Summary
In 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.
Zusammenfassung
Bei 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.
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Literatur
Albright, F., Drake, T. G., Sulkowitch, H. W.: Renal osteitis fibrosa cystica; report of a case with discussion of metabolic aspects. Bull. Johns Hopk. Hosp.60, 377 (1937).
Boyd, G. L., Courtney, A. M., MacLachlan, J. F.: The metabolism of salts in nephritis. I. Calcium and phosphorus. Amer. J. Dis. Child.32, 29 (1926).
Burck, H.-Chr.: Fehler und Fortschritt der Hämatokritmethode. Dtsch. med. Wschr.95, 1362 (1970).
—— Der Kalium-, Natrium- und Magnesiumgehalt des plasmafreien Erythrocytensediments und des durch-schnittlichen Einzelerythrocyten bei Bestimmung mit Hilfe eines51Cr-EDTA-Isotopenverdünnungsverfahrens. Klin. Wschr.48, 105 (1970).
Carpenter, H. M., Pautler, E. E.: Hyperparathyroidism with renal insufficiency. (Report of a case confused with the „Burnett-syndrome“.) New Engl. J. Med.250, 453 (1954).
Chernoff, A. J., Hartroft, W. S.: Secondary hyperparathyroidism. Amer. J. Med.21, 117 (1956).
Czaczkes, J. W., Ullmann, T. D., Ullmann, L., Bar-Kochba, Z.: Determination of the red blood cell content of water, sodium, and potassium in normal subjects. J. Lab. clin. Med.61, 873 (1963).
Danesh, B. J. N. Z., Walker, C. H. M., Mathers, N. P.: The relation of post-dialysis plasma calcium and magnesium to the dialysate levels and to changes in blood pH. New Engl. J. Med.282, 771 (1970).
De Wesselow, O. L. V.: On the phosphorus and calcium of the blood in renal disease. Quart. J. Med.16, 341 (1922).
Elkinton, J. R., Danowski, T. S.: The body fluids, chap. 12. Baltimore: Williams & Wilkins Comp. 1955.
Gossmann, H. H., Schaumlöffel, E., Habermehl, A., Baltzer, G., Graul, E. H.: Bilanzstudien und Calcium-47-Kinetik bei chronischer Niereninsuffizienz. Klin. Wschr.46, 1052 (1968).
Hänze, S.: Die intraerythrocytäre Magnesium-Konzentration bei renaler Insuffizienz. Klin. Wschr.38, 769 (1960).
Henning, H. V., Quellhorst, E., Wolfram, D., Jakob, G., Scheler, F.: Veränderungen des Serum-Calcium- und Serum-Phosphatspiegels bei chronischer Niereninsuffizienz und ihre Bedeutung für die Differenzierung des Hyperparathyreoidismus. Verh. dtsch. Ges. inn. Med.74, 442 (1968).
Kapitola, J., Küchel, O., Novák, E.: Magnesium im Plasma und in den Erythrocyten bei Niereninsuffizienz. Klin. Wschr.39, 809 (1961).
Keitel, H. G., Berman, H., Jones, H., MacLachlan, E.: The chemical composition of normal human red blood cells, including variability among centrifuged cells. Blood10, 370 (1955).
Klütsch, K., Grosswendt, J., Scheitza, E., Heidland, A.: Die Verteilung von Elektrolyten und harnpflichtigen Substanzen im Extrazellulärraum unter der Dialyse. Klin. Wschr.46, 1170 (1968).
Losse, H.: Über Störungen des Magnesiumhaushaltes bei akutem Nierenversagen. In: Sarre, H., und K. Rother (Herausg.), Akutes Nierenversagen. 1. Symposium der Ges. Nephrologie in Freiburg/Br. 20/21. 10. 61, S. 187. Stuttgart: Thieme 1962.
Mansouri, K., Halsted, J. A., Gombos, E. A.: Zinc, copper, magnesium, and calcium in dialyzed and nondialyzed uremic patients. Arch. intern. Med.125, 88 (1970).
Paschen, K.: Eine neue Mikromethode zum spezifischen Nachweis von Natrium, Kalium, Calcium und Magnesium in einer einzigen Serumverdünnung. Dtsch. med. Wschr.95, 2570 (1970).
—— Fritz, G.: Neue vereinfachte Methoden zum empfindlichen und spezifischen Nachweis von Calcium, Magnesium und Zink im Serum mit der Atomabsorptions-Spektralphotometrie. Ärztl. Forsch.24, 202 (1970).
Randall, R. E., Cohen, M. D., Spag, C. C., Rossmeisl, E. C.: Hypermagnesemia in renal failure: Etiologic and toxic manifestations. Ann. intern. Med.61, 73 (1964).
Riecker, G.: Über den intrazellulären Wasser- und Elektrolytstoffwechsel. Untersuchungen an Erythrozyten. I. Mitt.: Methodik, Trink- und Durstversuche, Salzentzug und Salzzufuhr. Klin. Wschr.35, 1158 (1957).
Robinson, R., Murdaugh, H., Peschel, E.: Renal factors responsible for the hypermagnesemia of renal disease. J. Lab. clin. Med.53, 572 (1959).
Smith, O., Hammarsten, J. F.: Serum magnesium in renal diseases. Arch. intern. Med.102, 5 (1958).
Smith, W. O., Hammarsten, J. F.: Intracellular magnesium in delirium tremens and uremia. Amer. J. med. Sci.237, 413 (1959).
Wacker, W. E. C., Vallee, B. L.: A study of magnesium metabolism in acute renal failure employing a multichannel flame spectrometer. New Engl. J. Med.257, 1254 (1957).
Wallach, S., Cahill, L. N., Rogan, F. H., Jones, H. L.: Plasma and erythrocyte magnesium in health and disease. J. Lab. clin. Med.59, 195 (1962).
Weeke, E., Friis, Th.: Serum fractions of calcium and phosphorus in uraemia. Acta med. scand.189, 79 (1971).
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Paschen, K., Henning, H.V., Quellhorst, E. et al. Veränderungen der Calcium- und Magnesiumkonzentrationen im Plasma und in Erythrocyten während der Hämodialyse. Klin Wochenschr 49, 1314–1318 (1971). https://doi.org/10.1007/BF01495517
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DOI: https://doi.org/10.1007/BF01495517