H. V. Henning

Effect of Dialysate Calcium Concentration on Plasma Parathyroid Hormone during Hemodialysis

The effect of changes in the dialysate calcium concentration on calcium fractions and parathyroid hormone species in plasma during hemodialysis has been examined. C-terminal immunoreactive parathyroid hormone was suppressed when plasma calcium increased by greater than 25% whereas N-terminal fragments demonstrated an increase. The significance of this is discussed in light of present knowledge of parathyroid hormone metabolism.

Früherkennung von Störungen der intestinalen Calciumabsorption bei Niereninsuffizienz

SummaryIntestinal47Ca-absorption patterns were investigated in patients with renal insufficiency. While a disturbance in the intestinal calcium absorption could not be observed in 12 patients with serum creatinine levels up to 2.0 mg-%, 21 patients with creatinine levels between 2.1 and 5.0 mg-% showed significantly lowered absorption levels. These early detectable disturbances of calcium absorption in renal failure are discussed as being possibly at the beginning of pathophysiological changes in the development of renal osteodystrophy.ZusammenfassungBei 12 Nierenkranken mit Serum-Kreatininwerten bis 2 mg-% ließ sich keine Störung der intestinalen Calciumabsorption nachweisen. Dagegen war bei 21 Nierenkranken mit Serum-Kreatininwerten von 2,1 bis 5,0 mg-% diese Absorption signifikant eingeschränkt. Es wird diskutiert, daß die Störung der intestinalen Calciumabsorption am Beginn der patho-physiologischen Veränderungen der renalen Osteopathie stehen könnte.

Veränderungen der Calcium- und Magnesiumkonzentrationen im Plasma und in Erythrocyten während der Hämodialyse

SummaryIn ten patients undergoing chronic hemodialysis, the plasma and red blood cell concentrations of calcium and magnesium were measured just before and directly after dialysis. The results were compared with the values obtained from sixteen healthy subjects. A new formula was derived—using the measured concentrations in plasma and whole blood as well as the hematocrit corrected for the trapped plasma—which permits the calculation of electrolyte concentrations in erythrocytes. Calcium and magnesium were determined by atomic absorption spectroscopy. A remarkable increase of calcium concentrations in the red blood cells of the hemodialysed patients was noted. In the mean, these concentrations reached a value four times higher than in the control group. Furthermore, a hypermagnesaemia was found in patients with chronic renal failure, which is in accordance to previous findings of other authors. During hemodialysis plasma magnesium decreased whereas plasma calcium remained constant. Both, calcium and magnesium in the red blood cells decreased during dialysis. Two patients, however, showed an unexplained increase of both calcium and magnesium content in their red blood cells. The analytical procedure and the alterations in the electrolytes measured are discussed.ZusammenfassungBei 10 Patienten aus dem chronischen Hämodialyseprogramm wurden die Calcium- und Magnesiumkonzentrationen im Plasma und in den Erythrocyten jeweils vor und nach der Dialyse gemessen und mit den an 16 nierengesunden Kontrollpersonen ermittelten Werten verglichen. Die Konzentrationen in den Erythrocyten wurden aus den im Plasma und Vollblut mit einem Atomabsorptions-Spektralphotometer gemessenen Ca- und Mg-Konzentrationen unter Berücksichtigung des Hämatokritwertes nach einer neuen Formel berechnet. Bei den Dialysepatienten waren dabei die im Mittel auf das Vierfache der Norm erhöhten Ca-Konzentrationen in den Erythrocyten besonders auffallend. Die von anderen Arbeitsgruppen bei chronisch niereninsuffizienten Patienten beschriebene Hypermagnesämie konnten wir bestätigen. Unter der Hämodialyse kam es zu einem deutlichen Abfall der Plasma-Mg-Konzentrationen, während die Ca-Konzentrationen konstant blieben. In den Erythrocyten fielen unter der Dialyse sowohl die Ca- als auch die Mg-Konzentrationen ab. Bei 2 unter gleichen Bedingungen dialysierten Patienten hingegen kam es zu einem noch ungeklärten Anstieg der intraerythrocytären Ca- und Mg-Konzentrationen. Die Analysenmethodik sowie das Verhalten der gemessenen Elektrolyte unter der Dialyse werden diskutiert.

Veränderungen des Serum-Calcium- und Serum-Phosphatspiegels bei chronischer Niereninsuffizienz und ihre Bedeutung für die Differenzierung des Hyperparathyreoidismus

Die Einfuhrung wirkungsvoller Behandlungsmethoden der Niereninsuffizienz wie die Dialyse und Organtransplantation hat zu einer erheblichen Verlangerung des Lebens chronisch Nierenkranker gefuhrt. Seither wird der Kliniker zunehmend mit Problemen renal bedingter Skeletveranderungen und des Calcium- und Phosphatstoffwechsels konfrontiert. Im Verlaufe der chronischen Niereninsuffizienz konnen Storungen des Calcium-Phosphatstoffwechsels zu letalen Komplikationen fuhren; bei der Rehabilitierung chronisch Nierenkranker spielen die Schwierigkeiten, die sich beim Versuch einer effektiven Therapie dieser Veranderungen ergeben, oft eine wesentliche Rolle [1]. Auf die Bedeutung einer genauen Interpretation biochemischer Abweichungen im Calcium- und Phosphatstoffwechsel wurde von Stanbury et al. [2] nachdrucklich hingewiesen.

Blood levels of branched-chain alpha-keto acids in uremia: effect of an oral glucose tolerance test.

SummaryThe effect of an oral glucose tolerance test (oGTT) on serum levels of branched-chain keto acids (BCKA), i.e. α-keto-isocaproic acid (KICA), α-ketoisovaleric acid (KIVA) and α-keto-β-methyl-n-valeric acid (KMVA) as well as on serum insulin, C-peptide and blood glucose levels was determined in uremic patients and in healthy control subjects.In controls, blood levels of KICA, KMVA and KIVA declined significantly following oral administration of 100 g glucose.In uremic patients no declinc of KICA was observed. The fall of KMVA was diminished, while suppression of KIVA blood levels in response to the oGTT remained unimpaired.Although serum insulin and C-peptide levels in uremic patients were not significantly different from the controls before and throughout the oGTT, six out of eight displayed abnormal glucose tolerance.It is suggested that the response of blood BCKA levels to an oGTT is altered in uremia, an abnormality restricted primarily to KICA and possibly explained by insulin antagonism and/or by insufficient insulin secretion.ZusammenfassungDer Einfluß eines oralen Glukosetoleranztests (oGTT) auf die Serumkonzentrationen verzweigtkettiger Ketosäuren (BCKA), d.h. α-Ketoisocapronsäure (KICA), α-Keto-isovaleriansäure (KIVA) und α-Keto-β-methyl-n-valeriansäure (KMVA) sowie auf die Konzentrationen von Seruminsulin, C-Peptid und Blutglukose wurde bei Urämikern mit kompensierter chronischer Niereninsuffizienz und bei gesunden Kontrollen untersucht.Bei den Kontrollen fielen nach oraler Gabe von 100 g Glukose die Blutkonzentrationen von KICA, KMVA und KIVA signifikant ab.Bei Urämikern ließ sich kein Abfall von KICA nachweisen, während der Abfall von KMVA deutlich vermindert war. Nur die Blutkonzentrationen von KIVA wurden im Verlaufe des oGTT im gleichen Ausmaß gesenkt wie bei den Kontrollen.Sechs von acht Urämikern zeigten eine gestörte Glukosetoleranz, obwohl sich bei ihnen die Konzentrationen von Seruminsulin und C-Peptid vor und während des oGTT nicht signifikant von denen der Kontrollen unterschieden.Die Untersuchungen zeigen, daß der bei Gesunden zu beobachtende Abfall der BCKA-Blutspiegel nach oraler Glukosebelastung bei Urämikern gestört ist. Diese Störung betrifft vorwiegend KICA und ist wahrscheinlich durch Insulinresistenz und/oder durch ungenügende Insulinsekretion bedingt.

Reno-kardiale Wechselwirkungen bei Niereninsuffizienz

SummaryThe high incidence of cardiac complications in endstage renal failure is not only related to the chronic pressure load of the left ventricle, although the proportion of patients with elevated blood pressure increases from 53 to 81% as reno-parenchymal disease progresses. Other factors as anemia, hyperparathyroidism, autonomic neuropathy and retention of electrolytes, metabolic products or toxins may cause damage to the heart. It is a matter of discussion whether uremia itself causes cardiomyopathy. Findings of a reduced Ca++-uptake during β-adrenergic stimulation and a reduced reaction of (Na+, K+)-ATPase to digitalis suggest a basic change of myocardial membrane metabolism. Retention of an “endogenous digitalis” could help to explain some contradictory results.ZusammenfassungDie Häufung kardialer Komplikationen bei terminaler Niereninsuffizienz ist nicht nur Folge einer chronischen Druckbelastung des linken Ventrikels, obwohl sich der Anteil der Hypertoniker mit fortschreitender renoparenchymatöser Erkrankung von 53 auf 81% erhöht. Andere Faktoren wie Anämie, Hyperparathyreoidismus, autonome Neuropathie und Retention von Elektrolyten, Stoffwechselprodukten oder Toxinen können das Herz schädigen. Ob die Urämie selbst eine Kardiomyopathie verursacht, ist noch nicht geklärt. Befunde über eine verminderte Ca++-Aufnahme während β-adrenerger Stimulation und über eine verminderte Reaktion der Membran-(Na+, K+)-ATPase auf Digitalis lassen eine tiefgreifende Änderung des myokardialen Membranstoffwechsels vermuten. Eine Retention von “endogenem Digitalis” bei Niereninsuffizienz könnte eine Reihe widersprüchlicher Befunde erklären.

[Calcium and phosphate metabolism in hemofiltration (author's transl)].

SummaryIn 10 patients undergoing hemofiltration treatment acute changes of parameters in the calcium-phosphate metaboism were investigated. Balance studies were also performed in all patients. Control studies were conducted after a 3-month interval in 7 patients. Whereas ionized calcium and 25-HCC remained constant, there was a significant decrease in phosphate, magnesium, fluoride and parathyroid hormone. Corresponding to these results, negative balances could be seen during the course of a hemofiltration treatment: for phosphate a mean value of −593 mg, for magnesium −8.4 mEq and for fluoride −458 µg. When a calcium content of 3.75 mEq/l was used in the substitution solution, an only slightly positive calcium balance of +1.51 mEq/l (mean value) was found. A significant correlation between calcium and fluid balance was demonstrated by means of 197 filtration treatments of one patient: the calcium balance became negative whenever the fluid loss was greater than 3.86 liters. After a 3-month period no significant changes in the above parameters were found, which indicates, that disturbances in the calcium-phosphate-parathyroid hormone metabolism do not only lie in a reduced renal elimination. Even though our results do not indicate that hemofiltration treatment induces or increases the chances of renal osteodystrophy, the calcium concentration of the substitution solution should be increased to 4.0 mEq/l, in order to guarentee a positive calcium balance even by forced filtration.ZusammenfassungBei 10 Patienten mit chronischer Niereninsuffizienz wurden Änderungen von Calcium-Phosphat-Stoffwechselparametern einschließlich Bilanzuntersuchungen unterHämofiltrationsbehandlung durchgeführt. Bei 7 Patienten fanden Kontrollen nach 3 Monaten statt. Während ionisiertes Calcium und 25-HCC keine Änderungen erkennen ließen, fielen Phosphat, Magnesium, Fluorid und Parathormon deutlich ab. Entsprechend waren negative Bilanzen im Verlauf einer Hämofiltrationsbehandlung zu beobachten, bei Phosphat von im Mittel −593 mg, bei Magnesium −8,4 mEq und bei Fluorid −458 µg. Bei einem Calcium-Gehalt der Substitutionslösung von 3,75 mEq/l war die Calcium-Bilanz nur leicht positiv, im Mittel +1,51 mEq/l. Bei 197Filtrationsbehandlungen eines Patienten war ein signifikanter Zusammenhang zwischen Calcium- und Flüssigkeitsbilanz festzustellen: die Calcium-Bilanz wurde negativ wenn mehr als 3,86 Liter Flüssigkeit entzogen wurden. Nach 3 Monaten ließen sich trotz der Akutveränderungen keine Beeinflußungen der genannten Parameter feststellen, was dafür spricht, daß die Störungen des Calcium-Phosphat-Parathormonstoffwechsels nicht nur auf einer bloß verminderten renalen Ausscheidung beruhen. Auch wenn sich aufgrund der Ergebnisse kein Hinweis dafür ergibt, daß durch die Hämofiltrationsbehandlung ein sekundärer Hyperparathyreoidismus induziert oder verstärkt wird, sollte die Calcium-Konzentration der Substitutionslösung auf 4 mEq/l erhöht werden, um auch bei forcierter Filtration eine positive Calciumbilanz sicherzustellen.

Osteoporose-Diagnostik mit einem125J-Profilscanner bei renaler Osteopathie

SummaryQuantitative transmission profile scanning of the middle phalanx of the left forefinger was performed using the method of Börneret al. Normal ranges, different for sex and age, were established by the investigation of 86 patients showing no evidence of bone disease.The evaluation of this methods reproducibility in 5 normal subjects gave the following results:S. D. at five different days 7–35%S. D. at five continuous determinations 3.5–9.0%. Of 47 patients with severe chronic renal insufficiency, 33 showed signs of osteoporosis evidenced by radiological examination. Only in 13 of them were the absorption coefficients significantly decreased. Of the 14 patients without radiological evidence of osteoporosis 7 had normal and 7 other decreased values.It is concluded that the reproducibility of the method is not sufficient for follow-up studies and that the forefinger might not be representative for bone decalcification caused by chronic renal insufficiency.ZusammenfassungDie quantitative Bestimmung der Absorption einer125J-Strahlenquelle durch die Mittelphalanx eines Fingers soll die frühzeitige Erkennung und Verlaufskontrolle von Skeletkalksalzminderungen gestatten.Der vorläufige Normalwertbereich von 86 Probanden deckt sich mit den Angaben in der Literatur, während die Reproduzierbarkeit der Einzel- als auch der wiederholten Messungen deutlich abweicht. Die radiologische Osteoporose bei chronisch niereninsuffizienten Patienten konnte nur in 33% durch die Messung der Absorption am Finger bestätigt werden.

Zur Behandlung der renalen Osteopathie mit Vtamin D3 und 25-Hydroxycholecalciferol (25-HCC): Einfluß auf Serumcalcium, -phosphat, (Ca) (PO4) -Produkte und auf die intestinale Calciumabsorption

Die Vitamin D-Behandlung der renalen Osteopathie ist umstritten: sie birgt die Gefahr der Hypercalcamie sowie der Begunstigung metastatischer Calcifizierungen in sich, erfordert neben einer individuellen Dosierung konsequente laborchemische Uberwachung und die Objektivierung ihres therapeutischen Erfolges ist schwierig. Zwar konnten wir in fruheren Untersuchungen zeigen, das bei Dialysepatienten durch orale Vitamin D-Gaben eine Normalisierung der gestorten intestinalen Calciumabsorption erreicht werden kann [1], jedoch ist bei „autonomen“ Hyperparathyreoidismus in der Folge langjahriger chronischer Niereninsuffizienz eine Supprimierung der Nebenschilddrusen durch Vitamin D-Behandlung in der Regel nicht mehr moglich. In diesem Stadium durften die Gefahren der Therapie deren fraglichen Nutzen uberwiegen.

Verbesserung der Acidosebehandlung bei chronischer Niereninsuffizienz durch Etacrynsäure

Bei der Behandlung der renalen Acidose mit Natriumbicarbonat ergeben sich haufig Schwierigkeiten, wenn infolge stark eingeschrankter Nierenfunktion eine Steigerung der Natriumausscheidung nicht mehr gewahrleistet ist. Einen Ausweg schien die Anwendung von Trispuffer (THAM) zu bieten. Wie wir in eigenen Untersuchungen zeigen konnten, ist jedoch selbst bei intravenoser Zufuhr von 150 mMol THAM uber 5 Tage ein vollstandiger Ausgleich des Saure-Basen-Haushaltes nicht zu erzielen [9]. Eine Reihe von Einwanden gegen eine Behandlung der metabolischen Acidose mit Trispuffer wurden von Bleich u. Schwartz erhoben [1]. Insbesondere wiesen die Autoren darauf hin, das bei einem pH von 7,4 nur 75% des Trispuffers in ionisierter Form vorliegen.