高钾血症心电图刘元生

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高钾血症是一种潜在危及生命的电解质紊乱，特别是在患有肾病、心力衰竭和使用某些药物（如肾素-血管紧张素-醛固酮抑制剂）的患者中发病率较高。传统的观点认为，高钾血症可以通过心电图作出可靠的诊断，而且特定水平的高钾血症对心脏带来毒性风险，但这些观点已经受到了一些关于非典型表现病例的挑战。流行病学数据显示，高钾血症患者与发病率和死亡率有很强的相关性，但在某些患者群体和不同的临床表现中，这些相关性又似乎不一致。临床上，由于生理适应、结构性心脏病、药物使用以及并发疾病的严重程度，可能使某些高钾血症患者的毒性阈值降低或升高，而这些因素往往又会被忽视。然而，已有研究数据表明，高钾血症的临床背景至少与高钾血症的严重程度在决定患者结局方面同等重要。本综述总结了高钾血症与不良预后相关的临床数据，并讨论了相应对策。一.高钾血症的发生机制及危险因素高钾血症是一种电解质紊乱，其在患有慢性肾病、糖尿病、心力衰竭和使用某些药物（如肾素-血管紧张素-醛固酮系统（RAAS）抑制剂和非甾体类抗炎药）的患者中发生率增加。细胞外钾浓度通常在狭窄的生理学范围内，可通过冗余和高效的稳态机制，控制细胞内钾的再分配，同时调节净钾排泄。当细胞外钾浓度升高时，伴随着细胞内钾的再分布和净钾排泄这两个过程中其中之一或其他影响因素时，就会出现高钾血症。钾离子再分布减弱通常见于胰岛素缺乏、醛固酮生物合成或作用减少、肾上腺素信号减弱以及包括高血糖在内的渗透压紊乱。除此，肾衰竭和/或不能增加远端肾小管钾的分泌时使血钾升高，其在很大程度上是维持高钾血症的原因。无论临床环境如何，高钾血症发生发展存在相关的临床危险因素（表1）。二.高钾血症的心电图表现及电生理机制血清钾在生理上受到严格调节，正常值在3.5~5.0mmol/L之间。在此范围外，低值和高值血清K+具有电生理效应，通常会导致心律失常，这不仅仅是因为K+的直接作用，还因为K+、Na+和Ca2+的细胞平衡是通过Na+-K+ATP酶和Na+-Ca2+交换体相互联系调节的。已有研究显示，动物在急性静脉注射钾负荷的情况下，细胞外钾浓度迅速增加的致命后果已被证实。细胞外钾浓度的早期升高降低了心肌静息膜电位，使动作电位快速0相钠依赖性去极化的阈值降低，并引起心脏传导速度增加。体表心电图显示，这些变化表现为胸前导联（V2~V4）中最显著的“尖峰”或“帐篷”状T波。随着细胞外钾浓度的急剧升高，使动作电位4相舒张去极化电位缩短和延长、房室结和希浦系统的传导延迟变得明显。心电图上，PR间期延长、P波振幅降低和QRS波群时限增加，进一步加重时P波消失呈“正弦波”模式的窦室传导（图1、图2）。除此，高钾血症还可引起心脏高兴奋性（室性心动过速、心室颤动及心房颤动）和心脏抑制（心动过缓、房室阻滞、室内阻滞和心搏停止），两者都可能是致命的（图3）。

虽然有大量的动物实验数据显示急性高钾血症具有心脏毒性，但这些表现在人类身上并不常见。急性高钾血症引起心脏停搏的报道通常涉及静脉内补钾、大量细胞外转或手术麻醉或危重疾病时钾的转移。但在这些病例中，心肺停搏前不久测得的钾浓度通常是正常的，只有在血清钾快速升高时，才能引起

高钾血症相关的快速性和缓慢性心律失常。此外，已有许多已发表的报告显示，在人类研究中，高钾血症的严重程度与预期的心电图表现之间有很大脱节。据观察，在对血清钾水平6.5mmol/L的老年患者的研究中，心电图对诊断有些不可靠。现代临床研究和病例报告也支持在极重高钾血症时心电图表现不一致的现象。例如，对急性高钾血症的治疗策略的前瞻性研究发现，所有血清钾6mmol/L的患者中只有46%的患者可有心电图改变。还有一项研究血清钾6mmol/L的住院患者研究中，心电图在诊断轻度到中度高钾血症中完全不敏感，当血钾水平在7.2～9.4mmol/L时仅有微弱的心电图改变。除此，在高钾血症进行血液透析的患者中，心电图诊断“帐篷”状T波也不能预测血清钾浓度，并且随着患者年龄和糖尿病的存在而显著降低其敏感性。高钾血症也可引起许多非传统的心电图变化，包括T波倒置和假性正常化、束支阻滞、窦房阻滞、ST段压低和抬高。而且甚至有严重高钾血症患者也只有很少或无明显的心电图改变。除此，代谢性酸中毒、左室肥厚、早复极综合征和急性冠状动脉缺血均是正常血钾患者中诱发“帐篷”状T波改变的原因。除此，危重疾病引起的严重高钾血症患者中，Brugada综合征心电图表现型与恶性心律失常的高患病率和全因死亡率相关。严重高钾血症和男性是Brugada心电图表型存在的独立预测因素。快速识别这一心电图特征和立即治疗高钾血症和监测潜在的危及生命的心律失常是强烈推荐的。三.几种疾病时的高钾血症1.危重病情况下的高钾血症在危重病患者中，根据可靠的数据表明高钾血症与不良预后增加有关联。有研究回顾性分析了两个韩国医学中心的名住院成年患者，血清钾6.5mmol/L的患者心律失常（35.2%）和心脏骤停（43.3%）的发生率高。这组患者中非幸存者独立预测死亡风险的合并症较高，包括多器官功能衰竭、恶性肿瘤、急性肾功能衰竭和需要重症监护的患者。除此，另一项回顾性研究中，纳入~年间在马萨诸塞州医院收治的例重症监护病房患者，高钾血症是危重护理启动以降低死亡率的独立预测因素。这些研究的数据表明，高钾血症的绝对水平、增加速度和持续时间均与危重症患者的预后不良有关。2.急性心肌梗死时的高钾血症虽然动物模型显示在急性心肌梗死（AMI）进展过程中，高钾血症最初并未认为是不良预后的潜在危险因素。然而，现代治疗方法包括经皮冠状动脉介入治疗（PCI）和RAAS抑制剂、肾上腺素能受体阻滞剂和盐皮质激素受体拮抗剂的广泛应用显著提高了患者的生存率，但同时也使AMI后人群更易患高钾血症。其中，有一项例急性心肌梗死住院患者的回顾性研究显示，血钾水平＞5.1mmol/L是患者死亡率增加的独立危险因素，而且在血清钾水平为4.5～5mmol/L的患者中也是如此。同一组人群的队列研究也显示，在暴露于高钾血症的情况下，患者住院死亡率升高（血钾水平5、5~5.5、5.5~6、6~6.5和6.5mmol/L时，对应的死亡率分别增加4.2%、11.1%、16.6%、26.6%和31.7%）。还有一项回顾性研究分析了名丹麦患者在AMI后心力衰竭的90d死亡率，也支持血清钾5.1mmol/L使死亡风险增加。3.慢性肾病伴高钾血症肾脏是钾稳态的主要调节因素，肾功能受损是慢性高钾血症发展和维持的必要先决条件。一项首次关于高钾血症与随后死亡风险的独立相关性的研究，入选日本晚期慢性肾病（CKD）患者进行透析治疗的大型回顾性研究，平均随访15年后，其透析血液中的初始血清钾水平5.5mmol/L是最强的死亡风险唯一独立预测因子。当血液透析患者中，血清钾水平5.6和5.7mmol/L有更高的死亡率。而且在腹膜透析患者中，也有类似相关性。例如，有一项研究表明高钾血症5.5mmol/L与腹膜透析患者死亡风险增加有关。还有一项长达3年的关于社区居民血液透析的研究中，高钾血症（定义为6个月以上三次或更多次数的平均血清钾水平6.0mmol/L）是猝死的最强独立预测因子之一。除此，有一项最近发布的回顾性研究，纳入了例血液透析患者，该研究发现血清钾水平5.5～6mmol/L与随后的住院、急诊就诊和4d内死亡率的高风险相关。患者死亡率与高钾血症的关系似乎也见于早期慢性肾病患者。艾因霍恩等对例有或无慢性肾病的美国成年退伍军人进行了回顾性分析显示，血清钾水平5.5mmol/L，24小时的死亡率增加。还有一项研究中，在克利夫兰诊所的例患者中，持续高钾血症（定义为平均血钾水平5.5mmol/L，超过2~3年）也与全因死亡率增加有关。然而，在慢性肾病阶段，高钾血症和死亡率之间关系的后期研究中，记录到一个有趣的矛盾。An等研究显示，随着慢性肾病分期的增加，高钾血症（6.5mmol/L）患者的死亡风险逐渐降低。此外，Goyal等人和Grodzinsky等人进行的研究中，透析患者与高钾血症的非慢性肾病患者和AMI患者相比，也有类似的结果。还有一项对持续性高钾血症和低肌酐清除率患者（50ml/min）的前瞻性观察分析表明，5.0~6.0mmol/L范围内的高钾血症（平均每名患者6次测量）似乎也具有良好的耐受性。还有研究显示，循环中儿茶酚胺、醛固酮的适应性增加，以及肾脏和胃肠道对钾清除的增强被认为会抑制慢性肾病患者的高钾血症发展，并可能部分解释与非慢性肾病患者相比，高钾血症与死亡率明显不相关。然而，这些生理适应反应不能完全解释为何一旦形成高钾血症，死亡风险就可以降低。但由于代谢紊乱（如低钙血症、酸中毒和尿毒症溶质升高）和结构性心脏病的患病率较高，慢性肾病患者可能特别容易受到高钾血症的毒性作用。例如，慢性肾病人群中左室肥大、房颤、心率变异性改变、心力衰竭、无症状心肌梗死、QT间期异常和肺动脉高压都是非常普遍的，并且可以降低高钾血症伴发心律失常的发生率。除此，在透析治疗过程中，由于溶质的变化、渗透性的快速变化、高超滤率和心肌顿抑，都可能会同时出现。因此，与其他人群相比，患有慢性肾病的人可能具有独特的易感或独特的免受高钾血症心脏毒性的保护，但需要进行进一步研究证实。4.药物暴露产生的高钾血症当接触某些药物时产生的高钾血症可能会改变心脏毒性的阈值。例如，地高辛中毒的病例说明快速升高的血清钾与心律失常有关。除此，关于暴露于肾素-血管紧张素-醛固酮系统（RAAS）抑制剂和β-肾上腺素能受体阻滞剂时高钾血症的风险，An等人的研究发现这类患者的死亡率较低。相反，McMahon等人的研究中，危重病患者对这两种药物都没有类似的保护作用。不幸的是，Goyal等人、Grodzinsky等人和Krogagger等人进行的研究中，没有关于这两种药物对患者死亡率影响的数据。其他研究数据表明，与非糖尿病性慢性肾病患者相比，RAAS抑制剂的使用与老年人、糖尿病患者的高钾血症和死亡有关。此外，在使用阿替洛尔或赖诺普利试验治疗的血液透析患者中，与阿替洛尔相比，赖诺普利使透析患者易患高钾血症，心血管发病率更高。除此，来自依普利酮急性心肌梗死后心力衰竭疗效和生存研究试验的事后数据表明，依普利酮在慢性肾病和eGFR60ml/min/1.73m2患者中能减少死亡率，但同时使这些患者易患高钾血症。然而，在一项分析依普利酮在轻症住院患者和心力衰竭患者的生存研究中，血清钾水平5.5mmol/L的患者全因死亡率风险更高。除此，在一项对名患有心血管疾病的美国退伍军人的研究中，盐皮质激素受体拮抗剂治疗也与更多的高钾血症（0.5mmol/L）和更高的死亡率相关。另一项最近在台湾检查名透析前患者使用螺内酯的研究表明，螺内酯暴露与心力衰竭住院率、感染相关死亡和全因死亡率的增加独立相关。四.高钾血症与死亡率相关性数据的临床意义迄今为止，已发表的研究表明，高钾血症与死亡率之间的关联主要局限于不能提供因果关系证据的回顾性分析。许多公布的数据本质上也是横断面研究，可能提出的问题多于答案。此外，有稀少的数据表明，高钾血症的治疗可降低风险。但麦克马洪等人对危重病人的研究中，48h内血清钾减少1mmol/L的患者中，高钾血症的死亡风险降低，尽管目前尚不清这是否代表了实际治疗效果。其他研究表明，高钾血症持续较长时间和不能逆转的高钾血症与死亡率相关。虽然越来越多的针对高钾血症的靶向干预与患者生存率的提高有关，但没有控制其他旨在逆转潜在疾病的治疗影响。有趣的是，当血液透析或连续肾脏替代疗法被纳入高钾血症的治疗时，患者死亡率的改善被消除。不过，体外消除钾是治疗危及生命的高钾血症的最有效和决定性的疗法。高钾血症的突然发生和更快的升高速度是研究中的显著特征，如An等人、Goyal等人和Grodzinsky等人所做的研究。这些研究表明，高钾血症的发展越快，潜在的心脏毒性就越大，降钾治疗对这类人群的保护作用可能比其他人群更大。但在非危重症监测的高钾血症患者中，采用接受的降钾治疗来降低血清钾的精心设计的试验将是最安全的初始研究。五.高钾血症的治疗1.高钾血症的降钾治疗关于这一主题已经发表了许多评论，我们将仅简要地强调这些治疗策略。对危及生命的高钾血症的急性治疗需要静脉输注钙，以防止恶性心脏高兴奋性。下面的药物已被证明在人体内迅速有效地将钾转移到细胞内空间。胰岛素似乎是这方面研究最充分的治疗方法，其快速转移钾离子的作用并不依赖于受体配体信号传导和下游蛋白合成。胰岛素与β-肾上腺素能受体激动剂和碳酸氢盐治疗不同，其在出现肾功能衰竭时不会失去效力，而且可能会增强疗效。而静脉注射葡萄糖通常是为了预防低血糖症，并进一步刺激内源性胰岛素的产生。已有研究表明，口服葡萄糖负荷也可能是提高血液透析患者胰岛素和降低血清钾的有效策略。但有关β-肾上腺素能受体激动剂和碳酸氢钠可靠转移钾的功效的数据存在矛盾。然而，最终在危及生命的情况下，急性血液透析可能是体外消除钾离子所必需的。利尿剂通常被低估为治疗高钾血症的有效方法，因为人们对这些药物在肾功能低下患者中的疗效存在误解。事实上，缺乏利尿剂的使用与高危患者高钾血症的发生有关。不过，患有慢性肾病的患者和经历利尿剂治疗的患者，对利尿剂的反应会随着时间的推移而减弱，众所周知，他们需要更高的利尿剂剂量、利尿剂交替使用或联合利尿剂来维持治疗效果。虽然旨在增加胃肠道钾排泄的疗法已经使用多年，其中主要药物是聚苯乙烯硫酸钠。一般来说，聚苯乙烯硫酸钠在急性环境中已被证明是不可靠的，虽然慢性疾病管理的数据可能支持它的使用。其他新型药物，如锆酸钠环硅酸盐（ZS-9，阿斯利康），在慢性高钾血症患者血钾6.5mmol/L，已证明能有效降低血清钾。盐皮质激素治疗低醛固酮血症可能是治疗高钾血症的有效方法。已有研究表明，尿中排钾仅能部分解释治疗效果，提示了还有增强细胞内钾再分布或增强胃肠道排泄的作用。然而，有一项使用口服氟氢可的松的小型随机安慰剂对照试验，对血液透析高钾血症患者表现出较差的功效或适度降低血清钾的功效。值得注意的是，这些试验中使用的剂量相对较低（每天0.1mg氟氢可的松），而更早的数据表明，肾病患者需要更高的剂量（每天高达1.0mg）才能有效逆转高钾血症。也许所有治疗高钾血症的方法中，最被低估的是减少饮食中钾的摄入量。由于时间紧迫的临床医生访问和对医疗保健提供者的饮食教育不足，对富含钾食物的饮食进行仔细的筛选并不经常进行。但对钾摄入量和指导性咨询的仔细审查可能会预防高钾血症的发生，并作为其他疗法治疗高钾血症的重要辅助手段。然而，我们没有发现任何人类数据表明饮食咨询是预防或治疗高钾血症的有效策略，尤其需要饮食钾减少治疗晚期慢性肾病（通常尿钾和胃肠钾排泄水平相对固定）高血钾患者的有效性数据。2.降钾治疗相关的不良事件临床医生对高钾血症患者采用降钾疗法，但达到什么目标水平？要强调的是，许多用于治疗高钾血症的治疗方法可能有不良的甚至无法识别的副作用。例如，急性输注元素钙可诱导地高辛诱发的高钾血症患者发生心脏传导阻滞，并诱发急性皮肤钙化。鉴于慢性肾病患者高磷血症的患病率较高，静脉输注钙具有造成或恶化现有转移性血管钙化的风险。除此，大剂量静脉输注碳酸氢钠可引起急性高渗透压，包括脑桥中央髓鞘溶解症的病例报告。另外，在接受心脏手术的患者中，碳酸氢钠输注也有发生急性肺水肿、低钙血症和心脏手术患者死亡的风险。此外，利尿剂可引起血容量浓缩、味觉异常、低镁血症、肾结石和痛风斑。聚苯乙烯硫酸钠已与许多肠道坏死病例联系在一起，这使该药获得了FDA的警告标签。新的钾交换树脂并非没有潜在的副作用，并且已被证明在高剂量下可引起低镁血症、高钙尿甚至水肿。这些药物的长期作用尚不清楚，而且这些新的药物在透析患者中均未显示出有效性。而外源性盐皮质激素不常用于高钾血症治疗，因为它会引起容量超负荷和严重的心肺并发症。急性透析通路的中心线插入又可引起一系列围手术期并发症和中心静脉创伤，这些都是未来透析通路建立的重要来源。除此，极低含钾透析液（2mmol/L）有时用于严重的高钾血症，但在细胞外钾浓度快速（分钟内）减少的后果是未知的，这在很大程度上导致了放弃这种疗法。最后，不必要的住院治疗和临床医生的过度警觉可能会使已经虚弱的患者群体容易受到一系列不可预测的医源性影响。3.谁最有可能从纠正高钾血症中获益，以及如何做到这一点？基于意见的一些建议：虽然数十年来对高钾血症的潜在风险、某些合并症和药物暴露患者高钾血症的高发病率和患病率、以及有效的降钾治疗的可用性有着丰富的知识，但仍没有指导方针来建议应治疗的患者。最近网络倡议心血管和肾临床专家最近发表了关于大于5.1mmol/L血清钾的高钾血症病人治疗策略的指导方针，但没有明确规定应治疗的对象。根据已发表的数据证明，不同患者人群中高钾血症的不同风险、降低血清钾的药剂安全性和可靠性不同。因此，建议根据患者的临床表现而不是高钾血症的程度进行治疗，高钾血症不能很好地预测人体的心脏毒性，而且不建议基于心电图的表现采取指导治疗。只依赖心电图而不了解患者的既往心脏病史、高钾血症发展速度和基线心电图（几乎从未出现过）去分别对潜在原因的处理及去干扰适当的靶向治疗。4.高钾血症的预防与支持治疗为了降低高钾血症的发生率，如表1所显示的高危患者应以预防的方式进行识别和管理，包括饮食调整、避免可能加重高钾血症风险的药物治疗、以及监测产生额外风险的常见临床情况。我们建议对所有高钾血症（5.0mmol/L）的患者将钾摄入量减少到40mmol/d。对于eGFR30ml/min/1.73m2的患者和eGFR30ml/min/1.73m2但易患高钾血症的患者，建议类似的钾摄入量40mmol/d。除此，高危患者血清钾（4.5~5mmol/L）高至正常水平时，建议主动饮食筛查，以确定和减轻大量钾负荷。医生应设法限制或放弃将高风险患者暴露于表1列出的药物中。如果无法避免使用这些药物，建议密切监测并经常进行实验室检查。对易患高钾血症的患者避免使用β-肾上腺素能受体阻滞剂的数据是有争议的，因为在慢性肾病和非慢性肾病患者中，使用β-肾上腺素能受体阻滞剂是少数公认的治疗方法之一，这与较低的心血管事件风险有关。对糖尿病慢性肾病、晚期慢性肾病和既往有高钾血症病史的患者，应谨慎使用较高的RAAS抑制剂剂量和盐皮质激素受体拮抗剂，也应避免使用RAAS抑制剂联合疗法，因为这些疗法会给患者带来高钾血症的特殊风险，而没有得到证实的益处。高钾血症与eGFR的变化不相称时，应仔细查找尿路梗阻、胰岛素缺乏、酸中毒和易发生低醛固酮血症（如肾上腺功能不全）的疾病。对晚期慢性肾病患者，包括透析患者，新发高钾血症时应评估是否有新的便秘或肠梗阻。而且要对住院患者，注意输血、脓毒血症、多器官功能衰竭、肌坏死和致冻伤患者复温时发生高钾血症的风险。另外，对透析患者进行介入治疗和其他手术时，应缩短透析间隔，以尽量减少高钾血症的围手术期风险。此外，建议监测透析后血钾水平较高的高钾血症患者。5.高钾血症的急诊治疗“高钾血症急症”是指血清钾6.0mmol/L，或在24h内血清钾在4.5mmol/L以上增加超过1mmol/L，并在心肺骤停、病情演变为危重病、AMI或神经肌肉无力的体征和症状的情况下，需要准备消除体内总钾的同时，应用药物快速、可靠地转移血钾进入细胞内。其中，静脉输注钙、胰岛素和葡萄糖，最后仅在极端情况下吸入或静脉注射β-肾上腺素能受体激动剂治疗。当高钾血症伴严重代谢性酸中毒时，应考虑给予碳酸氢钠。紧急血液透析的安排应及早、积极地进行，除非确定了快速可逆的原因并加快了治疗。高钾血症的紧急治疗建议采用四步系统，以最大限度地消除体内总钾水平，迅速而安全的方式：（1）增加尿钾清除率；（2）通过胃肠道增加钾排泄；（3）对特定患者使用外源性盐皮质激素；（4）开始透析或优化透析给药方案。这种治疗策略的目标是稳定和逐渐降低低风险患者的血清钾含量，并且更快速地降低高危患者的血清钾，而无需使用静脉钙、胰岛素、葡萄糖、β-肾上腺素能受体激动剂和碳酸氢盐。盐皮质激素的使用可能是一个有争议的观点。对难治性高钾血症患者的透析、少尿性肾功能衰竭和危重病患者的透析开始，但很少有情况需要单独对高钾血症进行透析。建议对每一位高钾血症患者，尤其是门诊患者，实施密切的随访计划。采用这一策略可能会使患者免于不必要的急诊就诊和住院治疗。此外，采用这种策略可能会更好地将临床医生对钾平衡的知识整合起来，并将低风险和高风险的高钾血症患者纳入适当、有效和安全的治疗计划中。个人简历刘元生，心内科博士，主任医师，教授，博士生导师。医院急诊科副主任。国家纳米科学中心客座研究员；中华医学会全科医学分会常务委员；中国生物医学工程学会心律分会急症工作委员会副主任委员；中国医药生物技术协会心电学组全国委员；中华医学会心电生理和起搏分会抗心律失常药物治疗专业学组成员；北京心脏健康教育联盟常委。卫生部考试中心心电学组专家；临床心电学杂志编委；北京市劳动鉴定中心专家；北京市医疗事故鉴定专家。主要研究方向为急诊心律失常的发生机制。从事心内科工作25年，在高血压、冠心病、心力衰竭、心律失常等方面积累了丰富的临床经验，尤其擅长疑难、复杂、急危重症的诊断和治疗。参与完成国家和省部级课题多项，发表论文30余篇，主编、主译及参编著作27余部。其中，主编1部心电图《急诊、急救心电图》，由人民卫生出版社出版。

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