一般来讲，低钾血症常与代谢性碱中毒相伴，而高钾血症常与代谢性酸中毒相伴。如果低钾血症与代谢性酸中毒相遇，会碰撞出怎样的火花呢？

作者：黄磊

单位：宁波市杭州湾医院心内科

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病例摘要

一名46岁女性患者，因胸痛、心悸、行走不便、四肢肌肉无力、疲劳及恶心不适收住入院。

体格检查：血压110/70 mmHg，心率122次/每分，体温36.6℃，呼吸22次/每分。双侧Babinski反射不明显，上肢和下肢肌力均减弱，3/5级，余查体未发现异常。

心电图显示：室上性心动过速，V2-V6导联ST段压低（图1）。

图1 患者急诊心电图

实验室检查：尿素39 mg/dL（10–50 mg/dL），肌酐1.45 mg/dL（0–1.5 mg/dL），钠141 mmol/L（135–148 mmol/L），氯123 mmol/L（98–110 mmol/L），钾1.8 mmol/L（3.5–5.5 mmol/L），钙9.2 mg/dL（8.0–10.4 mg/dL），CK 290 U/L（0–190 U/L），CK-MB 65.4 U/L（0–24 U/L），TnI＜0.20 ng/mL（0–0.16 ng/mL）。

根据患者心绞痛症状、心电图表现（室上性心动过速、V2-V6导联ST段压低）及心肌酶标志物(CK-MB升高)，考虑为急性冠状动脉综合征。行急诊冠状动脉造影，结果提示仅左冠状动脉前降支狭窄30%。

术后考虑该患者的心电图改变与低钾血症引起的心律失常有关，因此转入肾内科进一步评估电解质紊乱。追问病史，患者既往有两次乏力及行走困难的情况发生，曾因复发性肾结石、肾盂积水行手术治疗。

血气分析提示高氯性正常阴离子间隙代谢性酸中毒（pH 7.01，PaCO2 36 mmHg， PaO2 88 mmHg，HCO3- 6 mmol/L）。尿pH 8.0，尿钠68 mmol/L（15-237 mmol/L），尿钾3.7 mmol/L（22-164 mmol/L）、尿氯58 mmol/L （24-255 mmol/L）。尿阴离子间隙为13.7 mmol/L。甲状腺激素、血浆肾素、醛固酮、C3、C4、冷球蛋白、血清免疫球蛋白水平未见异常。抗核抗体、类风湿因子、抗SSa、抗SSb均为阴性。

泌尿超声显示：右肾增大(142 mm)，皮质变薄，不规则；肾小盏呈不规则的囊性扩张，并在下极检出两枚结石(9 mm×2 mm和6 mm×3 mm)。左肾未见异常。骨密度检测显示正常。

由于患者存在重度低钾血症、高氯性正常阴离子间隙代谢性酸中毒、尿pH碱性，并伴有肾结石，诊断为肾小管酸中毒（I型）。给予碳酸氢钠静脉输注（2 mEq/kg/d）和补钾（120 mEq/d；建议使用枸橼酸钾，避免使用氯化钾，以免加重高氯性酸中毒）治疗。

治疗48小时后，电解质代谢紊乱及酸碱平衡紊乱消失。患者不适症状消失及实验室化验结果正常后予以出院，出院后继续口服碳酸氢钠和枸橼酸钾。出院后共进行3次随访，未诉肌无力、心悸、乏力等不适，实验室化验结果未见异常。

肾小管酸中毒与血钾代谢

肾小管酸中毒( renal tubular acidosis，RTA)是指由于各种病因导致肾脏酸化功能障碍，即HCO3-重吸收和净排酸减少而产生的一种临床综合征，主要表现为：①高氯性正常阴离子间隙性代谢性酸中毒；②电解质（血钾、血钙、血磷等）紊乱；③骨病；④尿路症状。大多RTA患者无肾小球异常。生化特点以代谢性酸中毒、反常性碱性尿为主。

按病理生理改变，可以将RTA分为四型：I型RTA（远端型）、Ⅱ型RTA（近端型）、Ⅲ型RTA（混合型，兼有I型和Ⅱ型的特点）、Ⅳ型RTA（高钾血症型）。

从RTA分型可以发现，Ⅳ型RTA发生高钾血症，其他类型发生低钾血症。为什么同一疾病会在不同分型时表现为不同的钾离子代谢紊乱呢？我们首先来梳理一下RTA引起血钾代谢紊乱的相关知识。

1. 肾脏对钾平衡的调节

机体对钾的摄入并非一成不变,主要依靠远端小管和集合管对钾的分泌和重吸收来维持钾平衡（图2）。通常，肾小球滤过和近端小管及髓袢重吸收对钾平衡无重要调节作用。

图2 远端小管、集合管对钾离子的调节

①远端小管、集合管的钾分泌：钾的分泌由该段小管上皮的主细胞完成。主细胞基底膜面的Na+-K+泵将Na+泵入小管间液，而将小管间液的K+泵入主细胞内，提高细胞内K+浓度,增加细胞内和小管液之间的K+浓度梯度。主细胞的管腔面胞膜对K+具有高度的通透性，K+可顺化学梯度通过肾脏钾通道进人小管液，从而促进K+分泌。另外，上皮细胞与小管液间电位差也会影响K+分泌，小管液中的正电位是K+扩散的阻力，而小管液负电位值增大可增加K+扩散的驱动力，使K+的分泌增加。由于远端小管和集合管重吸收Na+,造成小管液呈负电位，也为K+向小管液中扩散提供电位梯度，促进泌钾。

②集合小管对钾的重吸收：该段小管对K+的重吸收主要由集合管的闰细胞执行。闰细胞的管腔面分布有H+-K+-ATP酶，向小管腔中泌H+而重吸收K+。当摄钾量明显不足时，远端小管和集合管显示出对K+的净吸收。

2. 醛固酮的功能

醛固酮主要作用于肾远曲小管和集合管的上皮细胞,增加K+的排泄和Na+、水的重吸收。醛固酮进入远曲小管和集合管上皮细胞胞质后,与胞质内受体结合,形成激素-受体复合物，发挥以下作用: ①直接刺激闰细胞泌氢；②作用于官腔膜上皮钠通道ENaC ,有利于小管液中的Na向细胞内扩散，通过增加官腔侧的负电势而间接刺激H+、 K+的分泌；③促进线粒体中ATP的生成，为基底侧膜Na+-K+泵提供生物能,加速将Na+泵出细胞和K+泵入细胞,增大细胞内与小管液之间的K+浓度差,有利于促进K+的分泌。（图3）

图3 醛固酮作用靶点

I型RTA的发病机制主要为远端小管上皮细胞泌氢障碍。其导致低钾血症的机制为：①远端小管和集合管上皮细胞H+-K+-ATP酶活性下降，分泌H+及重吸收K+减少；②远端肾小管上皮细胞H+泵衰竭，Na+-K+泵活性增强，K+由尿液排出；③泌氢减少，小管液负电位增大， K+扩散的驱动力增加，使K+的分泌增加。

Ⅱ型RTA的发病机制主要为近端小管HCO3-重吸收障碍。近端小管上皮细胞通过Na+-H+交换分泌H+。此外,有小部分H+可由近端小管顶端膜中的H+-ATP酶主动分泌入管腔。进入小管液的H+与HCO3-结合为H2CO3,又很快解离成CO2和水。CO2很快以单纯扩散的方式进入上皮细胞。在细胞内，CO2和水又在碳酸酐酶的催化下形成H+和HCO3-。HCO3-与其他离子以同向转运的方式进入细胞间液（图4）。直接或间接影响泌氢、HCO3-生成或返回入血等环节而使HCO3-过程受阻。近端小管液中H+减少、HCO3-增加，小管液到达远端小管时，管腔侧负电位增大， K+扩散的驱动力增加，使K+的分泌增加，引起低钾血症。

图4 近端小管对HCO3-调节

Ⅳ型RTA的发病机制主要是由于醛固酮缺乏或肾小管对醛固酮作用失敏而使远端小管H+、K+排泌减少。醛固酮障碍时，高血钾是Ⅳ型RTA与其他类型RTA的主要区别。

结语

RTA致病谱广泛，常见病因包括自身免疫性疾病（如干燥综合征）、慢性肾脏疾病、药物中毒、遗传性疾病等，常累及多个系统和器官，因此其临床表现复杂多变，易发生骨软化症、尿结石、慢性肾功能不全等各种并发症，致残率高。

当临床上发现高氯性正常阴离子代谢性酸中毒、电解质紊乱（尤其是与代谢性酸中毒反常的顽固性低钾血症）、反常性碱性尿时，应考虑到RTA的可能。明确病因并施以针对性治疗后，往往能够明显改善预后。

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