Assessment of the Correlation Between Serum Phosphate Level and Muscle Strength as Measured by Handgrip Strength in Patients Treated With Hemodialysis

Can J Kidney Health Dis. 2024 Aug 6:11:20543581241267163. doi: 10.1177/20543581241267163. eCollection 2024.

Abstract

Background: Sarcopenia, commonly observed in patients treated with hemodialysis, correlates with low serum phosphate levels. Although normophosphatemia is desired, dietary phosphate restriction is difficult to achieve and may result in undesirable protein restriction.

Objective: We aimed to evaluate whether hyperphosphatemia is associated with higher muscle strength in patients receiving hemodialysis treatment.

Design: A single-center prospective observational study.

Setting: Ambulatory prevalent patients undergoing hemodialysis treatments in a dialysis unit of a tertiary hospital.

Patients: Participants included prevalent patients treated with hemodialysis. All patients were above 18 years. Only patients with residual kidney function below 200 mL/24 hours were included to avoid bias.

Measurements: Muscle strength was measured by handgrip strength (HGS). Each patient repeated 3 measurements, and the highest value was recorded. Handgrip strength cutoffs for low muscle strength were defined as <27 kg in men and <16 kg in women. Biochemical parameters, including serum phosphate level, were driven from routine monthly blood tests. Hyperphosphatemia was defined as serum phosphate above 4.5 mg/dL.

Methods: Handgrip strength results were compared to nutritional, anthropometric, and biochemical parameters-in particular phosphate level. Long-term mortality was recorded.

Results: Seventy-four patients were included in the final analysis. Handgrip strength was abnormally low in 33 patients (44.5%). Patients with abnormal HGS were older and more likely to have diabetes mellitus and lower albumin and creatinine levels. There was no correlation between HGS and phosphate level (r = 0.008, P = .945). On multivariable analysis, predictors of higher HGS were body mass index and creatinine. Diabetes mellitus and female sex predicted lower HGS. Hyperphosphatemia correlated with protein catabolic rate, blood urea nitrogen, and creatinine. On multivariable analysis, predictors of hyperphosphatemia were higher creatinine level, normal albumin level, and heart failure. During mean follow-up time of 7.66 ± 3.9 months, 11 patients died. Mortality was significantly higher in patients with abnormally low HGS compared with normal HGS (odds ratio = 9.32, P = .02).

Limitations: A single-center study. All measurements were performed at one time point without repeated assessments. Direct dietary intake, degree of physical activity, and medication compliance were not assessed.

Conclusion: Hyperphosphatemia correlated with increased protein intake as assessed by protein catabolic rate in patients treated with hemodialysis; however, neither correlated with higher muscle strength as measured by HGS.Trial registration: MOH 202125213.

Contexte: La sarcopénie, qui est fréquemment observée chez les patients traités par hémodialyse, est corrélée à de faibles taux sériques de phosphate. Dans ce contexte, la normophosphatémie est souhaitée, mais la restriction alimentaire en phosphate est difficile à réaliser et peut entraîner une restriction indésirable en protéines.

Objectif: Notre objectif était de déterminer si l’hyperphosphatémie est associée à une plus grande force musculaire chez les patients qui reçoivent un traitement par hémodialyse.

Conception: Étude observationnelle prospective monocentrique.

Cadre: Le service de dialyse d’un hôpital de soins tertiaires.

Sujets: Des patients prévalents âgés de plus de 18 ans qui recevaient des traitements d’hémodialyse en ambulatoire dans le service de dialyse de l’hôpital. Afin de limiter les biais, seuls les patients avec une fonction rénale résiduelle inférieure à 200 ml/24 heures ont été inclus.

Mesures: La force musculaire a été mesurée par le test de force de préhension (HGS - handgrip strength). Trois mesures ont été faites pour chaque patient et la valeur la plus élevée a été enregistrée. Les seuils de faible force musculaire à l’HGS ont été établis à < 27 kg pour les hommes et à < 16 kg pour les femmes. Les paramètres biochimiques, notamment le taux de phosphate sérique, ont été déterminés à partir des analyses sanguines mensuelles des patients. L’hyperphosphatémie a été définie par une concentration sérique en phosphate supérieure à 4,5 mg/dl.

Méthodologie: Les résultats de l’HGS ont été comparés aux paramètres nutritionnels, anthropométriques et biochimiques — plus particulièrement au taux de phosphate. La mortalité à long terme a été enregistrée.

Résultats: Soixante-quatorze patients ont été inclus dans l’analyse finale. Les résultats de l’HGS étaient anormalement faibles chez 33 patients (44,5 % des sujets). Les patients qui avaient obtenu un résultat anormal à l’HGS étaient plus âgés, plus susceptibles de souffrir de diabète, et présentaient des taux d’albumine et de créatinine plus faibles. Aucune corrélation n’a été observée entre le résultat à l’HGS et le taux sérique de phosphate (r=0.008; p=0.945). Dans l’analyse multivariée, l’indice de masse corporelle et le taux de créatinine étaient des prédicteurs d’un résultat plus élevé à l’HGS, alors que le diabète et le fait d’être une femme étaient prédictifs d’un résultat inférieur à l’HGS. L’hyperphosphatémie a été corrélée au taux de catabolisme des protéines, à l’urée et au taux de créatinine. Dans l’analyse multivariée, un taux de créatinine plus élevé, un taux d’albumine normal et une insuffisance cardiaque étaient des facteurs prédictifs d’une hyperphosphatémie. Au cours de la période moyenne de suivi (7,66 ± 3,9 mois), 11 patients sont décédés. La mortalité était significativement plus élevée chez les patients qui présentaient un résultat anormalement faible à l’HGS par rapport à la normale (RC: 9,32; p = 0,02).

Limites: L’étude a été menée dans un seul centre. Toutes les mesures ont été effectuées à un moment donné sans évaluations répétées. L’apport alimentaire direct, le degré d’activité physique et l’observance des médicaments n’ont pas été évalués.

Conclusion: Chez des patients traités par hémodialyse, l’hyperphosphatémie est corrélée à une augmentation de l’apport en protéines évalué par le taux de catabolisme des protéines, mais ni l’une ni l’autre n’est corrélée à une plus grande force musculaire mesurée par HGS.

Keywords: handgrip strength; hemodialysis; hyperphosphatemia; muscle strength; sarcopenia.