钾与高血压关系的研究进展

张博媛，石治宇，尹新华

高血压是心脑血管疾病的主要危险因素，2017年国家心血管病中心公布的最新调查结果显示我国18岁以上高血压患病率为23%，约有2.5亿高血压患者，已成为威胁人民健康和增加社会负担的常见病。在环境和饮食因素中，钾的摄入量与高血压发病密切相关。疾病早期限制钠盐、增加摄入钾盐可有效控制血压，是防治高血压及其并发症的重要手段。研究表明钾盐摄入量的增加可促进排钠和舒张血管，进一步降低血压[1]。本文通过分析钾影响血压的机制、钾排泄的评估方法与血压及其变异性、肾功损害的关系，阐述钾在高血压防治中的重要作用。

1 钾对血压的影响及血管保护机制

1.1 提高钾摄入量可降低血压钾是维持机体内环境稳态必需的金属元素，在血压维持和调控方面发挥了重要的生物学效应。Kieneker等[2]研究表明，当机体摄入钾少于2.5 g/d时，将增加罹患高血压的风险，而将钾摄入量按推荐提高至3.5 g/d，可显著降低高血压的患病率，同时由高血压引发的脑卒中的发病率也显著下降。2013年，Binia等[3]对15例未口服降压药物的高血压或有高血压高危倾向的患者在合理范围内提高钾的摄入（＞3.5 g/d），通过连续4周的血压监测，结果表明收缩压平均降低4.7 mmHg（1 mmHg=0.133kPa），舒张压平均降低3.5 mmHg，其结果在高血压患者中更为明显（收缩压显著下降6.8 mmHg，舒张压下降4.6 mmHg）。以往研究中大多数针对补钾与血压水平的实验都是以氯化钾为增钾剂，其降压效果被质疑是否与钾的伴随阴离子相关。He等[4]对钾的两种形式的化合物降压作用进行研究，结果显示无论是柠檬酸盐还是氯化物形式的钾,在被机体摄取后均发挥一定的降压作用，这两种形式的降压作用无显著差异，表明钾单独决定着这一降压作用，与其结合的阴离子无关。

1.2 钾的降压及血管保护机制除了钠可影响血压外，亦具有血管活性，可通过多种途径降低血压[5]。Young等[6]研究表明，血管平滑肌细胞外钾水平增高时，促进胞膜上的Na+-K+-ATP酶及Na+-H+-ATP酶活性增高，使胞内Na+和H+外流增多，Na+-Ca2+交换增加，导致Ca2+活性降低，血管平滑肌舒张，血管阻力下降；进一步研究发现补钾还可抑制Na+的重吸收，肾小球滤过率增强，促进Na+排泄，血容量降低，血压下降。因此，钾摄入量提高，可通过激活Na+-K+泵和开放K+通道使血管平滑肌细胞超极化，降低交感神经敏感性，促进血管舒张，血容量降低，进一步降低血压。有研究表明，胞外高钾可减少血管平滑肌细胞的增殖，参与抗动脉粥样硬化的病理生理过程，有一定血管保护作用。Mecabe等[7]通过对大鼠主动脉平滑肌细胞胞外钾水平与细胞生长率关系的研究发现，当钾水平分别为3 mmol/L和7 mmol/L时，平滑肌细胞数在实验的第2 d分别增加了121%和21%，第6 d分别增加了190%和45%。高钾可减轻血管平滑肌细胞的增殖，保护血管。Tobian等[8]研究证明，患有高血压和高脂血症大鼠血钾浓度的升高可明显减轻脂质在主动脉的沉积。同时，提高钾的摄入可降低老年女性高血压患者脑卒中的发生率，且这一作用在非高血压人群中更为明显[9]。合理范围内增高血钾可以使血管僵硬度降低、弹性增高，减轻老年性单纯收缩期高血压的发生风险。

2 钾摄入的评估方法及其优缺点

大量研究表明，提高钾的摄入可降低血压，通常以钾排泄来估算钾摄入的方法较为常用。以往针对钾排泄与高血压关系的研究中，主要关注经肾排泄，以尿钾定量方法为多，包括测定点尿、24 h尿等。其中点尿法是收集晨起第一次尿液样本，测定其中钾含量，再以Kawasaki、Tanaka法进行估算，其优点是留尿方法简单易行、测定时间短。但近年经实验证实Tanaka法偏差较大而不用于24 h尿钾的估算，Kawasaki法也因较易受到多种因素影响而较少被采用[10]。而24 h尿钾测定需经过24 h尿液收集后行钾含量测定，虽留取样本过程较为繁琐，但其在评估钾摄入、排泄方面具有较为客观、准确的优势，而被广泛采用。

3 尿钾与血压的关系

2015年发表的PRECECD（Prevention of Renal and Vascular End-Stage Disease）研究中，Kieneker等[2]对5511名血压正常人群持续进行了7.6年的追踪研究，这些血压正常的人群中尿钾排泄基线值为70 mmol/24 h，研究过程中有1172例发展成为高血压，在对这些发展为高血压的人群进行24 h尿液分析时发现，男性尿钾排泄＜68 mmol/24 h，女性尿钾排泄＜58 mmol/24 h，提示尿钾排泄率降低可增加罹患高血压的风险。2014年Mente等[11]选取了来自五大洲18个国家的低、中、高收入家庭的102 216名志愿者（其中42%来自中国），并对其空腹中段晨尿样本进行尿钾的检测，结果表明，钾排泄每增加1 g，收缩压下降1.08 mmHg，舒张压下降0.09 mmHg，表明尿钾排泄与血压水平呈负相关，这种现象在中国较其他地区更加明显。O'Donnell等[12]对101 945例志愿者进行为期3.7年的随访，监测24 h尿钠和钾排泄，结果发现当尿钾的排泄量＞1.5 g/24 h时，随着尿钾排泄的增加，高血压患者的心源性死亡率反而显著降低。24 h尿钾虽准确性较高，但也有一些学者提出不同时段的诊室血压测定并不能够很好的反应受试者真正的血压水平与钾排泄之间的关系，应在以固定时段连续监测血压以排除干扰因素。因此，长期监测钾的排泄可作为高血压发病和血管功能评估的重要参考指标之一。

4 钾与24 h动态血压变化及血压变异性的关系

24 h动态血压监测具有较诊室血压更好的再现性，可以更加直观、全面的了解患者的平均血压水平及血压变异性。Goto等[13]对82例高血压患者进行24 h动态血压监测及血浆电解质检测，血钾浓度与日间、夜间的平均收缩压、舒张压均呈负相关；进一步研究表明，当细胞外钾浓度降低时，神经敏感性增高，血管平滑肌中钠的含量增加，从而使血管收缩，血压升高。血压水平增高可以导致血管重塑及舒缩功能障碍，进一步导致脉压差增大。Kawano等[14]研究显示补钾组（即较正常饮食组额外多摄入钾64 mmol/d），24 h平均收缩压较正常饮食组降低了3.4±1.0 mmHg，且具有统计学意义；尽管补钾组的24 h平均舒张压也较正常饮食组降低了1.2±1.5 mmHg，但无统计学意义，表明钾对昼夜收缩压的影响可能大于对舒张压。血压变异性（BPV）是指一定时间内血压波动的程度，在一定程度上反映了血管弹性程度，与靶器官损害及心血管事件有密切关系，因而2013年欧洲高血压学会指出，BPV可作为预测心血管危险的可靠指标[15]。然而蒋伟等[16]对100名血压正常的受试者（28～60岁）进行了为期3周的盐负荷及补钾研究，包括血压基线调查3 d，低盐饮食、高盐饮食、高盐补钾饮食各7 d，监测受试者的血压、BPV等指标，结果表明，低盐期的收缩压、舒张压、BPV标准差均低于高盐期，而在高盐补钾期，各项系数虽有降低，但却并无统计学意义。这与实验中三个干预期未设计洗脱期以及实验中使用的BPV均为短时BPV而不是24h BPV有关。关于钾与血压变异性的关系的研究目前还较为局限，有待于进一步完善。因此，在高血压的治疗中仅监测某个时间点或段的血压变化是远远不够的，24 h动态血压监测能更好的协助诊断亚临床靶器官损害，具有更重要的临床意义。

5 尿钾与24 h尿微量白蛋白/肌酐的关系

在反映高血压导致的早期肾损害的多项指标中，24 h尿微量白蛋白不仅能够反映肾小球的早期损伤，同时也是全身血管内皮功能受损的标志，目前广泛应用于临床。近年来研究发现，测定尿微量白蛋白/肌酐（U-ALB/Cr）值较单独测定尿微量白蛋白更具有诊断意义[17]。孟婷婷等[18]对2013～2015年于新疆医科大学附属第一医院高血压科住院治疗的1108例高血压患者血压监测、血生化指标检测及24 h尿液检测，发现U-ALB/Cr异常组的血钾及24 h尿钾水平均较U-ALB/Cr正常组低。马晓媛等[19]在2013年进行的一项干预性研究结果显示在高盐基础上补充K+，盐敏感人群血压下降程度大于盐不敏感者，24 h尿微量白蛋白排泄明显下降，由此，盐敏感人群中补充钾盐可以拮抗高钠盐饮食导致的血压升高，降低24 h尿微量白蛋白排泄，减少肾脏损害。

6 智能盐在高血压防治中作用的初步探讨

研究数据表明，适当控制钠盐摄入已成为通过干预生活方式来防治高血压的重要手段[20]。智能盐作为一种新型钠盐替代物，其特点是在不改变口感的基础上，不同程度的降低了钠盐的含量，同时增加钾、镁的含量。研究表明，由于钾能够促进钠的排泄，减少血容量，钾镁联合降低血管阻力，有效的降低血压。因此，在降低钠盐摄入的同时补充钾、镁，控制血压的效果显著优于单纯限制钠盐摄入。Sarkkinen等[21]在2011年发表的一项持续8周的随机双盲安慰剂对照实验中，45例受试者被随机分为普通盐组和智能盐组[成分为50%Nacl、25%Kcl、25%Mg4K(NH4)3Cl12.24H2o]，监测受试者的收缩压、舒张压、24 h尿钠、尿钾、尿镁等，结果表明智能盐组8周内收缩压下降7.5 mmHg，而普通盐组收缩压平均上升3.8 mmHg，差异具有统计学意义。过去的研究认为限钠盐（＜3.1 g/d）才能使平均收缩压下降4.5 mmHg，而该实验中智能盐组通过限盐（2.0～3.2 g/d）即可使收缩压下降7.5 mmHg。因此，智能盐能够有效的控制每日的钠盐的摄入，适当的提高钾、镁的摄入，从而达到更好的降压效果。但由于智能盐在降低钠盐摄入的同时提高钾的摄入量，对于肾功能不全患者是否能够应用及应用的安全剂量是多少仍有待于日后的进一步研究。

7 展望

钾与高血压的发生发展密切相关，提高钾的摄入具有降压及抗动脉硬化的作用。多项实验数据表明增加钾的摄入可有效降低血压，日常生活中可通过多食用蔬菜、水果、瘦肉及更换为智能盐的方式提高钾的摄入量，从而强化生活方式干预的降压效果。应用检测24 h尿钾的方法可有效监测钾的摄入及血压波动，并在评估血管弹性程度、靶器官损害中具有重要的预测价值。在一定范围内提高钾的摄入量可有效降低高血压病患者心、脑事件的发生，更能够减少中青年高血压患者脑血管事件的出现[22]。钾摄入不足会增加罹患高血压的风险，但如何评价高血压患者钾摄入不足、肾功不全患者如何补钾及高钾对心脑血管所产生的危害仍缺乏研究，需要针对不同浓度的钾对血压及心脑血管系统的影响进行进一步探究，以明确补钾剂量，使更多患者通过干预生活方式更好的控制血压。