervan bevindt zich in de extracellulaire ruimte. De verhouding tussen de intra- en extracellulaire concentratie bepaalt het potentiaalverschil over de celmembranen in rust.^[1,2] Kleine veranderingen, vooral van de extracellulaire kaliumconcentratie, kunnen ernstige gevolgen hebben voor neuromusculaire en cardiale functies.^[1] Daarom heeft ons lichaam verschillende mechanismen ontwikkeld om deze concentratie binnen strikte grenzen te houden. Op de korte termijn (minuten tot uren) wordt de balans in stand gehouden door verdeling van kalium tussen de extra- en intracellulaire ruimte. Op de lange termijn (uren tot dagen) is de nier het belangrijkste orgaan voor de kaliumbalans waarbij de distale tubulus een cruciale rol speelt. Hier wordt homeostase van kalium gewaarborgd afhankelijk van de hoeveelheid kalium in het dieet, het plasmakalium, de urineflow, het natriumaanbod en aldosteron.^[1,2]

De verwerking van een kaliumload

Na een maaltijd zorgt insuline voor een verplaatsing van kalium naar intracellulair en tijdens stress zijn catecholamines, met name adrenaline, hier verantwoordelijk voor. Een toename van het plasmakalium zorgt voor een toename van aldosteron en afname van reabsorptie van natrium vroeg in de distale tubulus van het nefron. Hierdoor is er meer aanbod van natrium (en flow) verderop in de distale tubulus, waar onder invloed van aldosteron kaliumexcretie plaatsvindt (figuur 2). Bij een verminderde nierfunctie is dit één van de redenen voor het ontstaan van een hyperkaliëmie.

Pathofysiologie

In deze casus was geen sprake van een hypomagnesiemie als verklaring voor het ontbreken van een duidelijke stijging van het plasmakalium. Er zal wel een aanmerkelijke shift van kalium naar de intracellulaire ruimte hebben plaatsgevonden door catecholamines als gevolg van shock. Daarnaast bleek de kaliumexcretie in de urine inderdaad verhoogd. De fractionele kaliumexcretie (50 %) en de urine kalium/kreatinine ratio (10) enkele uren na toediening ondersteunen dit.^[3]

Los van de kaliumshift en de toegenomen excretie, valt de onbedoeld toegediende dosering achteraf mee ten opzichte van wat ons lichaam kan verwerken. Ter vergelijking: de inname van kalium bedraagt heden ten dage gemiddeld 85 millimol per dag, maar was prehistorisch meer dan vier keer zo hoog.^[2] De verklaring hiervoor is de verandering van een dieet rijk aan groenten, fruit en knollen naar een dieet rijk aan vetten, suikers en granen.^[4] Bovendien blijkt dat de excretie in de urine tot 385 millimol per dag kan oplopen tijdens een dieet met een hoog kaliumgehalte.^[5] Ter vergelijking: de toegediende hoeveelheid kalium in deze casus komt overeen met nog geen vijf bananen.^[6]

Wat leert deze casus ons?

Deze casus heeft ons twee belangrijke lessen geleerd. Ten eerste: ondanks een gegronde alertheid na de onbedoeld hoge dosering intraveneus toegediend kalium, laat dit ons zien dat door verschillende compensatiemechanismen de natuur mild kan zijn, waardoor grote problemen voorkómen worden. Een veel grotere hoeveelheid toegediend kalium is dus nodig voor een gevaarlijk hoge plasmakaliumconcentratie. Hoeveel dit precies is, zal uiteraard situatie-afhankelijk zijn - een verminderde nierfunctie zal deze drempel bijvoorbeeld lager maken. Ten tweede is het belangrijk om bij introductie van nieuwe geneesmiddelen of nieuwe toedieningssystemen alert te zijn op het gebruik en instructie van zorgpersoneel. In het geval van de nagesteriliseerde spuiten is het belangrijk er op te letten dat de plunjer goed is vastgedraaid op de rubberdop alvorens deze in de perfusorpomp te plaatsen en na plaatsing in de perfusorpomp en fixatie van de plunjer de spuit niet meer te draaien.

De auteurs verklaren dat er geen sprake is van een belangenconflict. Er is geen financiering of financiële steun ontvangen.