Роль калия и магния в работе сердечно- сосудистой системы

По следам консенсуса экспертов «Практические аспекты диагностики и коррекции калий- и магнийдефицитных состояний» (2020) рассмотрены доказательные данные о благоприятном влиянии добавок этих микроэлементов на сердечно-сосудистую систему.

КАЛИЙ

Эпидемиологические и клинические исследования показали, что увеличение потребления солей калия в качестве пищевых добавок играет важную роль в регулировании артериального давления (АД) как у населения в целом, так и у пациентов с артериальной гипертензией (АГ). Этот эффект особенно выражен у пациентов, не получающих антигипертензивную терапию, потребляющих много натрия и мало калия (экскреция с мочой <90 ммоль / сут). Золотой стандарт для оценки уровня фактического потребления калия — исследование его суточной экскреции с мочой, которое используется в клинических исследованиях (КИ).

Метаанализ 22 РКИ (ВОЗ, 2003) выявил различия между низким и высоким уровнем потребляемого калия (средние значения экскреции с мочой — 73 против 127 ммоль / сут соответственно): большее потребление калия сопровождалось снижением САД на 3,06 и ДАД — на 2,84 мм рт. ст.

В двух последующих крупных метаанализах РКИ данный АД-снижающий эффект добавок калия был подтвержден. Так, в метаанализе 32 РКИ (Binia A., 2015) его прием (в диапазоне 60–100 ммоль / сут) приводил к снижению САД на 4,7 и ДАД на 3,5 мм рт. ст. В метаанализе 25 РКИ (Filippini T., 2017) на фоне потребления калия (91–117 ммоль / сут) отмечалось снижение уровня САД на 4,48 и ДАД на 2,96 мм рт. ст. Хотя явной дозозависимой реакции уровня калия на АД не получено, наибольший эффект наблюдался у пациентов, получающих высокое количество натрия (Δ САД–6,13 и Δ ДАД –5,30 мм рт. ст.). При дальнейшем изучении дозозависимой реакции между уровнем потребления калия и снижением АД в метаанализе 32 РКИ (Filippini T., 2020) была получена U-образная взаимосвязь с оптимальным эффектом в интервале 30–80 ммоль / сут.

Высокое потребление калия может иметь и другие положительные эффекты, независимые или дополнительные к снижению уровня АД, что нашло отражение в крупных метаанализах РКИ.

Метаанализ 11 проспективных исследований с участием 247 510 человек (D^,Elia L., 2011) установил наличие тесной взаимосвязи между более высоким потреблением калия с пищей и более низким риском развития инсульта (ОР 0,79, ДИ 0,68–0,90), ишемической болезни сердца (ИБС) (ОР 0,93, ДИ 0,87–0,99) и ССЗ в целом (ОР 0,74, ДИ 0,60– 0,91). В специальном метаанализе 10 исследований (Larsson S. C., 2011) наблюдалась статистически значимая обратная связь между потреблением калия и возникновением инсульта: с увеличением потребления калия на 1000 мг / сут риск инсульта снижался на 11 % (ОР 0,89, ДИ 0,83–0,97). При этом наибольший эффект наблюдался в отношении ишемического инсульта (ОР 0,89, ДИ 0,81–0,97).

Эксперты ВОЗ (2012) провели систематический обзор и метаанализ взаимосвязи между потреблением калия и ССЗ. В 12 проспективных когортных исследованиях (n = 127000) измерялся прием калия посредством его экскреции с мочой и сравнивалась частота ССЗ (инсульта, инфаркта миокарда) между группами с самым низким и самым высоким потреблением этого микроэлемента; длительность наблюдения составила от 2 до 19 лет. Метаанализ 9 исследований подтвердил снижение риска инсульта на фоне повышенного уровня калия (ОР 0,79, ДИ 0,68–0,93). Причем наибольшее снижение частоты инсульта (ОР 0,70, ДИ 0,56–0,88) было выявлено при приеме калия ≥90 ммоль / сут.

Дальнейшее подтверждение роли повышенного потребления калия в снижении риска инсульта было получено в метаанализе 16 когортных исследований (Vinceti M., 2016) с дополнительным анализом доза — эффект. Риск инсульта снизился на 15 % (ОР 0,85, ДИ 0,79–0,91) и на 13 % (ОР 0,87, ДИ 0,80–0,94) в скорректированной модели по уровню АД. При стратификационном анализе в зависимости от уровня потребления калия (в диапазоне 24–149,8 ммоль / сут) для оценки доза-эффект выявлена нелинейная связь и наибольшее снижение риска инсульта отмечено при суточном потреблении калия ~90 ммоль (≈3500 мг / сут) — ОР 0,67, ДИ 0,57–0,78 и ОР 0,78, ДИ 0,70–0,86 с корректировкой по уровню АД (рис. 1).

Таким образом, существует доказанная обратная связь между потреблением калия и риском инсульта вне зависимости от уровня АД, что согласуется с гипотезой об участии других механизмов, таких как защитный эффект калия против тромбообразования, прогрессирования атеросклеротических поражений, эндотелиальной дисфункции и образования свободных радикалов.

Еще одним важным сердечно-сосудистым состоянием, опосредованным недостаточным уровнем калия в организме и сопровождающимся повышением смертности, является аритмия. Поскольку Na+-K+-АТФаза требует присутствия данного электролита для поддержания мембранного потенциала покоя, гипокалиемия может вызвать его увеличение, что повышает автоматизм и формирование аномальных импульсов в кардиомиоцитах. Кроме того, при гипокалиемии могут увеличиваться потенциал действия и рефрактерный период, приводя к развитию аритмии механизма re-entry. Известны лекарственно-индуцированные аритмии, связанные с гипокалиемией (применение диуретиков, β-агонистов). Так, в КИ MRFIT (Multiple Risk Factor Intervention Trial) и SHEP (Systolic Hypertension in the Elderly Program) у пациентов с АГ, принимавших тиазидные диуретики, развитие гипокалиемии увеличивало риск желудочковой аритмии.

Наиболее полное изучение влияния повышенного потребления калия на АД, функцию почек, липиды крови, концентрацию катехоламинов, общую смертность, ССЗ, инсульт и ИБС было проведено Aburto N. J. (2013) в объединенном метаанализе 22 РКИ (n = 1606) и 22 когортных исследованиях (n = 127038). Повышенное потребление калия приводило к снижению САД на 3,49 и ДАД на 1,96 мм рт. ст. Обнаружена обратная статистически значимая связь между приемом калия и риском инсульта (ОР 0,76, ДИ 0,66–0,89), хотя снижение риска ССЗ и ИБС не было статистически значимым (ОР 0,88, ДИ 0,70–1,11 и ОР 0,96, ДИ 0,78–1,19 соответственно). Кроме того, повышенное потребление калия не оказывало значимого отрицательного влияния на функцию почек (уровень сывороточного креатинина), липиды крови (ХС, ЛПНП, ЛПВП), концентрацию катехоламинов. Пациенты с нарушенной экскрецией калия с мочой могут подвергаться риску гиперкалиемии при повышенном потреблении калия. Однако у людей без почечной недостаточности организм способен эффективно адаптироваться и выводить избыток этого минерала с мочой, когда потребление превышает потребности. Так, в дополнительном метаанализе 20 РКИ с участием 1216 пациентов (Cappuccio F. P., 2016) оценивали влияние вводимого калия 22–140 ммоль / сут в течение 2–24 недель на сывороточный креатинин. Среднее увеличение экскреции калия с мочой составило 45,75 ммоль / 24 ч и не было каких-либо изменений уровня креатинина (Δ0,30 мкмоль / л).

Анализируя доказательные данные роли калия в работе сердечно-сосудистой системы, Европейское агентство по безопасности продуктов питания (EFSA) определило рекомендуемые значения его потребления для взрослого населения в дозе 3500 мг / сут (90 ммоль / сут).

МАГНИЙ

С 1990-х гг. магний рассматривается как биомаркер сердечно-сосудистого риска. Даже небольшие изменения в сывороточном уровне Mg2+ (норма 0,75–0,955 ммоль / л) могут оказывать значительное влияние на возбудимость, сократимость и реактивность сосудов и сердца. Дефицит магния приводит к дисфункции Na+-K+-АТФазы, истощающей внутриклеточный К+ и увеличивающей внутриклеточные Na+ и Ca2+ в кардиомиоцитах и гладкомышечных клетках сосудистой стенки, способствует усилению ее реакции на вазоконстрикторы, такие как ангиотензин II и катехоламины. Это может вызывать спазм периферических артерий, что в свою очередь приводит к повышению уровня АД и развитию АГ.

За последние 20 лет было проведено много исследований по влиянию магния на уровень АД. Метаанализ 12 РКИ (Jee SH, 2002) выявил: каждые 10 ммоль / сут связаны со снижением САД на 4,3 мм рт. ст. (р <0,001) и ДАД на 2,3 мм рт. ст (р = 0,09). Эти результаты получили подтверждение в Кокрейновском метаанализе 12 РКИ (Dickinson H. O., 2006) и метаанализе 22 РКИ (Kass L., 2012).

В двух недавних метаанализах также было изучено влияние магния на снижение АД. Так, в метаанализе 34 РКИ (Zhang X., 2016) с участием 2028 пациентов потребление 368 мг / сут магния в течение 3 мес снижало САД на 2,00 мм рт. ст. и ДАД на 1,78 мм рт. ст. В метаанализе 49 РКИ (Rosanoff A., 2021) дозозависимость эффекта добавок магния изучалась в четырех группах пациентов: 1 — нелеченные гипертоники, 2 — неконтролируемая АГ, 3 — контролируемая АГ, 4 — нормотензивные пациенты. У пациентов группы 2 снижение АД наступало при потреблении магния >240 мг / сут, тогда как у группы 1 данный эффект наблюдался только при дозе >600 мг / сут. У пациентов с контролируемой АГ и нормотензией добавки магния не влияли на уровень АД даже при высоких дозах. Однако, несмотря на это, отмечалось значительное улучшение содержания липопротеинов, С-реактивного белка, глюкозы натощак и инсулинорезистентности, увеличение экскреции натрия.

Кроме влияния магния на уровень АД изучалась его роль в предотвращении инсульта. В трех метаанализах (Larsson S. C., 2012; Nie Z. L., 2013; Zhao B., 2019) при сравнении высокого потребления магния с низким отмечено достоверное снижение риска развития ишемического инсульта на 9 и 12 % (ОР 0,91, ОР 0,88, ОР 0,88 соответственно). Анализ доза — эффект показал, что дополнительный прием добавок магния в дозе 100 мг / сут снижает риск инсульта на 8 %.

Дефицит магния связан не только с изменением реактивности сосудов, но и с развитием эндотелиальной дисфункции, воспалением сосудов и структурным ремоделированием, потенциально повышая риск тромбоза и атеросклероза. Тесная связь между уровнем Mg2+ в организме и риском ССЗ подтверждена несколькими метаанализами.

Так, в метаанализе 16 исследований с участием 313 041 пациентов (Del Gobbo L. C., 2013) была проведена оценка риска ССЗ, включая ИБС, в зависимости от показателей сывороточной концентрации Mg2+ и дополнительного потребления магния. Установлено, что увеличение сывороточного Mg2+ на каждые 0,2 ммоль / л было связано с 30 %-ным снижением риска ССЗ (ОР 0,70, ДИ 0,56–0,88), тенденцией к снижению риска ИБС (ОР 0,83, ДИ 0,75–1,05) и фатальной ИБС (ОР 0,61, ДИ 0,37–1,00). Дополнительный прием магния 200 мг / сут приводил к снижению риска ИБС на 22 % (ОР 0,78, ДИ 0,67–0,92). Связь между потреблением магния и смертностью от ИБС была нелинейной (р <0,001) с обратной зависимостью до порогового значения ~250 мг / сут (ОР 0,73) по сравнению с более низким потреблением (рис. 2).

В другом метаанализе 8 исследований с участием 449 748 пациентов (Fang X., 2016) была выявлена такая же нелинейная дозозависимая связь между потреблением магния и сердечно-сосудистой смертностью (р = 0,041). Скорректированный риск сердечно-сосудистой смертности снижался на 24–25 % на каждые 100 мг / сут потребления магния.

В метаанализе 18 когортных исследований с участием 544 581 пациентов (Zhao L., 2019) было выявлено снижение риска ССЗ на 36 % (ОР 0,64, ДИ 0,51–0,80) и риска ИБС на 30 % (ОР 0,70, ДИ 0,57–0,85) при относительно нормальном уровне сывороточного Mg2+. При дополнительном потреблении на каждые 100 мг / сут отмечалось снижение риска ССЗ на 10 % и ИБС на 8 %. Метаанализ доза-эффект показал линейную взаимосвязь между сывороточным Mg2+ и ССЗ или ИБС.

Американским советом по пищевым продуктам и питанию (2018) рекомендованы следующие нормы потребления магния: до 420 мг / сут для мужчин и до 320 мг / сут для женщин. Европейское агентство по безопасности продуктов питания (2015) рекомендует применение добавок магния 350 мг / сут для мужчин и 300 мг / сут для женщин. По рекомендациям Роспотребнадзора (2009) норма потребления магния для взрослых составляет 400 мг / сут. Однако эксперты ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии» Минздрава России предлагают пересмотр этих норм до 420 мг / сут.

Список литературы находится в редакции