胰岛素治疗高钾血症：为什么？怎么做？

对于高钾血症的治疗，常用的一个治疗方案就是胰岛素+葡萄糖。加葡萄糖是为了防止低血糖，这一点容易理解。但是，为什么胰岛素可以降低血钾呢？

一、教科书上是这么写的

八年制病理生理学第二版（P133）：「胰岛素可以直接刺激 Na+-K+-ATP 酶活性，促进细胞摄钾」、「血清钾离子浓度升高可直接刺激胰岛素分泌，从而促进细胞摄钾」。至于具体的机制是什么，书中没有描述。

在本书的 P135 提到：「应用大剂量胰岛素治疗糖尿病酮症酸中毒时，血清钾随葡萄糖进入细胞内以合成糖原，因而血清钾降低」。这种说法笔者持保留意见，因为酮症酸中毒的治疗原则是小剂量胰岛素持续静脉滴注，书中的说法是欠妥的。

五年制生理学第八版（P405）：「胰岛素可促进钾离子进入细胞内」，这种描述，说了和没说没什么差别。

那么，胰岛素可以降低血钾的具体机制究竟是什么？对于这种基础研究的问题，临床一线的很多人并没有深究。然而，知其然而不知其所以然心里总是不踏实的。

二、胰岛素降低血钾的具体机制

胰岛素与受体结合后，激活 IRS1-PI3K-PDK1 级联信号，从 PDK1 开始，信号通路分成了两条，最终的起到了两个方面的作用[1, 2]：①激活并促进 Na+-K+-ATP 酶由胞内囊泡转运至细胞膜，从而把更多的钾离子摄入胞内，并把钠离子排除胞外；②激活促使葡萄糖转运体（GLUT4）由胞内囊泡转运至细胞膜，加速葡萄糖的摄取。

由上可以看出，降低血糖和降低血钾是胰岛素信号通路活化后的两个同时发生的事情，两者虽然同时发生但相互独立。这就是用胰岛素治疗高钾血症时必须同时补充葡萄糖的根本原因。

因此，对于部分站友提出的直接激活 Na+-K+-ATP 酶和促进合成糖原这两种机制，其实质就是一种机制。因为葡萄糖进入细胞后，或者被分解利用，或者合成糖原储存，至于究竟是那一种，就要看是在那种组织细胞 ，比如在肌肉组织被分解利用，在肝脏被合成糖原储存。

三、葡萄糖+胰岛素治疗高钾血症具体如何做？

回答这个问题之前，首选要提一下高钾血症轻、中、重度的划分。

根据心电图的表现，英国和欧洲的指南推荐 5.5～5.9 mmol/L 为轻度、6.0～6.4 mmol/L 为中度、≥ 6.5 mmol/L 为重度 [3]。

判断血钾高低时，除了直接测定浓度外，通常还可以根据心电图判断，轻、中度高钾通常有 QT 间期缩短、T 波高尖基地狭窄呈帐篷状，中重度高钾则出现 PR 间期延长、QRS 波变宽、心律失常、乃至心搏骤停。

英国的指南则推荐 [3]：对于血钾 ≥ 6.5 mmol/L 的严重高钾血症，推荐胰岛素 10U+葡萄糖 25 g（由液体浓度换算）静脉输注；对于血钾在 6.0～6.4 mmol/L 的中度高钾血症，可以考虑使用 10U+葡萄糖 25 g 静脉输注。

根据国外的研究数据 [4-7]，使用葡萄糖-胰岛素输注约 15 min 时，血钾开始下降，最大可降低 0.65～1.0 mmol/L，最大效应出现在输注 30～60 min 时，作用可维持 2 小时，随后血钾会反弹。

我国廖二元主编，内分泌代谢病学（第 3 版，P1874）：对于血钾 ≥ 7.5 mmol/L 的严重高钾血症时（此时心电图可能已出现宽大的 QRS 波，随时可能出现心律失常甚至心搏骤停），必须紧急处理。

可选方案之一为静脉注射 25%～50% 的葡萄糖溶液 60～100 ml，约 2～3 g 糖加 1U 胰岛素；继以 10% 的葡萄糖 500 ml 静脉滴注，内加胰岛素 15U，一般情况胰岛素与葡萄糖的比例为 1U：3 g～1U：4 g，以免发生低血糖。对于血钾 6.5～7.5 mmol/L 之间的中度高钾血症，必须立即使用葡萄糖+胰岛素使钾转至细胞内（没有给具体的方案）。

笔者认为参照英国的指南静脉输注是比较合适的方案。

需要指出的是，英国的指南认为，尽管葡萄糖可以促进胰岛素的分泌，但高钾血症时不推荐单独使用高渗糖降血钾，因为由葡萄糖促进分泌的内源性胰岛素通常是不足的，会影响疗效；且由于高渗糖对血浆渗透压有一定影响，本身具有一定的危险性。

葡萄糖+胰岛素治疗高钾血症时，最常见且严重的副作用为低血糖，尤其是在合用 β 受体激动剂的患者发生的几率更高。此外，对于肾功能衰竭患者，低血糖的发生可能会延迟，最长可延迟至 6 小时以后 [8]，对该类患者，应延长监护时间。

四、既然胰岛素可降低血钾，使用胰岛素的糖尿病患者为何不常规补钾？

人体的血钾平衡由内外两个系统共同调节。外源性系统调节体内总钾的平衡，由饮食摄入钾和机体新陈代谢排出钾相互制衡，摄入的途径主要是食物，而排出的途径包括汗液和大小便，其中以经由肾脏排出为主。而肾脏具有强大的代偿能力，非严重疾病情况下完全可以通过增加或减少尿钾的排出维持体内总钾的平衡。

内源性调节系统主要涉及到细胞内外钾离子的平衡。人体内的钾大约只有 2% 分布于细胞外液，因此，细胞内外钾离子的转运对血钾的浓度影响巨大，而体内的多种激素均可影响血钾的平衡，比如胰岛素和儿茶酚胺。

动物实验表明 [9]，皮下和肌肉注射胰岛素（胰岛素峰值浓度达正常浓度的 3～4 倍）并不引起血钾的显著的变化，而同等剂量的胰岛素静脉注射（胰岛素峰值浓度达正常浓度的 200 倍）可引起血钾的显著下降。

类似的现象也发生在糖尿病患者身上。其原因可能是皮下或肌肉注射时，胰岛素吸收相对较慢，峰浓度低，机体可以代偿；而静脉给药时，胰岛素即刻入血，峰浓度高，机体来不及代偿。

因此，糖尿病患者通常在皮下注射胰岛素时，并不需要常规补钾。而在静脉滴注时，比如酮症酸中毒和高血糖高渗状态，则需要补钾。

五、静脉使用胰岛素时，如何补钾？

1. 酮症酸中毒和高血糖高渗状态，其补钾的原则为 [10]：

当血钾低于 5.2 mmol/L 即应静脉补钾；治疗前已有低钾血症，尿量 ≥ 40 ml/h 时，在补液和胰岛素治疗同时必须补钾；若发现血钾<3.3 mmol/L，应优先进行补钾治疗，当血钾升至 3.5 mmol/L 时，再开始胰岛素治疗，以免发生心律失常、心脏骤停和呼吸肌麻痹。

2. 对于普通的糖尿病患者，在合并其他疾病需要输液时，一般推荐木糖醇或果糖氯化钠注射，但也可能会需要用葡萄糖溶液。

此时加用胰岛素对冲时，胰岛素（U）与葡萄糖（g）的比例可为 1:2～1:5。

其具体的比例可根据血糖水平灵活调整。如果输液量较大，应关注血钾水平，特别是对于胰岛素用量较大、本身血钾水平偏低的患者，可适当补钾，以免发生低钾血症。