不同钾离子浓度透析液在透析患者高钾血症中应用

引用：刘研，段彤月，罗世露,等. 不同钾离子浓度透析液在透析患者高钾血症中应用新进展. 中华医学杂志，2021，101(42):3517-3520.

肾脏替代疗法是治疗终末期肾脏病（ESRD）的重要措施。目前全球使用维持性血液透析（HD）的平均人数为298.4/百万，使用腹膜透析（PD）的平均人数为38.1/百万。我国长期透析患者人数约为88.4/百万，其中HD为76.3/百万，PD为12.1/百万。长期透析患者往往容易出现高钾血症，即血清钾浓度>5.5 mmol/L。约14%的HD患者中会出现高钾血症。透析预后与实践模式研究（DOPPS）数据表明，美国透析患者血清钾浓度≥ 5.5 mmol/L的发生率为10%~20%。我国DOPPS数据显示，HD患者中血清钾浓度≥5.5 mmol/L的发生率为25.8%（345/1 339），其中轻度高钾血症（血清钾浓度5.5~5.9 mmol/L）占13.3%，中度高钾血症（6.0~6.4 mmol/L）占7.6%，重度高钾血症（≥6.5 mmol/L）占4.9%。另外，Torlén等报道，HD患者高钾血症（血清钾浓度>5.5 mmol/L）发生率为10%~20%，PD患者为7%。提示高钾血症在HD患者较PD患者发生率更高。另一项回顾性研究发现，长透析间期的高钾血症发生率是短透析间期的2倍，提示透析患者高钾血症的发生与透析间期相关。

一、透析患者高钾血症发生机制

正常人体内血钾生理波动范围为3.5~5.0 mmol/L。钾离子（K⁺）主要来源于食物。体内98%的K⁺主要分布于细胞内，仅2%分布于细胞外。K⁺经过肠上皮细胞吸收后10%由肠道和汗液排泄，而90%由肾脏排泄。流经肾脏的K⁺主要通过肾小球滤过、近端肾小管和髓袢重吸收、远端肾小管和集合管的重吸收和分泌维持钾稳态。因此，肾功能不全特别是ESRD透析患者，肾脏纤维化加重，肾小球滤过率减少，肾脏维持钾稳态的能力减退，肾小管K⁺排泄功能障碍，容易导致高钾血症。有研究证实高钾血症的风险随着肾小球滤过率的降低逐渐增加。

HD患者较易出现高钾血症。与PD患者相比，HD患者的残余肾功能下降更快，这可能是HD比PD患者更容易发生高钾血症的原因之一。另外，每次HD大约从体内排出80~100 mmol K⁺，这一变化可能刺激结肠上皮细胞顶端和基底外侧表面K⁺通道和Na⁺-K⁺-ATP酶活性增加，引起结肠K⁺分泌增加。其次，长期透析患者无尿，加之肾素-血管紧张素-醛固酮系统（RAAS）抑制剂的使用，也可能促进结肠K⁺分泌增加，从而导致透析患者高钾血症的发生。此外，肠道为钾排泄的重要辅助器官，正常粪便K⁺浓度为83~95 mmol/L。持续性透析患者常发生便秘，减少了粪便中钾的排泄，导致高钾血症发生。透析患者发生高钾血症也与下列因素有关：饮食（主要指膳食钾）、药物、肾脏纤维化加重、透析不充分及透析液高钾。膳食钾通过影响远曲小管中噻嗪类敏感的钠氯协同转运蛋白的活性导致肾外髓质K⁺通道和大电导K⁺通道分泌K⁺异常。β受体阻滞剂、肝素、环孢素A、洋地黄制剂等药物也可导致血钾水平的增高。另外，透析患者的基础病与透析过程中的并发症也是透析患者发生高钾血症的重要原因。对糖尿病肾病透析患者而言，血糖升高、胰岛素减少以及组织胰岛素抵抗作用可影响细胞膜Na⁺-K⁺-ATP酶功能，导致细胞内K⁺外移促进高钾血症发生；透析患者合并代谢性酸中毒时，细胞外液中的H⁺进入细胞内被缓冲，为维持体液电中性，同时有K⁺被释放到细胞外，可导致高钾血症。

二、不同K⁺浓度透析液与HD患者高钾血症、心血管并发症及预后的关系

（一）透析液K⁺浓度处方与血清钾水平

透析液中K⁺的浓度直接影响着HD患者血钾浓度。透析液中的K⁺在透析过程中可在透析膜上自由移动，从而改变血清钾浓度。有研究显示，透析后的血钾水平通常在血清和透析液的初始平均钾浓度±0.5 mmol/L以内。当透析液中K⁺浓度为0、1、2、3 mmol/L时，单次透析对钾的清除量分别为80~120、60~80、50~60、40 mmol。此外应注意的是，低K⁺浓度透析液治疗可促进透析中更大的钾流量并增加低钾血症的可能性；相反，高K⁺浓度透析液治疗可能使患者易患高钾血症。

不同国家透析液处方中的K⁺含量尚未统一，透析液K⁺浓度为0~4 mmol/L。在美国，K⁺浓度<2 mmol/L透析液的使用率低至3%，但在西班牙高达62%，美国和日本分别有75%和99%的患者使用透析液K⁺浓度为2.0~2.5 mmol/L的处方，德国75%的患者使用透析液K⁺浓度为3.0 mmol/L，中国普遍采用2.0 mmol/L的统一处方。目前国内外临床实践指南并没有提供关于透析液钾处方（K⁺浓度）建议，一般采用“7法则”，即患者的血清和透析液K⁺浓度的总和接近7 mmol/L，但仍然需要临床医学证据。

（二）透析液K⁺浓度与心律失常及心血管并发症的关系

高钾血症可导致心律失常和心脏骤停。一项荟萃分析结果显示，患者的心血管死亡风险在合并高钾血症时增加1.38倍。血清和透析液K⁺浓度的巨大差异可能会加剧血钾的快速变化，引起HD患者心脏传导不稳定和恶性心律失常风险增加。由于血清-透析液钾梯度差异较大，极低K⁺浓度透析液（<2 mmol/L）可致透析过程中钾的大量排出，引起透析中和透析后低钾血症，而在透析后钾水平迅速反弹，导致心律失常。在对502例有心脏骤停史和1 632例匹配对照的HD患者研究中发现，接受透析液K⁺浓度<2.0 mmol/L的患者心脏骤停的风险是K⁺浓度≥2.0 mmol/L的两倍。另有几项研究提示，ESRD患者透析第1个小时内，血钾水平变化迅速，容易发生心律失常。另外，我国陈新红等研究发现，在心血管不稳定的HD患者中，透析中前2 h使用3.0 mmol/L钾透析液，后2 h使用2.0 mmol/L钾透析液治疗，与常规行2.0 mmol/L钾透析液治疗相比，患者不适症状（胸闷、血压下降等）及心律失常的发生率明显下降，且两组透析前后血清钾浓度无明显变化。提示及时监测透析患者在透析前血钾水平，制定个体化透析液处方，可能是避免或减少透析期间心律失常等并发症的有效手段。

透析前血钾水平也是导致心源性猝死的一个因素。透析前血钾过高或过低均会增加心脏骤停风险。一项回顾性队列研究对2006年5月1日至2013年12月31日期间接受维持性HD患者进行观察发现，透析前高钾血症（血钾浓度>5.0 mmol/L）与HD患者全因死亡率和心源性猝死相关，透析前血钾浓度>5.5 mmol/L的HD患者使用1.0 mmol/L透析液可显著降低总死亡率和心源性猝死发生率。Pun等研究发现，在透析前血钾≥6.5 mmol/L的患者中，使用K⁺浓度<2.0 mmol/L透析液可降低心源性猝死的风险。另外，Feig等及Blumberg等发现与较高的K⁺浓度（2~3 mmol/L）相比，较低的K⁺浓度（≤1.0 mmol/L）透析液对钾的清除效果更好。因此，有学者提出慢性重度高钾血症患者建议使用低K⁺浓度透析液处方。但需注意的是，Blumberg等观察发现慢性重度高钾血症患者，使用低K⁺浓度的透析液，虽然对于维持血钾在正常范围内有所帮助，但低K⁺透析液使用后患者血钾水平有时反弹。因此，低K⁺透析液的使用值得临床实践中注意。

（三）透析液K⁺浓度与透析患者预后

目前已知透析前高血钾是HD患者猝死和全因死亡的危险因素，而透析液K⁺浓度与透析患者预后密切相关：血清-透析液钾梯度会影响透析患者生存率。较大的血清-透析液钾梯度可能带来短期风险（即心律失常、反跳性高血压），而血钾水平较高的患者中的小梯度可能承担长期风险（即钾清除不足导致钾超载和最终死亡）。Gabutti等研究显示透析液中的钾浓度与低血压风险呈负相关。透析液钾浓度在1和2 mmol/L时，透析后1 h会产生“反跳性高血压”，而钾浓度3 mmol/L的透析液则未观察到这种现象。Ferrey等在2011—2015年从16家门诊透析机构招募了624例HD患者观察发现，透析液K⁺浓度（分别为1、2、3 mmol/L）与全因死亡风险相关，按照透析前血钾水平（<5 mmol/L和≥5 mmol/L）进行分层发现，透析液K⁺浓度低（1 mmol/L）与较高的死亡率相关，尤其是透析前血钾水平较高的HD患者其死亡率较高。但Kovesdy等的研究与此结果不一致，该研究发现，透析前血清钾浓度>5.0 mmol/L的高钾血症患者在使用低钾透析液进行HD时存活时间更长，而透析前血清钾≥5.0 mmol/L且透析液钾>3.0 mmol/L的患者3年死亡率最高。总之，ESRD患者透析前血钾水平与透析液K⁺浓度具有密切关系，值得临床进一步探讨。

HD患者透析液理想的K⁺浓度目前仍存在很多争议，我国血液净化标准操作规程规定的透析液K⁺浓度在0~4 mmol/L，但我国大部分透析中心的透析液K⁺浓度是2.0 mmol/L。最近一项国外回顾性研究显示，透析液K⁺浓度<2 mmol/L的使用趋于减少，而浓度≥3 mmol/L的使用趋于增加，且其中9%的患者使用单一透析液配方，41%的患者使用两种不同K⁺浓度的透析液，50%使用3种或更多；与单一透析液配方组相比，使用2种或3种透析液的死亡风险比分别为0.91（95%CI：0.82~1.01）和0.84（95%CI：0.75~0.93）。提示根据患者情况，酌情调整透析液K⁺浓度，精准合理治疗可能对HD患者预后带来更多的益处。有学者提出通过使用不同的钾去除模式来限制血清和透析液之间的钾梯度，以避免透析中血清钾的快速变化。笔者认为，缺乏针对患者病情的个体化透析液K⁺浓度处方，不利于维持性HD患者心律失常等心脏并发症的防治，因此建议透析患者应定期评估高钾血症的严重程度，在给予充分透析的基础上，采用个体化K⁺浓度透析液处方，使患者透析前血钾水平稳定于4.6~5.3 mmol/L。本团队研究认为应用透析液K⁺浓度标准曲线开展个体化透析，可为精准调节透析液K⁺浓度提供参考。也有研究者提出通过建立钾特征的数学模型，采用光学离子选择微型传感器在线监测钾的新兴技术，选择合适的含K⁺透析液。

三、小结与展望

ESRD患者需要长期透析维持生命，但在透析过程中，高钾血症十分常见，可引起患者心律失常、心脏骤停，甚至死亡。本文描述了透析患者高钾血症流行病学特征、发生机制，重点介绍了透析液K⁺浓度处方、透析液K⁺与血钾水平的相关性、透析液K⁺浓度与心律失常及心血管并发症的关系，以及K⁺浓度与透析患者预后的关系，以期引起临床重视。另外，及时监测与管理血钾水平对防治透析过程中钾失衡十分必要，除了积极调整透析液K⁺浓度，避免高钾饮食，配合降钾药物等对防治透析患者高钾血症也具有重要意义。随着新型含钾透析液与口服降钾药物的研发，透析患者高钾血症的防治水平将会得到进一步提高。

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