低钾血症

钾是最丰富的细胞内阳离子，是生物体生命所必需的。钾稳态是正常细胞功能的组成部分，尤其是神经和肌肉细胞，并由特定的离子交换泵（主要是细胞膜结合钠钾腺苷三磷酸酶（ATP酶）泵）严格调节。 ^[3.]

钾是通过饮食获得的。钾的胃肠道吸收完全，导致每日过量摄入约为1 mEq/kg/d (60-100 mEq)。其中90%通过肾脏排出，10%通过肠道排出。

钾稳态主要通过调节肾脏排泄来维持；肾上腺和胰腺也起着重要作用。最重要的调节部位是肾集合管，那里存在醛固酮受体。

钾排泄增加下列因素：

• 醛固酮
• 高钠输送到集合管(如利尿剂)
• 高尿流量（例如，渗透性利尿）
• 高血清钾水平
• 负离子输送到收集管(如，碳酸氢盐)

钾排泄减少由以下因素：

• 醛固酮绝对缺乏或对醛固酮效应的抵抗
• 低钠输送到收集管
• 低尿流
• 低血清钾水平
• 肾功能衰竭

渗透压的急剧增加导致钾离子从细胞排出。急性细胞/组织分解释放钾到细胞外空间。

钾稳态的肾因素

肾脏适应钾摄入的急性和慢性变化。当钾摄入量长期偏高时，钾的排泄也会增加。然而，在缺乏钾摄入的情况下，强制性肾脏损失为10-15 mEq/天。因此，在没有摄入任何钾的情况下会发生慢性流失。

肾脏在维持钾稳态中起着核心作用，即使在慢性肾衰竭的情况下也是如此。肾脏适应性机制允许肾脏维持钾稳态，直到肾小球滤过率降至15-20ml/min以下。

此外，在出现肾衰竭时，通过肠道排出的钾的比例增加。结肠是肠道钾排泄调节的主要部位。因此，在稳定的条件下，即使在肾功能不全的情况下，钾水平也可以保持相对正常。然而，随着肾功能恶化，肾脏可能无法处理急性钾负荷。

钾分布

钾主要是一种细胞内阳离子；因此，血清钾水平可能是一个非常差的全身储备指标。因为钾很容易在细胞膜上移动，血清钾水平反映了钾在细胞内和细胞外液体之间的移动，以及全身钾稳态。

几个因素调节细胞内和细胞外空间之间的钾分布，如下：

• 糖调节激素:(1)胰岛素促进钾离子进入细胞，(2)胰高血糖素阻碍钾离子进入细胞

• 肾上腺素能刺激:(1)-肾上腺素能刺激增强钾离子进入细胞，(2)-肾上腺素能刺激削弱钾离子进入细胞

• pH：（1）碱中毒促进钾进入细胞，（2）酸中毒损害钾进入细胞

对感测细胞外钾浓度的生理机制尚不清楚。肾上腺肾小球细胞和胰腺β细胞可能在钾感测中发挥作用，导致醛固酮和胰岛素分泌的改变。 ^[4，5]由于肾上腺和胰腺内分泌系统的钾平衡起着重要的作用，这也不足为奇;然而，分子机制这些钾通道信号中的激素分泌和活动变化仍未确定。

肌肉含有大部分体积钾，并且肌肉可以在血清钾浓度调节中发挥突出作用的观点，通过钠泵活性的改变已经促进了多年。钾摄入刺激胰岛素的分泌，这增加了肌肉细胞中钠泵的活性，导致钾摄取增加。

在缺钾模型中的研究表明，即使在肌细胞钠泵表达没有变化的情况下，骨骼肌也会对胰岛素刺激的钾摄取产生抵抗。然而，长期缺钾导致肌肉细胞钠泵表达减少，导致肌肉对钾的摄取减少。 ^[6，7，8]

因此，似乎是一种通过胰腺和肾上腺传感钾的开发系统。高钾态通过胰岛素介导的肌肉介导的肌肉刺激刺激肌肉刺激，通过醛固酮介导的分泌钾通道的远端肾表达的增强来刺激肾脏的钾分泌。

低钾状态导致胰岛素抵抗，损害肌肉细胞对钾的吸收，导致醛固酮释放减少，减少肾钾排泄。该系统可快速调节钾的即时处置，并有助于提供长期钾稳态。

致病机制

低钾血症可以通过以下致病机制发生：

• 缺乏摄入量
• 增加排泄
• 从细胞外空间向细胞内空间的转移

虽然摄入不佳或细胞内偏移本身是一种清晰罕见的原因，但是通常同时存在几种原因。

增加排泄

导致肾钾损失增加的最常见机制包括以下内容：

• 增强钠输送到集合管，如利尿剂
• 矿物质皮质激素过多，如原发性或继发性醛固酮增多症
• 增加尿液流量，与渗透Diulesis一样

来自腹泻，呕吐或鼻胃吸附的胃肠损失，也是低钾血症的常见原因。呕吐通过复杂的发病机制导致低钾血症。胃液本身含有小钾，约10meq / L.然而，呕吐产生体积耗尽和代谢碱度碱，其伴随着肾钾排泄增加。

体积耗竭导致继发性甲状腺表现，其又导致增强皮质收集小管分泌钾的钾分泌响应于增强的钠重吸收。由于响应于钠重吸收的氢离子的可用性降低，代谢碱度碱增加也增加了小管钾分泌。

细胞外和细胞内转移

由细胞外与细胞内空间的转变引起的低钾血症通常伴随着伴有的排泄量增加，导致损失过度损失的低血症效果的增强。钾的细胞内偏移通常是雌性的，并且通常是自我限制的，例如，与高血糖症的急性胰岛素治疗。

新型冠状病毒肺炎

有低钾血症的重症患者COVID-19的疾病发病率较高。 ^[9，10]尚未确定最终的原因，并且可能有多种病因因素。 ^[11]通过将病毒的尖峰蛋白与血管紧张素转换酶2（ACE2）结合引发的一种主要理论，导致血管紧张素转换酶2（ACE2）引发，导致肾小管素体系（RAS）活性减少，因此由于降低的抗抗动性而增加ACE2。这导致钠和水的重吸收，从而增加钾的血压和排泄。 ^[9，12]

其他注意事项

无论原因如何，低钾血症都产生类似的迹象和症状。因为钾是绝大多数的细胞内阳离子和各种因素可以调节实际的血清钾浓度，所以个体可以在不呈现坦率的低钾血症的情况下产生非常大的钾损失。例如，糖尿病酮症酸导致缺乏显着的钾;然而，患者患者患者患有糖尿病酮症中毒的血清钾很少，坦率地升高。

相反，低血钾并不总是反映体内总钾存储真正的赤字。急性胰岛素给药可以驱动钾到细胞中瞬时，产生短暂的低钾血症但不会标志着钾耗竭。

并发症

心血管并发症

低钾血症有随着时间的推移，可能会导致心血管疾病的许多器官系统广泛的行动。心血管并发症是临床上从低血钾显著发病率和死亡率的最重要的预兆。

虽然低钾血症涉及心房和心间心律失常的发展，但心律失常受到最受关注的。甚至适度的低钾血症均可抑制心肌细胞中的钠钾泵，促进发育心室性心动过速/纤维化的自发早期后胆管。 ^[13]

在以下设置中使用低钾血症观察到对心律失常的易感性增加：

• 慢性心脏衰竭
• 潜在的缺血性心脏病/急性心肌缺血
• 积极治疗高血糖症，如糖尿病酮症酸中毒
• 洋地黄治疗
• III类抗心律失常药物治疗(如多非利特) ^[13]
• 美沙酮治疗 ^[14]
• 康涅狄格综合征 ^[15]

低钾摄入量涉及高血压和/或高血压末端器官损害的危险因素。低钾血症导致血管反应性改变，可能来自钾耗尽对肾上腺素能受体，血管紧张素受体和血管松弛介质的影响。结果是增强的血管收缩和缓解受损，这可能在不同临床后遗症的发展中发挥作用，例如缺血中枢神经系统事件或横纹肌分解。

用利尿剂治疗高血压而不注意钾稳态会加剧代谢异常，从而加剧末端器官损害的发展。在应激条件下，如心肌梗死、败血性休克或糖尿病酮症酸中毒，这些患者发生致命性低钾血症的风险更高。

肌肉并发症

肌肉无力，深部肌腱反射减弱，甚至松弛性瘫痪都会使低钾血症复杂化。横纹肌溶解症可以引起，特别是剧烈运动。然而，横纹肌溶解症也被视为严重低钾血症的并发症，在缺乏运动的情况下并发原发性醛固酮增多症。 ^[16]

肾的并发症

急性或慢性低血钾常伴有肾功能异常。这些可能包括肾源性尿崩症。它们也可能包括由碳酸氢盐排泄受损和增氨化引起的代谢性碱中毒，以及囊性变性和间质瘢痕。

胃肠道并发症

低钾血症降低肠蠕动，可导致或加剧肝脏。低钾血症也是在肝硬化的环境中肝脑病发展的贡献因素。

代谢并发症

低钾血症通过降低胰岛素释放和外周胰岛素敏感性对血糖调节具有双重作用。临床证据表明噻嗪类药物的低钾效应是噻嗪类糖尿病的致病因素。 ^[17]

如前所述，低钾血症可由钾摄入不足、钾排泄增加或钾从细胞外转移到细胞内引起。排泄增加是最常见的机制。摄入不足或细胞内转移本身是一个明显不常见的原因，但几个原因往往同时存在。

钾钾不足

钾摄入不足可能由以下任何原因引起：

• 饮食障碍 ^[18]:厌食症、贪食症、饥饿、异食癖和酗酒

• 牙齿问题：受损的能力咀嚼或吞咽

• 贫困：食物的数量或质量不足（例如，“茶和吐司”饮食的老年人）

• 住院治疗：钾差TPN

增加钾排泄

增加了钾的排泄，特别是与摄入不良，是低钾血症最常见的原因。增加的钾排泄可能是由以下任何一项产生的：

• 盐皮质激素过多（内源或外源）

• 从肾动脉狭窄Hyperreninism

• 渗透性利尿:甘露醇和高血糖可引起渗透性利尿

• 增加胃肠损失

• 毒品

• 遗传疾病

过量矿物质的内源性源包括以下内容：

• 缓冲综合征

• 原发性甲状腺表现，最常见于肾上腺腺瘤或双侧肾上腺增生

• 来自体积耗尽，充血性心力衰竭，肝硬化或呕吐的继发性甲状腺表现

• 产生促肾上腺皮质激素的肿瘤

• 遗传疾病

矿物质皮质过量的外源性原因包括以下内容：

• 免疫抑制的类固醇治疗

• 甘草酸抑制11-羟类固醇脱氢酶甘草和中草药制剂中含有的

• 肾小管紊乱 - I型和II型肾小管酸中毒

• 低钙血症

呕吐、腹泻或小肠引流可导致胃肠钾流失。这一问题在疟疾和钩端螺旋体病等热带疾病中尤为突出。 ^[19]患有绒毛腺瘤的严重低钾血症和危险性腺瘤vipomas.． ^[20.]

可导致低血钾的药物包括:

• 利尿剂（碳酸酐酶抑制剂，髓袢利尿剂，噻嗪类利尿剂）：增加集合管渗透性或钾的分泌可导致损失增加梯度

• 甲基黄嘌呤（茶碱，氨基啉，咖啡因）

• 维拉帕米（带过量）

• Quetiapine（特别是过量）

• 氨苄西林，卡苄西林，高剂量青霉素

• 碳酸氢盐

• 抗真菌剂（两性霉素B，唑类，棘白菌素） ^[21，22]

• 庆大霉素

• 顺铂

• 麻黄碱（麻黄;禁止在美国，但在因特网上提供） ^[23]

• Beta-agonist中毒 ^[24]

遗传疾病

以下遗传性疾病可能导致低血钾:

• 先天性肾上腺增生（11β羟化酶或17-α羟化酶缺乏）

• 糖皮质激素可弥补的高血压

• 巴特综合征

• Gitelman综合征

• Liddle综合症

• 古尔勒综合征

• 糖皮质激素受体缺乏

• 低钾期瘫痪

• 甲状腺毒性周期性麻痹(TTPP)

• 癫痫发作，感官耳聋，共济失调，智力延迟和电解质不平衡（芝麻综合征）

巴特综合征

巴特综合征是一组常染色体隐性遗传病，以低钾代谢性碱中毒和低血压为特征。 ^[25]感音神经性听力损失也是该综合征的一个特征。在临床Bartter综合征患者中发现了Henle循环中6种不同肾小管蛋白的突变。 ^[26，27]

产前巴特综合征类型1，2，3，和图4A是遗传的常染色体隐性方式。他们从以下突变导致：

• 1型是由Na-K-2Cl共转运体突变引起的NKCC2基因

• 2型是由三磷酸腺苷(ATP)敏感钾通道的突变引起的ROMK基因

• 3型是由肾氯通道B中的突变引起的CLCNKB基因 ^[28]

• 4A型是由突变引起的BSND基因;它也可能与听力损失有关

易货综合征4B是由两种基因突变引起的CLCNKA和CLCNKB基因，赋予它独特的双基因遗传模式。

常染色体显性低血钙（ADH）通过在钙敏感受体基因的突变引起Casr。抗利尿激素以低钙血症和甲状旁腺功能减退为特征;若伴有低钾血症和代谢性碱中毒，则为5型巴特综合征。 ^[29]四个激活卡斯尔在Barter综合征5型中已鉴定突变。 ^[30.]

最严重的巴特综合征在产前或新生儿表现为严重的容量衰竭和低血钾。严重程度较轻的患者存在于儿童或成年早期，持久性低钾代谢性碱中毒，对替代疗法有抵抗。然而，一般来说，真正的巴特综合征发生在5岁。

Gitelman综合征

Gitelman综合征是一种常染色体隐性疾病，其特征在于低钾性代谢碱中毒和低血压。它是由远端小管中的噻嗪类敏感氯化钠转运蛋白的缺陷引起的，该脱脂剂在远端小管中被编码SLC12A3基因(见下图)。

与Bartter综合征相比，Gitelman综合征一般较轻，出现较晚;此外，Gitelman综合征并发低镁血症，这通常不会发生在Bartter综合征。低钙尿也常见于Gitelman综合征，而Bartter综合征患者尿钙排泄增加的可能性更大。

Liddle综合症

利德尔综合征是一种常染色体显性遗传疾病，其特征在于通过影响或者β或在肾单位的醛固酮敏感部分的上皮钠通道的γ亚基的突变。这些子单元通过对编码SCNN1G.和SCNN1B.基因，并以常染色体显性方式遗传。

这些基因的突变导致不受调控的钠重吸收、低钾代谢性碱中毒和严重高血压。研究表明，阿米洛利和氨苯妥英是治疗Liddle综合征的有效方法，但螺内酯不是。 ^[31]

古尔勒综合征

Gullner综合征，首先在20世纪70年代被诊断为2兄弟后描述，据报道是一种“新”形式的家族性低钾血症。 ^[32]还发现三个额外的兄弟姐妹升高了肾素和降低的钾水平。2兄弟有疲劳和肌肉痉挛。一种响应低钠饮食，另一个需要使用钾盐利尿剂。额外的患者于1980年和1983年描述。 ^[33，34]

该综合征被描述为类似Bartter综合征，只是肾脏组织学显示肾小球旁器正常，近端小管改变。尽管与Gullner综合征相关的基因位点与抗原和HLA-B基因，其身份仍然未知。

糖皮质激素受体缺乏综合征

糖皮质激素受体缺乏综合征是由突变引起的NR3C1与杂合子患者相比，纯合子患者的临床表现不同。这种情况下的纯合子表现为矿皮质激素过多、高血压、低钾血症和代谢性碱中毒。

杂合子可能会增加血浆皮质醇水平，一般不会出现低钾血症或代谢性碱中毒。然而，在文献中有几篇报道描述了可能的杂合子，这些杂合子有部分肾上腺功能不全或女性轻度男性化的症状。 ^[35，36]

低钾性周期性麻痹

低钾型周期性麻痹1型和2型是由基因突变引起的CACNL1A3和SCN4A两种基因均以常染色体显性遗传方式遗传。患有这种疾病的患者会出现虚弱，全身无力，通常没有肌强直。患者在虚弱发作期间会出现低血钾。这种疾病可以通过给钾治疗，并可因大量葡萄糖或胰岛素负荷而沉淀，因为这两种形式都倾向于将钾从细胞外驱动到细胞内。

甲状腺毒性周期性麻痹(TTPP)

TTPP是一种低钾血糖周期瘫痪的形式，在甲状腺功能亢进中的个体中可以看到与低钾血症相关的弱症的剧集。TTPP在亚洲男性中最常见。

甲状腺功能亢进产生低钾瘫的机制尚不清楚，但理论包括增加的Na-K-ATPase活性，这些活性增加了甲状腺毒病和瘫痪的患者。三种不同地区的三种单核苷酸多态性cacna1s.与正常对照组或Graves病患者相比，TTPP的发病率增加与基因有关。 ^[37]

芝麻综合征

除了癫痫发作、感音神经性耳聋、共济失调、智力发育迟缓和电解质失衡外，一些芝麻综合征患者还会出现身材矮小、嗜食盐多渴、肾钾钠消耗和多尿。可见低钾血症、低镁血症、低钙尿和代谢性碱中毒。

这种综合征是由基因突变引起的KCNJ10基因，它编码一个内在整流钾通道。它是常染色体隐性遗传方式。 ^[38]

从细胞外到细胞内空间的钾转移

钾转移到细胞内空间可能由以下任何一种导致：

• 碱化（代谢或呼吸）

• 胰岛素或葡萄糖(后者刺激胰岛素释放)

• 强化β-肾上腺素能刺激

• 低钾性周期性麻痹

• 甲状腺周期性麻痹

• 改进：这是在长期饥饿，饮食障碍和酗酒中观察到的

• 低温

一般人群中低血钾的频率难以估计;然而，可能不到1%的不服药的人血清钾水平低于3.5 mEq/L。钾摄入量因年龄、性别、种族背景和社会经济地位而异。这些摄入量的差异是否会产生不同程度的低血钾或对低血钾侮辱的不同敏感性尚不清楚。

一项针对瑞典大型医疗保健系统患者的观察研究发现，低钾血症发生在364955人中的49662人(13.6%)，复发率为33%。女性、年轻、估计较高的肾小球滤过率和基线使用利尿剂与较高的低血钾风险相关。 ^[39]

高达21%的住院患者血清钾水平低于3.5 mEq/L, 5%的患者血清钾水平低于3 mEq/L。在老年患者中，5%的患者钾水平低于3 mEq/L。

在服用不保钾利尿剂的患者中，20-50%会出现低钾血症。非裔美国人和女性更容易受到影响。前一组低血钾的较高频率可能是由于非裔美国人(约25 mEq/day)的钾摄入量低于白人(70-100 mEq/day)。服用利尿剂的患者发生低钾血症的风险因伴随疾病而增加，如心力衰竭或肾病综合征。

与低血钾高发生率相关的其他因素包括:

• 进食障碍（门诊设定中的发生率为4.6-19.7％ ^[40.，41.]）

• 艾滋病(23.1%的住院患者) ^[42.]

• 酗酒（据报道发病率高达12.6% ^[43.]在本文环境中），可能来自对钾的管状重吸收的低血清血症诱导的降低

• 减肥手术 ^[44.]

由于利用利尿剂和钾饮食的饮食增加，低钾血症的频率随着年龄的增长而增加。然而，婴儿和年轻儿童更容易受病毒性GI感染;来自此类感染的呕吐或腹泻将它们增加低血症的风险增加，因为GI损失的液体体积和电解质的耗尽比老年人和成人在那里相对较高。

低钾血症通常与较高的发病率和死亡率有关，特别是心律失常或心源性猝死。然而，低钾血症对发病率/死亡率增加的独立作用尚未得到最终证实。出现低血钾的病人往往有多种医疗问题，使分离和定量低血钾本身的作用变得困难。

指导患者对低钾血症或高钾血症的症状，如下：

• 心悸或显着的心脏心律失常

• 肌肉无力

• 糖尿病控制难度增加

• 聚厄里亚

指导患者用药效果;具体来说，他们的药物会在两个方向上产生血清钾异常。例如，如果出现恶心、呕吐或腹泻，告诉患者停止使用利尿剂，如果这种胃肠道损失持续存在，请打电话给医生。如果继续服用利尿剂、补钾剂或抗高血压药物，突然体液流失可能导致低钾血症或高钾血症，这取决于患者的潜在疾病或疾病。

建议那些有低血钾倾向的病人调整饮食。高钠摄入量会增加肾脏钾流失。因此，指导患者建立低钠高钾饮食。香蕉、西红柿、橘子和桃子的钾含量都很高。

对于患者教育信息，见低钾(低钾血)．

低血钾患者的预后完全取决于病情的潜在原因。例如，由腹泻引起的急性低钾血症患者预后良好。由先天性疾病如巴特综合症引起的低钾血症的解决潜力很差甚至不存在。

低钾血症的患者普遍有COVID-19的肺炎，与报告的比率高达55％。 ^[9]对Covid-19肺炎306名住院患者的回顾性研究报告称，30.7％（94名患者）具有低钾血症。研究人员发现，低钾血症与机械通气和更长的ICU保持不变，但与较高的死亡率无关。 ^[10]