胰岛素和葡萄糖治疗高钾血症：急诊医生的给药策略

胰岛素和葡萄糖治疗高钾血症

——急诊医生的给药策略

重症医学重症行者翻译组 王映冰 康德

摘要

背景:

高钾血症是一种常见的、可能致命的临床疾病，占急诊科(ED)就诊人数的很大一部分。胰岛素和葡萄糖常用于治疗高钾血症。

目的:

这篇综述评价了关于在急诊科用胰岛素和葡萄糖治疗高钾血症的几个误区，并根据现有的证据提供了建议。

讨论:

高钾血症是一种危及生命的疾病，需要紧急治疗。其中一种疗法包括胰岛素加葡萄糖。然而，胰岛素注射后低血糖是高钾血症治疗期间常见的并发症。已发表的文献表明，治疗前低血糖、无糖尿病病史、女性、肾功能受损、低体重均是静脉注射胰岛素治疗高钾血症发生低血糖的危险因素。有几种策略可以降低胰岛素治疗期间低血糖发生的风险，其中包括使用胰岛素5单位或0.1单位/千克而不是10单位，使用葡萄糖50克而不是25克，或葡萄糖静脉长期输注代替快速静脉注射。由于胰岛素的作用持续时间超过葡萄糖，因此接受胰岛素治疗的高钾血症患者应在给药后至少4-6小时内每小时监测一次低血糖。

结论:

围绕者胰岛素联合葡萄糖治疗高钾血症的几个误区。这篇综述评估了关于胰岛素和葡萄糖治疗高钾血症的证据，并建议对胰岛素和葡萄糖的剂量进行一些调整以降低低血糖发生的风险。

介绍

高钾血症(钾>5.0 mmol/L)是一种常见的，可能危及生命的临床疾病，可能影响急诊科10%的患者。高钾血症常影响急性肾损伤(AKI)或慢性肾脏疾病(CKD)患者，但也可影响心血管疾病、糖尿病、镰状细胞病、肝或肾移植、横纹肌溶解或使用各种药物(如血管紧张素转换酶抑制剂或血管紧张素受体阻滞剂)的患者。临床表现为心律失常、呼吸抑制、四肢瘫痪、感觉异常、腱反射抑制、呕吐或腹泻。这些临床表现与患者死亡率和住院费用的增加有关，因此急诊治疗高钾血症非常关键。高钾血症有多种治疗方法可选择，包括稳定心肌细胞膜，将钾重新移入细胞内，以及增加排钾的药物。胰岛素静脉注射(IV)是一种流行的治疗方法，因为它起效快，且具有可预测的降血钾效果。虽然胰岛素用于高钾血症的治疗通常耐受性良好，但一些患者可能会出现严重的药物不良事件，如低血糖，尽管同时给予了葡萄糖。这篇综述通过解决胰岛素治疗高钾血症相关的几个误区，为急诊临床医生提供了对低血糖危险因素、给药策略和低血糖监测注意事项的更好理解。

方法

为了构建这篇综述，我们使用关键词“高钾血症”、“钾”、“胰岛素”、“葡萄糖”、“心脏骤停”和“治疗”，搜索了PubMed和谷歌学术。我们关注的是用胰岛素和葡萄糖治疗高钾血症以及低血糖发生的风险。这次搜索共产生了333个结果。我们纳入了病例报告以及系列、回顾性和前瞻性研究、系统回顾和meta分析、临床指南和其他叙述性综述。非英文的文章、仅以摘要形式呈现的文章、无法获得全文的文章以及不在本综述范围内的文章均被排除。本综述共选取了40项研究资源。由于这是一篇叙述性综述，我们没有将单独的研究数据汇总进行进一步的统计分析。

讨论

这篇综述通过调查与高钾血症治疗相关的几个误区，重点讨论了胰岛素治疗高钾血症的几种给药策略。每个误区后都会接有关于胰岛素和葡萄糖治疗高钾血症的给药策略。

误区1:

胰岛素治疗高钾血症患者发生低血糖的风险均相似。

胰岛素通过刺激细胞外Na + -H +逆向转运蛋白，引起细胞内钾的转移，从而促进钠内流。细胞内钠浓度的增加触发Na + -K + atp酶转运体的激活，它将细胞内的钠交换为细胞外的钾。静脉注射胰岛素被认为会导致血清钾的剂量依赖性降低，据估计，10个单位胰岛素会使血清钾降低0.6至1.2 mEq/L。静脉给药时，胰岛素的钾转移效应在给药后15分钟内出现。静脉注射胰岛素治疗高钾血症并非没有风险，最常见的并发症是低血糖，报道的发生率从8.7%到75%。

纠正1：

肾功能受损、无糖尿病病史、治疗前低血糖、低体重、女性被认为是静脉注射胰岛素治疗高钾血症发生低血糖的危险因素。

有几个因素被认为是影响胰岛素治疗高钾血症的低血糖风险。肾功能损伤已被确定为胰岛素注射后低血糖的危险因素。在一项评估12例终末期肾病(ESRD)患者的研究中，这些患者接受了同时静脉注射 10 单位胰岛素加 25 g 葡萄糖，9例(75%)患者在治疗1小时后发生低血糖(血糖[BG] <55 mg/dL)。这些患者治疗前基础血糖为88 mg/dL。Apel等人最近的一项研究发现，13%(29/221)接受胰岛素治疗的ESRD病患者会出现低血糖(BG < 60 mg/dL)。Garcia等人发现，在接受胰岛素静脉注射治疗时，基础血清肌酐升高的患者发生低血糖事件的风险增加(优势比[OR] 1.12, 95%置信区间[CI] 1.02-1.23) 。对肾功能不全患者其低血糖风险增加的几种解释包括胰岛素清除率降低、肾脏糖异生减少和胰高血糖素释放减少。

除了肾功能受损，无糖尿病病史、治疗前低血糖、低体重、女性也被认为是静脉注射胰岛素治疗高钾血症发生低血糖的危险因素。Apel等人发现既往无糖尿病病史(OR 2.3, 95% CI 1.0-5.1)，治疗前血糖较低为静脉注射胰岛素后低血糖发生的危险因素(104± 63 mg/dL对比162 ±148 mg/dL; P = 0.04)。Wheeler等人和Coca等人的研究发现，当血糖<140 mg/dL时，低血糖风险增加(OR 4.3, 95% CI 1.4-13.7; p = 0.01)；当血糖<120 mg/dL，低血糖风险增加(OR 4.44, 95% CI 0.9-21.57; P = 0.055) 。Garcia等人观察到，治疗前高血糖降低了静脉注射胰岛素后低血糖发生的风险(OR 0.969, 95% CI 0.955-0.983; P = 0.007)。Schafers等人发现低体重患者发生低血糖的风险增加(55.8 kg对比92 kg；p < 0.05)。值得注意的是，79%(15/19)发生低血糖的患者同时伴有急性肾损伤(AKI)或终末期肾病（ESRD）。Wheeler等人观察到女性比男性更容易发生低血糖(OR 3.2, 95% CI 1.1-9.1;P = 0.03)。

对于有≥1个低血糖危险因素的患者，应考虑调整胰岛素或葡萄糖剂量的策略，这将在后续章节中讨论。因为大多数高钾血症需要治疗的患者都有一定程度的肾脏损害，而且由于治疗前低血糖已被几项研究确定为危险因素，因此治疗前低血糖应该是促使考虑调整剂量的主要危险因素。如果患者治疗前血糖不低，但有其他危险因素的组合，也应考虑调整剂量。

误区2: 

10 单位胰岛素适用于所有高钾血症患者。

大多数文献推荐对严重高钾血症(血清钾超过6 - 6.5 mmol/L)的患者给予注射10 - 20单位胰岛素加25 - 50 g葡萄糖。然而，这可能与低血糖风险的增加有关。葡萄糖通常与胰岛素联合使用以防止低血糖。虽然10单位胰岛素加25 g葡萄糖在急诊和住院治疗中很常见，但低血糖很经常发生，75%的患者可能发生低血糖。低血糖的高发生率促使一些医疗机构质疑10 单位胰岛素是否适用于所有高钾血症患者。

纠正2:

低剂量胰岛素治疗方法（5单位或0.1单位/kg）降低血钾的效果类似于10 单位胰岛素治疗方法，且该治疗方法的低血糖出现率也很低。

最近的几项研究比较了高钾血症患者的胰岛素给药策略，以评估他们降血钾能力和低血糖发生风险。有几项研究比较的是5单位和10单位，或0.1单位/kg和10单位。Pierce等人比较了患有肾功能不全(CKD或AKI)的成人患者接受了5个或10个单位胰岛素治疗高钾血症;无论胰岛素如何给药，均同时给予25 g葡萄糖。研究表明两组降血钾效果相似(5个单位1.1± 0.91 mEq/L对比 10个单位1.08 ±0.89 mEq/L; p = 0.89)，低血糖(BG＜70mg/dL)和严重低血糖(BG < 50 mg/dL)的发生率无差异。LaRue等人还比较了在急诊科5个单位与10个单位治疗成人高钾血症的差异。接受胰岛素治疗的患者首先给予25 g葡萄糖，1小时后再给予25 g葡萄糖，当BG < 70 mg/dL时，2小时后再给予25 g葡萄糖。两组间降血钾效果相似(10个单位1 6 ±0.8mEq/ l 对比 5个单位1 6 ±0.7 mEq/L; 差异95%置信区间为0.1-0.1)；然而，5个单位组的低血糖(BG < 70 mg/dL)发生率明显较低(19.5%对比28.6%；差异95%的置信区间为16.8%-1.3%)。严重低血糖(BG < 40 mg/dL)的发生率没有差异。最后，Garcia等人对成人高钾血症患者进行了胰岛素5至10单位的比较。患者同时接受0 - 100g葡萄糖(92%接受25 - 50g)。两组间胰岛素注射后降血钾效果无差异 (5个单位0.81±0.58 mmol/L，10个单位0.9 ±0.68 mmol/L; p = 0.221)，低血糖(BG < 70 mg/dL)的发生率无差异。然而，对基础血钾为6 mmol/L的患者进行的亚组分析显示，10个单位的血钾浓度降低更多(1.08 mmol/L 对比0.83 mmol/L; P = 0.018)。

在0.1单位/kg和10单位胰岛素注射的患者中也观察到类似的结果。Wheeler等人比较了0.1单位/kg(最多10单位)或10单位胰岛素注射治疗的成人患者。无论给药策略如何，均同时给予50克葡萄糖。两组降血钾效果相似(0.1单位/kg降血钾1.34±0.94 mmol/L对比10单位降血钾1.35±0.97 mmol/L;p = 0.94)，低血糖(BG < 70 mg/dL)和严重低血糖(BG < 40 mg/dL)的发生率无差异。Brown等人还比较了分别给予成人住院患者0.1单位/kg(最多10单位)或临床医生选择的胰岛素剂量，两组患者均同时给予25 g葡萄糖。两组间降血钾效果相似(0.1单位/kg降血钾0.6±0.9 mmol/L，另一组降血钾0.6±0.6 mmol/L; p = 0.67)，低血糖(BG < 70 mg/dL)和严重低血糖(BG < 50 mg/dL)的发生率无差异。值得注意的是，各组间的胰岛素剂量相似，0.1单位/kg的剂量是8.3±1.6单位，而临床医生选择的剂量是8.7±2.3单位(p = 0.08)。

综上所述，低剂量胰岛素(5单位或0.1单位/kg)的降血钾效果与10单位相似;然而，Garcia等人观察到，一组基础血钾浓度为6 mmol/L的患者在接受10单位胰岛素注射后降血钾的幅度更大。接受低剂量或10个单位方案的低血糖或重度低血糖发生率也相似;然而，LaRue等人发现接受5个单位的患者其低血糖发生率明显较低。这些结果表明，低剂量胰岛素联合葡萄糖治疗高钾血症的疗效相似，但可能更安全，特别是在胰岛素治疗后有多个低血糖危险因素的患者。对于无低血糖危险因素的患者，可以采用传统疗法(即胰岛素10单位，葡萄糖25 g)。如果治疗前血糖＞250mg /dL，临床医生也可以考虑不加用葡萄糖。

误区3:

25 g 葡萄糖可避免所有接受胰岛素治疗的高钾血症患者出现低血糖。

静脉注射葡萄糖25克(例如50毫升50%葡萄糖[D50])联合10个单位的胰岛素，通常被推荐用于预防高钾血症紧急处理期间出现低血糖。这种组合被广泛认为足以确保胰岛素给药后不会发生低血糖。然而，有13-75%的患者在接受这种组合治疗时出现低血糖。葡萄糖和胰岛素作用时间的比较说明了低血糖发生的原因。在肾功能正常的患者中 D50 作用持续时常为 1 小时，而胰岛素的作用持续时间为 4～6 小时。CKD 患者由于胰岛素清除率降低，低血糖风险更高，与肾功能正常的患者相比，血糖浓度波动范围可能更大。已经有几项研究证实了这一观点。Pierce等人比较了AKI或CKD患者合并有高血钾症接受5或10单位胰岛素附加25 g葡萄糖的治疗效果。有28.6%接受10个单位治疗的患者在4小时后发生低血糖(中位数2.5小时[IQR 1.75–4h])，14.3%接受5个单位治疗的患者在4小时后发生低血糖(中位数2.37小时[IQR 1.25–3.25小时])。值得注意的是，接受10单位治疗的患者中有1例患者在注射后7.5 h出现低血糖。Schafers等人和Mc Nicholas等人的其他研究分别报告了3小时和2.37小时的低血糖发生时间。如此高频率的低血糖发生提示在许多患者中25克葡萄糖可能不足以预防低血糖。

纠正3：

必要时需要更高剂量的葡萄糖（如 50 g）或长时间输注以预防低血糖症。

调整葡萄糖的剂量或输注时间可以降低胰岛素注射后低血糖发生的可能性。Coca等人提出了延长葡萄糖输注时间预防低血糖的给药策略。在本研究中，AKI患者和非透析依赖型CKD患者接受了10单位胰岛素加葡萄糖50 g (500 mL10%葡萄糖)，输注时间为4小时，只有6.1%的患者(10/164)在胰岛素葡萄糖输注结束后8小时内发生低血糖。平均低血糖发作3.5 h;然而，1名患者在输注后6h出现低血糖。Wheeler等人也评估了胰岛素(10单位或0.1单位/kg)联合葡萄糖50 g(葡萄糖产品和输注时间未说明)的给药策略。在接受10单位的患者中有19.7%出现低血糖，在接受0.1单位/kg的患者中有10.6%出现低血糖(p = 0.22)。研究未报告低血糖发作时间的平均数或中位数。

Farina等人最近评估了在接受10单位胰岛素的患者中，葡萄糖50 g(未说明葡萄糖产品和输注时间)是否比25 g更有可能预防低血糖。根据AKI、ESRD和糖尿病的基础血糖对患者进行匹配，并在胰岛素注射后4小时内评估低血糖和高血糖。在胰岛素注射后1小时，注射葡萄糖50 g的患者中有8.3%发生低血糖，而注射葡萄糖25 g的患者中有15.8%发生低血糖(p = 0.11)。在注射胰岛素4小时后，注射葡萄糖50 g的患者中有5%发生低血糖，而注射葡萄糖25g的患者中有4.2%发生低血糖(p = 1)。输注后1 h, 注射葡萄糖50 g患者的高血糖(葡萄糖>180 mg/dL)发生率更高(52.5% 对比 26.7%;P = 0.001)，但在胰岛素注射后4 h时没有发生高血糖(50 g组10.8%，25 g组14.2%;P = 0.56)。在基础血糖< 110 mg/dL的患者中，注射葡萄糖50 g的患者在胰岛素治疗后1 h的低血糖发生率明显较低(10.8% vs 35.4%;P = 0.002)。高剂量的葡萄糖没有影响糖尿病患者1h (50 g组53.1% 对比25 g组40.6%;P = 0.45)或4 h (50 g后18.8% vs. 25 g后31.2%;P = 0.39)的高血糖发生率。

基于这些发现，葡萄糖50g或长时间输注似乎可以降低低血糖的风险，特别是对于基础血糖水平较低的患者。与低剂量葡萄糖(如25克)相比，葡萄糖50g的低血糖风险似乎是最小并且短暂的。将低剂量胰岛素策略与高剂量葡萄糖策略相结合的治疗方法可能是降低低血糖风险的最佳方法;然而，这一假设需要进一步的评估。

误区4：

进行胰岛素和葡萄糖治疗的高钾血症患者无须监测低血糖。

如前所述，尽管同时给予葡萄糖，但胰岛素注射后低血糖的发病时间一般为2-4小时。然而，有研究表明胰岛素注射后 7.5 小时内均可发生低血糖。。

纠正4: 

接受胰岛素治疗的高钾血症患者应在给药后 4～6 小时，每小时监测一次低血糖。

根据这些发现，接受胰岛素治疗的高钾血症患者应在给药后 4～6 小时，每小时监测一次低血糖。安全用药实践研究所最近发表的一篇文章建议，在注射胰岛素后，即使同时注射葡萄糖，也要监测血糖6小时。对于有低血糖风险因素(如基础血糖较低、接受较高胰岛素剂量)或无法表达低血糖症状(如痴呆、精神状态改变或机械通气)的患者，血糖监测甚至更为重要。如果需要治疗低血糖，应主动为这些患者准备所需的葡萄糖，以防延误病情。

考虑到胰岛素联合葡萄糖治疗时发生低血糖的危险因素，同时使用几种胰岛素和葡萄糖的给药策略，可以降低低血糖的风险。图1显示了胰岛素和葡萄糖给药的几种策略。

结论

高钾血症是一种常见的临床疾病，占急诊就诊的很大一部分。胰岛素经常被用来治疗这些患者，尤其是那些患有严重高钾血症或有危及生命症状的患者。虽然大多数急诊医生熟悉胰岛素和葡萄糖治疗，但他们可能不知道治疗后发生低血糖的风险。低血糖风险增加的患者包括治疗前低血糖、无糖尿病病史、女性、肾功能损伤或低体重的患者。预防胰岛素和葡萄糖治疗高钾血症发生低血糖风险的策略包括：使用胰岛素5单位或0.1单位/kg而不是10单位，葡萄糖50克而不是25克，或延长葡萄糖输注时间(如4小时)而不是快速静脉注射。对于因高钾血症而接受胰岛素治疗的患者，应在给药后至少4-6小时内每小时监测一次低血糖。

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