不同补钾方法对低钾血症家兔救治效果的观察

刘 霞，丘晓花，林春燕

（广东医科大学生理科学实验室，广东 东莞 523808）

血钾的正常参考值范围为3.5～5.5 mmol/L，当低于3.5 mmol/L时为低钾血症，低钾血症是临床上最常见的电解质紊乱之一。当血清钾降至2.5 mmol/L以下时容易产生诸如室性早搏、室性心动过速、室颤、软瘫和呼吸困难等严重症状，如不及时提高血钾水平会危及患者生命[1]传统补钾方式存在见效慢、风险大等缺陷，无法保持稳定的输注量。经中心静脉微量泵补钾治疗方式可维持稳定的钾盐微量注入，避免患者暴露于高钾危险中，有助于提高治疗成功率。虽然高浓度快速静脉补钾的效果在临床研究中已得到证实，但大多是基于经验和粗略估计，缺乏科学的计算和推理，在实际运用中有潜在危险[2]。

本研究制备家兔低钾血症模型，比较观察通过颈外静脉不同速度、不同浓度微量泵补钾的抢救效果及其对机体的影响，探讨低血钾时补钾的合适浓度与剂量，为临床工作提供良好的实验依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

健康成年家兔24只，体重2～3 kg，雌雄不限，购于广州花都区花东信华实验动物养殖场，动物合格证号:SCXK(粤)2014-0023。乌拉坦（武汉大华伟业医药化工有限公司），呋塞米注射液（上海禾丰制药有限公司），胰岛素注射液（江苏万邦生化医药集团有限责任公司），氯化钾、葡萄糖（天津市大茂化学试剂厂）。Medlab生物信号采集处理系统（南京美易公司）；微量注射泵（史密斯WZ-50C6T）；电解质分析仪（江苏英诺华医疗技术有限公司SINO-005）；血气分析仪（雷度ABL-80）；全自动生化分析仪（美国贝克曼库尔特Unicel Dxc 800 Synchron型）。

1.2 低钾血症动物模型的制备

家兔购进后放置于安静、舒适的环境，温度22～24℃，正常饲养3～5 d后开始实验。将动物随机分为四组（n=6）：A组为对照组，B、C、D组为实验组。观察家兔一般情况，耳中央动脉取血2 ml测定基础血清钾、细胞内K+含量及血清肌酸磷酸激酶（CK）活性。耳缘静脉注入25%乌拉坦4 ml/kg，全身麻醉。将家兔仰卧位固定于兔手术台，10分钟后在兔四肢小腿皮下及距胸骨左缘1.0 cm的4～5肋间皮下插入针形电极,记录标准Ⅱ、v3导联的心电图。插入尿管导尿，收集1h尿液测尿中K+含量。以上观察指标均作为基础对照。家兔苏醒后送动物房饲养，以后每天同一时间给家兔肌肉注射呋塞米20mg·kg-1，连续3天，第三天注射呋塞米30 min后耳缘静脉注射葡萄糖胰岛素混合液（20ml葡萄糖注射液和2 U胰岛素），同法检测上述指标。麻醉状态下对家兔行颈部手术，分离左侧颈总动脉和右侧颈外静脉并插管，左侧颈总动脉插管连接压力换能器记录动脉血压和取血，右侧颈外静脉插管用于补液。监测心电、呼吸频率(RR)、血压(Bp)、血氧饱和度（SpO2），每0.5 h或出现心律失常时监测血钾，直至血钾浓度降至2.5 mmol/L以下，并出现低钾相关心律失常，随即开始补钾。

1.3 补钾方法

A组按常规浓度补钾，从家兔耳缘静脉以0.3%（用0.9%NaCl将10%KCl稀释而成）浓度补钾，滴速为0.4 mmol/h；B、C、D组分别从家兔颈外静脉以3%、5%、10%浓度用微量注射泵注射，注射速度为1～2 mmol/h。当血钾浓度达3.O mmol/L时,减慢补钾速度，补钾期间密切监测其各项生命体征变化，如心电、呼吸及每小时尿量等,同时每隔1 h监测血钾、尿钾1次，当血清钾≥4.O mmol/L时终止试验并减慢补钾速度。记录补钾时间、补钾量、排钾量以及心律失常持续时间。

1.4 指标测定

补钾期间每1小时取动脉血2 ml，分离血清，用电解质分析仪测定血清钾及尿钾浓度，用红细胞分离法测红细胞内钾。应用全自动生化分析仪测定血清CK的活性。应用血气分析仪行血气分析。

1.5 统计学方法

采用SPSS 19.0统计软件进行数据分析，计量资料以均数±标准差(±s)表示，组间比较采用t检验(正态分布)，P＜0.05时则表示差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 家兔心电图变化

给药前家兔的心电图均为正常的心脏节律。注射葡萄糖胰岛素混合液10min之后，心电图主要表现为P波增高，P-R、Q-T间期延长，S-T段下降，T波低平、增宽、双相、倒置或出现U波、U波增高等，此时家兔发生低血钾。经不同方式补钾后，对照组家兔有2只死亡，死亡原因均与血钾浓度上升较慢发生严重心律失常有关。其余组家兔均存活，心电图恢复正常或接近正常。

2.2 基础状态观察

给葡萄糖胰岛素混合液后，四组家兔MAP均明显降低，而RR均明显升高（均P＜0.05）；经不同方式补钾后MAP和RR均明显改善，并恢复至基础值水平（均P＞0.05）。

2.3 家兔K+测定

实验前每组家兔的血清钾离子浓度均在3.5～4.4 mmol/L之间，细胞内钾离子浓度均在25.6～31.0 mmol/L之间。经不同方式补钾后，各组家兔血清钾和细胞内钾浓度变化及补钾情况见表1。补钾后浓度为补钾治疗停止时或补钾期间家兔死亡时的血钾浓度。补钾后血清钾及细胞内钾浓度均上升，其中B、C、D组增值与A组比较，差异有统计学意义（P＜0.05），且补钾时间明显缩短（P＜0.05），补钾速度在1～2 mmol/h之间是安全有效的。

表1 低钾血症家兔不同补钾方式血钾浓度变化及补钾情况（±s，n=6）

表1 低钾血症家兔不同补钾方式血钾浓度变化及补钾情况（±s，n=6）

组别 血清K+（mmol/L） 细胞内K+（mmol/L） 补钾情况补钾前 补钾后 补钾前 补钾后 补钾时间(h) 补钾量(mmol)补钾速度(mmol/h)A 2.41±0.12 3.27±0.38 23.24±3.15 25.08±1.36 7.1±1.5 3.96±0.54 0.52±0.14 B 2.25±0.09 3.85±0.52 22.03±2.86 28.97±2.03 4.2±1.1 3.85±0.46 0.93±0.08 C 2.34±0.26 4.02±0.43 24.68±3.01 29.84±2.18 3.4±0.9 3.74±0.38 1.10±0.19 D 2.18±0.37 4.38±0.76 22.79±2.65 31.98±1.67 2.2±0.8 3.68±0.41 1.67±0.21

四组家兔第三天给予呋塞米和胰岛素葡萄糖混合液后，尿量与基础状态相比明显增加（P＜0.05）。经不同方式补钾后，各组家兔补钾期间的尿量及尿中钾离子浓度见表2，各组间尿量相比差异无统计学意义（P＞0.05），尿中钾离子浓度差异有统计学意义（P＜0.05）。

表2 低钾血症家兔不同补钾方式补钾后排尿量、尿液PH值及尿钾浓度变化（ ±s, n=6）

表2 低钾血症家兔不同补钾方式补钾后排尿量、尿液PH值及尿钾浓度变化（ ±s, n=6）

组别 尿量（ml/h） 尿K+（mmol/L）补钾前 补钾后 补钾前 补钾后A 11.74±2.36 5.52±0.64 8.98±2.34 56.05±15.17 B 14.78±4.09 6.13±0.89 9.76±2.93 73.61±17.96 C 16.17±5.43 7.05±1.03 9.14±3.67 96.14±18.09 D 15.89±4.35 7.34±1.31 10.29±2.83 112.38±19.31

2.4 血清CK测定及心律失常持续时间

四组家兔发生低钾血症时血清CK含量明显升高（P＜0.05），经不同补钾方式补钾后，各组家兔血清CK含量恢复至正常水平，各组间比较差异无统计学意义（P＞0.05）。四组家兔心律失常持续时间两两比较，差异有统计学意义（P＜0.05）。

表3 低钾血症家兔不同补钾方式血清CK变化及家兔心律失常持续时间（±s，n=6）

表3 低钾血症家兔不同补钾方式血清CK变化及家兔心律失常持续时间（±s，n=6）

组别 血清CK(U/L) 心律失常持续时间（min）正常 补钾前 补钾后A 110.24±20.35 892.35±36.51153.62±39.87 81.23±5.64 B 123.61±23.74 901.34±32.45135.46±40.01 53.41±4.02 C 115.98±26.32 887.63±38.91126.53±38.17 38.76±4.31 D 120.37±24.68 915.26±40.45117.42±35.26 20.02±3.57

3 讨 论

近年来随着心电监护及血钾快速测定的普及,采用中心静脉微注泵快速输入高浓度钾，迅速纠正低钾血症的方法在临床上逐渐得到推广应用[3]。微泵补钾准确掌握输注总量同时，所需液体量较少，减少大量输液所引起的血钾降低及尿量增多。高浓度氯化钾进入深静脉有缓冲作用，减少钾离子对静脉的刺激，避免患者因疼痛不能耐受[4]。但因低钾与高钾对机体一样有害，补钾的浓度与剂量的选择应视患者的临床症状、基础疾病、血钾水平具体而定，做到补钾的个体化。

呋塞米是一高效能利尿药，抑制肾小管髓袢对Na CL的重吸收，钾离子排出增多，此后给予胰岛素葡萄糖混合溶液，胰岛素可以诱导葡萄糖在蛋白质－葡萄糖转运体（GLU4）的作用下进入脂肪细胞和肌肉细胞，GLU4携带钾离子一同进入，使得钾离子向细胞内转入，进一步降低血液中钾离子浓度，引起暂时的低钾血症[5]。本研究运用此方法制备低钾血症模型，观察通过颈外静脉不同浓度、不同速度微量泵补钾的抢救效果。结果显示，给予呋塞米和葡萄糖胰岛素混合液后，各组家兔血清钾下降明显，而细胞内钾下降幅度较小，血清CK明显升高。经不同方式补钾后，对照组家兔有两只死亡，高浓度补钾组未出现高血钾，无一只家兔死亡，能比较快速的纠正低血钾状态，缩短心律失常持续的时间。高浓度补钾组补钾速度在1～2mmol/h，补钾后血清钾及细胞内钾离子浓度上升明显，血清CK活性下降，尿液中钾离子浓度明显增加，远远高于对照组，可能与每小时补钾量大有关。

有研究表明，在一定的给钾量之内,导致致命性室性心律失常发生的血钾值并不取决于钾输入的多少,而取决于瞬时通过心脏的血钾浓度，这与补钾的速度和输注部位关系密切，而与输入钾的量关系不大[2]。本实验中经家兔颈外静脉补钾，颈外静脉是头部较大的浅静脉，通过比较大的循环血流量的稀释作用使钾浓度降低[6]；同时快速补钾时，肾脏的排钾能力明显增加，机体不能吸收的钾离子主要通过肾脏排出，为维持细胞内外钾平衡，钾跨细胞转移速度也会加快，动态的削减过程也使最初注射的钾溶液浓度逐渐降低，因此不致于发生高钾血症。所以，当快速补钾时，只要血浆钾离子浓度在正常范围，补钾就是安全的。

CK是人体能量代谢过程中重要的细胞内酶，全称为腺苷三磷酸肌酸磷酸转移酶,有学者研究发现低钾后造成肌细胞代谢障碍，导致大量自由脂肪酸在肌细胞内堆积，高浓度的自由脂肪酸使细胞膜的通透性增高，细胞内CK释放入血，使血清CK增高，CK含量提高是提示肌细胞损害的指标之一,CK增高的程度与低钾的严重程度有关，对低钾血症患者除了监测血清钾浓度及心电图检查外,还应进行血清CK的测定[7]。