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Niedrige Kaliumkonzentration lähmt Muskelfasern

Neue Erkenntnisse über den Einfluss der Kaliumkonzentration im Blut auf die Funktion von Muskelfasern hat eine Forschergruppe des Instituts für Angewandte Physiologie der Universität Ulm gewonnen. Die Wissenschaftler um Frank Lehmann-Horn und Karin Jurkat-Rott gehen in ihrer Studie auch auf eine bewusste Erhöhung der Kaliumkonzentration bei Therapien ein.

Die Ulmer Forscher fanden heraus, dass Muskelfasern zwei Zustände einnehmen können: einen (Z1), von dem aus sie sich verkürzen und dadurch Kraft entwickeln können, und einen zweiten (Z2), in dem sie unerregbar, gelähmt sind. Normalerweise befinden sich alle Muskelfasern im Zustand Z1. Bei extrem niedriger Kaliumkonzentration im Blut (<1.5mM), gehen gesunde Muskelfasern in den Zustand Z2 über, kehren aber bei normalen Kaliumwerten in den Zustand Z1 zurück.

Geringer Kaliumgehalt lähmt

Die Ulmer entdeckten zudem, dass die Muskelfasern von Patienten mit einer bestimmten Muskelkrankheit schon bei geringer Abnahme der Kaliumkonzentration gelähmt (Z2) sind. Ursache dafür sei ein genetisch bedingter „elektrischer Kurzschluss“ der Zellmembran. Wird bei diesen Patienten die Kaliumkonzentration im Blut erhöht, kann die Muskelkraft verbessert werden. Die Entdeckung gilt nicht nur für Muskelkranke, sondern auch für Muskelgesunde, die wegen einer anderen Erkrankung bestimmte Medikamente einnehmen, die ein Zellmembranleck verursachen, wie zum Beispiel Amphotericin B.

Auch andere Zellen betroffen

Die Forscher haben Hinweise, dass auch Herzmuskel- und Nervenzellen abhängig vom Blutkaliumwert Zustände mit normaler Funktion (Z1) oder Funktionsverlust (Z2) annehmen können. Daher könne eine diätetische oder medikamentöse Erhöhung der Kaliumkonzentration auch bei Krankheiten sinnvoll sein, bei denen ein „elektrischer Kurzschluss“ der Zellmembran besteht, nach Schlaganfall oder Herzinfarkt zum Beispiel. Bei Postinfarktpatienten habe sich diese Therapie schon bewährt, ohne dass hierfür die Gründe bekannt waren.

Die Arbeit erschien am 11. Februar in den „Proceedings of National Academy of Sciences of USA“ (PNAS), unter dem Titel “K+-dependent paradoxical membrane depolarization and Na+ overload, major and reversible contributors to weakness by ion channel leaks”.

Seiten-Adresse: https://www.gesundheitsindustrie-bw.de/fachbeitrag/pm/niedrige-kaliumkonzentration-laehmt-muskelfasern