高钾血症和低钾血症危象
本文来源：中国小儿急救医学, 2020,27(08) : 572-576.
高钾血症和低钾血症是儿童常见的电解质紊乱，可引起严重的心脏节律异常，危及生命。引起血钾异常的原因很多，主要分摄入异常、细胞内外分布异常和排泄异常3类。
本文将对高钾血症及低钾血症危象的病因、发病机制、识别与评估及干预措施进行概述。
1 钾的生理
正常情况下，机体通过饮食经胃肠道摄入钾。人体98%的钾离子在细胞内，细胞内和细胞外钾离子的浓度比约为30∶1。该浓度梯度对维持细胞静息电位、神经肌肉兴奋性和心肌自律性十分重要。约90%的钾离子经肾脏排出，汗液或大便排泄的钾为10%～20%。血清钾经肾小球滤出，其中至少90%被重吸收，重吸收的主要部位是近曲小管和Henle袢。远曲小管和集合管主动排泌钾，泌钾与摄入量、远曲小管和集合管细胞中氢离子浓度、钠离子重吸收等有关。尿钾排泄主要通过醛固酮调节。当机体摄入大量钾，细胞层面将对其调控，细胞膜上Na＋-K＋-ATP酶(由胰岛素及α和β-2肾上腺素受体激动剂介导)使血中约80%的钾进入细胞内，以避免血清钾突然升高而危及生命，然后肾脏再泌钾，使血钾实现动态平衡，维持血清钾水平在生理浓度。
成人的血清钾浓度为3.5～5.5 mmol/L，儿童和婴儿的血清钾正常范围与年龄呈一定相关，小婴儿和早产儿的血清钾浓度上限可达6.5 mmol/L。
2 高钾血症危象
2.1 概述
儿童高钾血症定义为血清钾超过5.5 mmol/L，6～7 mmol/L为中度高钾血症，>7 mmol/L为严重高钾血症。高钾血症危象是指伴有心电图改变(通常不包括单纯T波改变)、肌肉无力或血钾>7 mmol/L的高钾血症。由于血钾可持续快速升高，当细胞内钾持续释放(肿瘤溶解综合征、严重挤压伤所致横纹肌溶解)、血钾在6～7 mmol/L时，也应被视为高钾血症危象。
2.2 病因及发病机制
高钾血症主要原因是钾离子从细胞内向细胞外转移，或肾排钾功能受损。细胞内钾外移可致一过性高钾血症，而肾功能受损则导致持续高钾血症。大量经口摄入钾后引起高钾血症者常伴肾功能受损或肾上腺疾病，而单纯静脉补钾过快或过多也可引起高血钾。血清钾升高时，心脏静息电位降低，心脏去极化，心肌兴奋性增加，心脏传导速度减低，可引起窦房结和房室结传导阻滞。
2.2.1 细胞内钾向细胞外转移
2.2.1.1 组织损伤
如横纹肌溶解、创伤、大量溶血以及肿瘤溶解等均可使细胞内钾到细胞外，导致血钾升高；另细胞损伤可产生大量代谢产物(如严重挤压伤释放肌红蛋白、肿瘤溶解释放尿酸)堵塞肾小管，造成急性肾功能不全，引起严重高钾血症。
2.2.1.2 胰岛素缺乏
餐后胰岛素释放除了调节血糖，还能使钾离子进入细胞内储存，以给肾脏充足时间调控餐后的大量钾摄入，重建体内钾浓度平衡。胰岛素缺乏时，血清钾进入细胞内发生障碍。糖尿病酮症酸中毒伴血钾升高，系因高渗致细胞内钾向外转移，伴钾进入细胞障碍，此时机体总钾含量降低；肾功能不全的糖尿病高渗或酮症酸中毒患儿，因血钾向细胞外转移后不能排出体外，易发生高钾血症危象。
2.2.1.3 代谢性酸中毒
可促进细胞内钾向细胞外转移，与酸中毒类型有关。阴离子间隙正常的高氯酸中毒者，因氯不易穿过细胞膜，酸中毒时氢钾交换以维持电荷中性，故易致高血钾。而有机酸中毒(乳酸、β羟基丁酸、甲基丙二酸等)不易致细胞氢钾交换，因大多数有机酸可与氢离子一起穿过细胞膜。乳酸酸中毒伴钾离子外移系因缺氧致细胞膜损伤。
2.2.2 肾泌钾功能受损
肾泌钾功能受损比细胞内钾外排更易引起持续高血钾及高钾危象。常见肾脏泌钾受损的原因有远端肾小管钠输送减少、盐皮质激素缺乏、皮质集合管功能异常。
急性肾功能不全(肾前性与肾性)时的肾小球滤过率严重减低和慢性肾功能不全的肾单位减少是肾泌钾减少的原因。慢性肾病时，肾小球滤过率降至10～15 ml/min才会出现明显的高钾血症。
盐皮质激素活性降低或肾小管功能受损使肾小球滤过率轻微受损即发生高钾血症。各种原因抑制肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS)均可致盐皮质激素缺乏或活性降低，包括肾上腺功能降低、皮质醇代谢酶缺陷等原发因素，以及使用RAAS抑制剂、肝素、非甾体抗炎药等药物因素。
如肾小球滤过率轻度降低、血清醛固酮水平正常，要考虑远端肾单位受累引起的泌钾受损，如肾移植术后、红斑狼疮、尿路梗阻等可使肾小管泌钾受损，而保钾利尿剂、螺内酯、甲氧嘧啶等药物也可导致。
2.2.3 药物因素
如补钾药、地高辛、非甾体抗炎药、RAAS抑制剂、阿米洛利、甲氧嘧啶等均有升血钾作用，单纯药物因素很难致急性高钾血症危象，常伴其他原因。
2.2.4 其他
儿童易发生假性高钾血症，如怀疑假性高钾，应在不使用止血带的情况下重新采血测定。
2.3 临床表现
血钾水平轻度升高或中度升高时，多数患儿无症状。多是对存在高钾血症病因的患儿行电解质监测时才发现血钾升高。
高血钾主要影响心脏和骨骼肌，心脏表现为心律失常和传导束阻滞。心电图改变包括T波高尖、ST段抬高、PR间期延长、QRS波群增宽、房室传导阻滞、室内阻滞、室颤甚至停搏，临床可表现为心悸、晕厥或心搏停止，取决于心脏传导障碍的严重程度。有报道住院患儿43%的高钾血症主要表现为心脏骤停，35%呈心律失常表现。心电图改变与血钾浓度和血钾升高速度相关。虽心电图监测高钾血症的敏感性较差，仍建议对高钾血症患儿监测心电图并持续心电监护。慢性肾病或终末期肾病者发生高钾血症时不易有典型心电图改变，可能是这类患儿对高血钾耐受。
高血钾对骨骼肌的影响较少见，可表现为肌无力、四肢肌肉自发收缩。血钾持续升高最终可表现为四肢迟缓性瘫痪，但躯干、头部和呼吸肌不易受累，呼吸衰竭罕见。
2.4 高钾血症危象的紧急处理
应及时检测存在潜在高钾血症风险患儿的血清钾浓度，以期尽早诊断。高钾危象的处理包括紧急处理和病因处理。无论何种病因引起的高钾危象，紧急处理策略基本相同，见图1，目标是稳定细胞膜电位，促使钾向细胞内转移并快速向体外排钾。如并发心律失常并引起血流动力学改变，甚至心脏停搏时，则按儿童高级生命支持(PALS)方案治疗。高钾危象紧急处理药物的具体用法见表1。
▲图1高钾血症处理流程图
高钾血症危象的患儿应监测血常规、肌酐、尿素氮、电解质、乳酸脱氢酶及每小时尿量，判断肾功能情况，并做病因的初步判断；持续心电监护及动态监测心电图以评估需要快速起效的治疗。治疗开始后，每1～2小时监测血清钾浓度以评估降钾治疗效果，指导下一步临床决策。
2.4.1 稳定细胞膜电位
钙剂：钙离子是拮抗高钾血症对心肌作用的最有效阳离子，可使心肌细胞阈电位上移，静息电位与阈电位间的差距增大，预防室性心律失常。静脉注射氯化钙或葡萄糖酸钙均可，起效快，效果持续30～60 min。要注意钙剂不能改变血清钾浓度，且不适用于地高辛中毒或明显高钙血症者。
2.4.2 促使钾离子到细胞内
钾离子转移到细胞内可快速降低血清钾浓度，给予钙剂后，尽早使用本类药物。
2.4.2.1 胰岛素葡萄糖
胰岛素加葡萄糖可刺激细胞摄取葡萄糖的同时，将钾离子泵入细胞内，降低血清钾浓度。如有高血糖，可单用胰岛素。使用胰岛素葡萄糖1 h后，低血糖风险增加，应每小时监测血糖，直至停用胰岛素后6 h。
2.4.2.2 β2受体激动剂
吸入β2受体激动剂如沙丁胺醇也可降低血清钾浓度。雾化后2 h，其降钾效果达峰值。因其可增快心率、增加心肌耗氧，故应权衡该类药物对心脏的不良反应。部分有心脏基础疾病的患儿可能会使用β受体阻滞剂，使得β2受体激动剂的效果不佳。
2.4.2.3 碳酸氢钠
虽碳酸氢钠是目前高钾血症的一线降钾策略之一，但确切效果仍有争议。静脉用碳酸氢钠对不伴酸中毒的高钾血症效果欠佳。碳酸氢钠体内代谢产物为二氧化碳，可能导致呼吸功能不全者发生酸中毒，甚至加重高钾血症，碳酸氢钠还会增加液体负荷。故碳酸氢钠仅用于高钾血症危象前述3种药物均已使用且伴酸中毒者。
2.4.3 排钾治疗
前述措施不能降低体内总钾含量，多数病例还需排钾治疗，包括经肾脏和肠道排钾、肾脏替代治疗等。病情较稳定且无血容量不足的肾功能正常者，可予袢利尿剂如呋塞米排钾或阳离子交换树脂经消化道排钾；伴肾功能不全者，如有持续心电图改变或紧急处理效果不佳时，应紧急肾脏替代治疗。
阳离子交换树脂可在消化道内吸附钾并交换出钠离子，实现降钾效果，可作为有氮质血症但不能透析患儿的备选方案。不良反应为可能导致结肠坏死，且降钾效果不可预测。对于容量过负荷者，由于降钾树脂会释放钠，大量吸收钠可能导致心功能不全。
2.5 病因处理
针对高钾血症的可逆病因给予针对性治疗，才可能预防再次发作。
组织损伤可造成急性肾功能不全，早期大量的液体治疗并予碳酸氢钠维持尿液碱化(使尿pH>6.5)有助于保护肾功能。一旦发生尿少或血钾进行性升高，尽早行肾脏替代治疗。
糖尿病酮症酸中毒患儿血清钾可升高，予胰岛素时血清钾又会降低，如肾功能正常，血清钾降至正常时即需补钾以防发生严重低钾血症；如伴肾功能不全，必须严密监测血钾浓度，终末期肾病或急性肾功能不全者血钾≥5.5 mmol/L时，应紧急透析治疗。代谢性酸中毒导致高钾时，治疗以纠正并控制酸中毒为主。
对于肾前性肾功能不全所致高钾血症，应积极液体复苏改善肾脏灌注以改善肾脏排钾。肾性因素则需考虑血液净化治疗。如考虑原发性肾上腺功能减退者需激素替代治疗。对于判断存在药物因素所致高钾时，临床需综合判断停药利弊，或同时联用排钾治疗以预防高钾血症的发生。
3 低钾血症危象
3.1 概述
低钾血症指血清钾<3.5 mmol/L，3.0～3.5 mmol/L为轻度低钾血症，2.5～3.0 mmol/L为中度，<2.5 mmol/L为重度。血清钾<2.0 mmol/L可危及生命。有症状的低钾血症和无症状的急性重度低钾血症，因其发生呼吸循环功能异常或衰竭的风险较高，应视为低钾血症危象并积极处理。应注意，血清钾只代表细胞外液的钾浓度，不代表体内钾储存是否充足。全身缺钾时，血清钾不一定低。
3.2 病因及发病机制
低钾血症的原因可归为以下3类：摄入减少、细胞内转移、丢失增多(经皮肤、消化道、肾脏)。
因肾脏泌钾持续存在，摄入严重减少时，会发生低钾，如存在营养不良、应用利尿剂等更易发生低钾。
碱中毒时，胰岛素、β受体激动剂、醛固酮等药物可使血钾向细胞内转移，导致低钾。低钾性周期性麻痹系因肌细胞的钙离子和钠离子通道缺陷所致，剧烈运动后休息、应激或高碳水化合物膳食均可诱发发作，多延迟数小时出现。这些事件多与肾上腺素或胰岛素释放增加有关，二者均可致钾离子进入细胞，血钾水平降低。
多数低钾血症是消化道或肾脏丢失过多所致。肾脏丢失可因盐皮质激素受体刺激增加所致，如原发醛固酮增多、高肾素血症等；也可因远端肾单位的钠盐增多、不能吸收钾离子所致，如利尿剂、镁缺乏等。肾小管酸中毒所致低钾血症系肾小管分泌H＋受损，为维持电中性而大量泌钾所致。低镁血症影响钾离子重吸收可能是因为细胞内镁离子过低会抑制肾脏外髓质钾离子通道功能，使钾离子排泄和消耗增多。腹泻或呕吐引起消化道失钾是低钾血症常见的肾外原因。
低钾血症可致心肌传导减慢、心室复极延迟、不应期缩短和自律性增加，引发心脏症状。
3.3 临床表现
低钾危象可表现为恶心、呕吐、腹胀、乏力、胸闷、呼吸困难、晕厥甚至猝死，主要是心脏、肌肉系统受累所致。症状的严重程度与低钾的程度和持续时间相关，低钾血症纠正后临床症状可很快缓解。长期、慢性失钾者，血清钾浓度可很低而临床表现轻微，可能系长期慢性低钾机体耐受所致。
肌肉系统：明显的肌无力多发生在血钾<2.5 mmol/L时，若血钾下降速度很快，症状可出现更早。乏力表现与高钾类似，从下肢开始，逐渐进展至躯干和上肢，最终肌麻痹，可伴腱反射亢进、肌张力减低。低钾导致肌肉麻痹累及呼吸肌可致呼吸衰竭甚至死亡；累及肠道平滑肌可致肠梗阻；还可致骨骼肌痉挛、横纹肌溶解。
心脏：中、重度低钾时，才致心律失常；但伴低镁或使用洋地黄类药物时，轻度低钾也可致心律失常。心电图改变为T波低平、出现U波、PR间期延长、QT间期延长，严重低钾可T波、U波融合，发生快速型心律失常，房室传导阻滞较少见；严重者可致室性心动过速，甚至心搏停止。低钾发生的速度比低钾程度更重要，血钾浓度快速降低更易危及生命。
低钾常伴低镁，特别是慢性腹泻、家族遗传病、应用利尿剂和化疗患儿。伴有低镁者更易发生心律失常，若同时用可致QT间期延长的药物，其风险更高；低镁还可增加尿钾排泄，加重低钾血症。
3.4 紧急处理
低钾危象的首要治疗目标是预防或治疗危及生命的并发症，补足钾丢失，识别并纠正潜在病因。治疗的紧急程度取决于低钾的严重程度、血钾降低速度和并发症。如有呼吸肌无力，应予呼吸支持；如有心律失常、心动过缓等致血流动力学改变，甚至心搏停止，按PALS行高级生命支持治疗。应尽快将血钾浓度提升至相对安全的程度，并进一步评估低钾原因。
多数患儿可根据病史、24 h尿钾排泄率、血气分析等初步判断低钾血症原因。评估尿钾排泄可区分低钾血症是肾脏失钾过多，还是肾外因素。24 h尿钾/尿肌酐比值>1.5，考虑肾脏失钾致低钾血症。血气分析有助于区分低钾病因，血清肾素及醛固酮水平有助于区分内分泌性低钾血症，见图2。
▲图2 低钾血症诊断流程图
补钾治疗：补钾适用于绝大多数低钾血症，尤其是消化道和肾脏丢失引起的低钾。如有低镁，应及时纠正，因为单纯补钾很难纠正伴低镁的低钾血症。
低钾危象需经静脉补钾。补钾不建议用葡萄糖溶液，因为可刺激胰岛素分泌而降低血钾。一般情况下，儿童静脉补钾量为0.3～1 mmol/kg，单次最大量不超过40 mmol/L，补钾浓度不超过0.3%，每天总量的输注时间在6～8 h以上。低钾危象时，可加快补钾速度、增加补钾浓度；速度不超过0.5 mmol/(kg·h)，浓度不超过1%(浓度超过0.3%时，使用深静脉注射)；同时持续心电监护，并监测心电图，每1～2小时测血清钾浓度，以免在补钾过程中发生高钾血症。静脉补钾可致静脉炎和疼痛；如输钾速度过快，可致高钾血症。
补钾公式为：10%氯化钾的量(ml)＝(期望血清钾值-实测血清钾值)×体重(kg)×0.3/1.34。
钾的换算：每克氯化钾＝13.4 mmol/L，即20 mmol/L的氯化钾＝10%氯化钾15 ml。
当低钾危象的症状明显好转、血清钾浓度>2.5 mmol/L时，静脉补钾可逐渐过渡至口服补钾，可按10%氯化钾2～3 ml/(kg·d)补充。糖尿病酮症酸中毒伴低血钾者，应先纠正低钾再开始胰岛素治疗，否则可能加重低血钾甚至发生危象。肾小管酸中毒所致低钾血症者，更适合用枸橼酸钾和碳酸氢钾。近端肾小管病伴磷酸盐排出过多，宜用磷酸钾制剂。如低钾血症系肾脏丢失过多且单独补钾效果不佳时，可联用保钾利尿剂。
因体内绝大部分钾在细胞内，纠正低钾血症的目标是使血清钾升至相对安全的浓度，钾储备需数天甚至数周方可补足。
再分布性低钾血症(钾从细胞外进入细胞内)患儿机体总钾可能不低，但钾分布异常。发生肌麻痹或心脏节律异常时，应补钾。要注意的是，解除分布性低钾诱因后，进入细胞内的钾会再次释放到细胞外，与补钾治疗叠加可导致反跳性高钾，故此类患儿补钾时，发生高血钾的风险较高。不论低钾血症病因如何，补钾治疗均有发生高血钾风险，应密切监测血钾。
紧急处理后，需尽可能明确病因，只有针对病因治疗，才能预防反复发生低钾血症。
4 总结
高钾血症和低钾血症危象可危及患儿生命，需早期识别并积极有效治疗。首要治疗目标是预防或治疗危及生命的并发症，及时纠正血钾异常；尽早明确病因，只有针对病因治疗，才能尽可能预防低钾或高钾危象的反复发作。