Верифицированная комплексная шкала «Калий: плазма, эритроциты, моча» (КПЭМ) для неинвазивной оценки состояния гомеостаза калия у пациентов

На основе анализа выборки пациентов (n=345, 50% мужчин) получена и верифицирована комплексная балльная шкала «Калий: плазма, эритроциты, моча» (КПЭМ). Шкала КПЭМ позволяет проводить неинвазивную оценку уровней калия в плазме крови, эритроцитах и моче пациентов на основе наблюдаемой симптоматики, данных анамнеза и опроса пациентов. На независимой контрольной выборке (n=175) установлено существование достоверных корреляций между экспериментально определенными уровнями калия и оценками, полученными по шкале КПЭМ. Использование предлагаемой шкалы позволяет оценить состояние калиевого гомеостаза пациента еще до проведения клинико-лабораторных анализов соответствующих биосубстратов.

ВВЕДЕНИЕ

Баланс между потоками ионов калия и натрия является принципиальным условием выживания и нормального функционирования клеток всех типов. Ионы калия принципиально необходимы для функционирования миоцитов и, в частности, гладкой мускулатуры сосудов и миокарда и для поддержания баланса вегетативной нервной системы [1]. Поэтому адекватная обеспеченность организма калием чрезвычайно важна для нормофизиологического функционирования организма.

Наиболее точным способом оценки состояния калиевого гомеостаза и установления у пациента недостаточности калия является измерение уровней калия в таких биосубстратах пациента, как цельная кровь, плазма крови (ПК), эритроциты (ЭР), моча и др. Однако клинико-лабораторная диагностика недостаточности калия является достаточно инвазивной процедурой, требует определенных затрат времени и средств.

Для более грубых оценок обеспеченности калием используются опросники диеты и/или балльные клинические шкалы. Использование балльных клинических шкал обосновано тем, что с недостаточностью калия ассоциированы различные клинические симптомы и прежде всего астения [3].

Астени́я (от др.-греч. ασθένεια — бессилие) — болезненное состояние, известное также как синдром хронической усталости. Астения (диагноз R53 по МКБ-10) проявляется повышенной утомляемостью и истощаемостью с крайней неустойчивостью настроения, ослаблением самообладания, нарушениями сна, утратой способности к длительному умственному и физическому напряжению, непереносимостью громких звуков, яркого света, резких запахов. Астения провоцируется в любом возрасте, в том числе и в молодом, в ответ на чрезмерную нагрузку на фоне неадекватного питания и нарушенного режима отдыха [4]. Отличительной чертой астении являются жалобы пациента именно на утомляемость, мышечную слабость, низкую умственную и физическую работоспособность. Ее дифференцируют от соматоформных расстройств, где в клинической картине преобладают жалобы на то или иное заболевание (гастрит, синдром раздраженной кишки, головная боль и т.д.).

Астения связана со снижением адаптационных резервов организма в любом возрасте. Казалось бы, в молодом возрасте адаптационные резервы должны быть максимальны. Однако это происходит, как правило, только в идеале [5, 6]. Действительно, при правильном планировании рабочего времени, регулярных физических нагрузках и рациональном питании (содержащем нутриенты в количествах, соответствующих хотя бы нижним границам установленных норм [7]) молодые люди способны переносить значительные стрессовые нагрузки (жизнь в общежитии, для студентов период сессии, большая учебная нагрузка) без ущерба для здоровья.

В противном случае у студентов часто развивается так называемый синдром информационной усталости, вегетоневрозы, психоэмоциональное состояние становится неустойчивым, развивается зрительное перенапряжение и т.д. Студенты жалуются на «полное бессилие», причем часто оно сопровождается абнормально низким артериальным давлением. Отметим, что путевки в санаторий/профилакторий наиболее активно востребованы студентами, предъявляющими жалобы на присущие астении выраженную усталость, быструю утомляемость, бессилие, апатию и обморочные состояния. Эти симптомы встречаются чаще у девушек, чем у юношей.

Следует отметить, что астения часто сочетается с хроническим дефицитом калия (диагноз E87.6 «гипокалиемия» по МКБ-10) и магния (диагноз Е61.2 «гипомагнеземия»); низкое артериальное давление связано также с гипонатриемией (диагноз E87.1). Часто роль дефицитов калия и магния недооценивается в терапии и профилактике астении, что значительно затрудняет лечение таких пациентов. Тем не менее дефициты калия и магния не только характеризуются клинической симптоматикой, сходной с астенией (чувство усталости, сохраняющееся даже после сна и отдыха, быстрая утомляемость, нарушения сна, чувство тревоги, подавленность), но и имеют фундаментальное значение для развития гипотонии и астенизации нервной системы [6]. Поэтому анализ клинической симптоматики может позволить в принципе оценивать состояние калий-магниевого гомеостаза пациента.

Основной проблемой с разработкой и применением балльных клинических шкал является, как правило, отсутствие достоверных корреляций между получаемыми балльными оценками и реально измеренными уровнями калия в крови и в других биосубстратах. В настоящей работе представлены результаты построения и верификации клинической балльной шкалы, которую мы назвали «Калий: плазма, эритроциты, моча» (КПЭМ). Использование предлагаемой шкалы позволяет прогнозировать уровни калия в биосубстратах на основе клинической картины состояния пациента. Данная шкала построена с использованием современных методов машинного обучения и анализа биомедицинских данных: комбинаторной теории разрешимости и теории классификации значений признаков [8–13], которые позволяют достигнуть достаточно высокой аккуратности получае...

О.А. Громова, Е.Ю. Егорова, И.Ю. Торшин, Н.В. Юдина