劉 霞，丘曉花，林春燕

（廣東醫(yī)科大學(xué)生理科學(xué)實(shí)驗(yàn)室，廣東 東莞 523808）

血鉀的正常參考值范圍為3.5～5.5 mmol/L，當(dāng)?shù)陀?.5 mmol/L時(shí)為低鉀血癥，低鉀血癥是臨床上最常見的電解質(zhì)紊亂之一。當(dāng)血清鉀降至2.5 mmol/L以下時(shí)容易產(chǎn)生諸如室性早搏、室性心動(dòng)過速、室顫、軟癱和呼吸困難等嚴(yán)重癥狀，如不及時(shí)提高血鉀水平會(huì)危及患者生命[1]傳統(tǒng)補(bǔ)鉀方式存在見效慢、風(fēng)險(xiǎn)大等缺陷，無法保持穩(wěn)定的輸注量。經(jīng)中心靜脈微量泵補(bǔ)鉀治療方式可維持穩(wěn)定的鉀鹽微量注入，避免患者暴露于高鉀危險(xiǎn)中，有助于提高治療成功率。雖然高濃度快速靜脈補(bǔ)鉀的效果在臨床研究中已得到證實(shí)，但大多是基于經(jīng)驗(yàn)和粗略估計(jì)，缺乏科學(xué)的計(jì)算和推理，在實(shí)際運(yùn)用中有潛在危險(xiǎn)[2]。

本研究制備家兔低鉀血癥模型，比較觀察通過頸外靜脈不同速度、不同濃度微量泵補(bǔ)鉀的搶救效果及其對(duì)機(jī)體的影響，探討低血鉀時(shí)補(bǔ)鉀的合適濃度與劑量，為臨床工作提供良好的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

健康成年家兔24只，體重2～3 kg，雌雄不限，購于廣州花都區(qū)花東信華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物養(yǎng)殖場(chǎng)，動(dòng)物合格證號(hào):SCXK(粵)2014-0023。烏拉坦（武漢大華偉業(yè)醫(yī)藥化工有限公司），呋塞米注射液（上海禾豐制藥有限公司），胰島素注射液（江蘇萬邦生化醫(yī)藥集團(tuán)有限責(zé)任公司），氯化鉀、葡萄糖（天津市大茂化學(xué)試劑廠）。Medlab生物信號(hào)采集處理系統(tǒng)（南京美易公司）；微量注射泵（史密斯WZ-50C6T）；電解質(zhì)分析儀（江蘇英諾華醫(yī)療技術(shù)有限公司SINO-005）；血?dú)夥治鰞x（雷度ABL-80）；全自動(dòng)生化分析儀（美國(guó)貝克曼庫爾特Unicel Dxc 800 Synchron型）。

1.2 低鉀血癥動(dòng)物模型的制備

家兔購進(jìn)后放置于安靜、舒適的環(huán)境，溫度22～24℃，正常飼養(yǎng)3～5 d后開始實(shí)驗(yàn)。將動(dòng)物隨機(jī)分為四組（n=6）：A組為對(duì)照組，B、C、D組為實(shí)驗(yàn)組。觀察家兔一般情況，耳中央動(dòng)脈取血2 ml測(cè)定基礎(chǔ)血清鉀、細(xì)胞內(nèi)K+含量及血清肌酸磷酸激酶（CK）活性。耳緣靜脈注入25%烏拉坦4 ml/kg，全身麻醉。將家兔仰臥位固定于兔手術(shù)臺(tái)，10分鐘后在兔四肢小腿皮下及距胸骨左緣1.0 cm的4～5肋間皮下插入針形電極,記錄標(biāo)準(zhǔn)Ⅱ、v3導(dǎo)聯(lián)的心電圖。插入尿管導(dǎo)尿，收集1h尿液測(cè)尿中K+含量。以上觀察指標(biāo)均作為基礎(chǔ)對(duì)照。家兔蘇醒后送動(dòng)物房飼養(yǎng)，以后每天同一時(shí)間給家兔肌肉注射呋塞米20mg·kg-1，連續(xù)3天，第三天注射呋塞米30 min后耳緣靜脈注射葡萄糖胰島素混合液（20ml葡萄糖注射液和2 U胰島素），同法檢測(cè)上述指標(biāo)。麻醉狀態(tài)下對(duì)家兔行頸部手術(shù)，分離左側(cè)頸總動(dòng)脈和右側(cè)頸外靜脈并插管，左側(cè)頸總動(dòng)脈插管連接壓力換能器記錄動(dòng)脈血壓和取血，右側(cè)頸外靜脈插管用于補(bǔ)液。監(jiān)測(cè)心電、呼吸頻率(RR)、血壓(Bp)、血氧飽和度（SpO2），每0.5 h或出現(xiàn)心律失常時(shí)監(jiān)測(cè)血鉀，直至血鉀濃度降至2.5 mmol/L以下，并出現(xiàn)低鉀相關(guān)心律失常，隨即開始補(bǔ)鉀。

1.3 補(bǔ)鉀方法

A組按常規(guī)濃度補(bǔ)鉀，從家兔耳緣靜脈以0.3%（用0.9%NaCl將10%KCl稀釋而成）濃度補(bǔ)鉀，滴速為0.4 mmol/h；B、C、D組分別從家兔頸外靜脈以3%、5%、10%濃度用微量注射泵注射，注射速度為1～2 mmol/h。當(dāng)血鉀濃度達(dá)3.O mmol/L時(shí),減慢補(bǔ)鉀速度，補(bǔ)鉀期間密切監(jiān)測(cè)其各項(xiàng)生命體征變化，如心電、呼吸及每小時(shí)尿量等,同時(shí)每隔1 h監(jiān)測(cè)血鉀、尿鉀1次，當(dāng)血清鉀≥4.O mmol/L時(shí)終止試驗(yàn)并減慢補(bǔ)鉀速度。記錄補(bǔ)鉀時(shí)間、補(bǔ)鉀量、排鉀量以及心律失常持續(xù)時(shí)間。

1.4 指標(biāo)測(cè)定

補(bǔ)鉀期間每1小時(shí)取動(dòng)脈血2 ml，分離血清，用電解質(zhì)分析儀測(cè)定血清鉀及尿鉀濃度，用紅細(xì)胞分離法測(cè)紅細(xì)胞內(nèi)鉀。應(yīng)用全自動(dòng)生化分析儀測(cè)定血清CK的活性。應(yīng)用血?dú)夥治鰞x行血?dú)夥治觥?/p>

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示，組間比較采用t檢驗(yàn)(正態(tài)分布)，P＜0.05時(shí)則表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 家兔心電圖變化

給藥前家兔的心電圖均為正常的心臟節(jié)律。注射葡萄糖胰島素混合液10min之后，心電圖主要表現(xiàn)為P波增高，P-R、Q-T間期延長(zhǎng)，S-T段下降，T波低平、增寬、雙相、倒置或出現(xiàn)U波、U波增高等，此時(shí)家兔發(fā)生低血鉀。經(jīng)不同方式補(bǔ)鉀后，對(duì)照組家兔有2只死亡，死亡原因均與血鉀濃度上升較慢發(fā)生嚴(yán)重心律失常有關(guān)。其余組家兔均存活，心電圖恢復(fù)正?；蚪咏！?/p>

2.2 基礎(chǔ)狀態(tài)觀察

給葡萄糖胰島素混合液后，四組家兔MAP均明顯降低，而RR均明顯升高（均P＜0.05）；經(jīng)不同方式補(bǔ)鉀后MAP和RR均明顯改善，并恢復(fù)至基礎(chǔ)值水平（均P＞0.05）。

2.3 家兔K+測(cè)定

實(shí)驗(yàn)前每組家兔的血清鉀離子濃度均在3.5～4.4 mmol/L之間，細(xì)胞內(nèi)鉀離子濃度均在25.6～31.0 mmol/L之間。經(jīng)不同方式補(bǔ)鉀后，各組家兔血清鉀和細(xì)胞內(nèi)鉀濃度變化及補(bǔ)鉀情況見表1。補(bǔ)鉀后濃度為補(bǔ)鉀治療停止時(shí)或補(bǔ)鉀期間家兔死亡時(shí)的血鉀濃度。補(bǔ)鉀后血清鉀及細(xì)胞內(nèi)鉀濃度均上升，其中B、C、D組增值與A組比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），且補(bǔ)鉀時(shí)間明顯縮短（P＜0.05），補(bǔ)鉀速度在1～2 mmol/h之間是安全有效的。

表1 低鉀血癥家兔不同補(bǔ)鉀方式血鉀濃度變化及補(bǔ)鉀情況（±s，n=6）

表1 低鉀血癥家兔不同補(bǔ)鉀方式血鉀濃度變化及補(bǔ)鉀情況（±s，n=6）

組別 血清K+（mmol/L） 細(xì)胞內(nèi)K+（mmol/L） 補(bǔ)鉀情況補(bǔ)鉀前 補(bǔ)鉀后 補(bǔ)鉀前 補(bǔ)鉀后 補(bǔ)鉀時(shí)間(h) 補(bǔ)鉀量(mmol)補(bǔ)鉀速度(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

四組家兔第三天給予呋塞米和胰島素葡萄糖混合液后，尿量與基礎(chǔ)狀態(tài)相比明顯增加（P＜0.05）。經(jīng)不同方式補(bǔ)鉀后，各組家兔補(bǔ)鉀期間的尿量及尿中鉀離子濃度見表2，各組間尿量相比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），尿中鉀離子濃度差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

表2 低鉀血癥家兔不同補(bǔ)鉀方式補(bǔ)鉀后排尿量、尿液PH值及尿鉀濃度變化（ ±s, n=6）

表2 低鉀血癥家兔不同補(bǔ)鉀方式補(bǔ)鉀后排尿量、尿液PH值及尿鉀濃度變化（ ±s, n=6）

組別 尿量（ml/h） 尿K+（mmol/L）補(bǔ)鉀前 補(bǔ)鉀后 補(bǔ)鉀前 補(bǔ)鉀后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測(cè)定及心律失常持續(xù)時(shí)間

四組家兔發(fā)生低鉀血癥時(shí)血清CK含量明顯升高（P＜0.05），經(jīng)不同補(bǔ)鉀方式補(bǔ)鉀后，各組家兔血清CK含量恢復(fù)至正常水平，各組間比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。四組家兔心律失常持續(xù)時(shí)間兩兩比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

表3 低鉀血癥家兔不同補(bǔ)鉀方式血清CK變化及家兔心律失常持續(xù)時(shí)間（±s，n=6）

表3 低鉀血癥家兔不同補(bǔ)鉀方式血清CK變化及家兔心律失常持續(xù)時(shí)間（±s，n=6）

組別 血清CK(U/L) 心律失常持續(xù)時(shí)間（min）正常 補(bǔ)鉀前 補(bǔ)鉀后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 討 論

近年來隨著心電監(jiān)護(hù)及血鉀快速測(cè)定的普及,采用中心靜脈微注泵快速輸入高濃度鉀，迅速糾正低鉀血癥的方法在臨床上逐漸得到推廣應(yīng)用[3]。微泵補(bǔ)鉀準(zhǔn)確掌握輸注總量同時(shí)，所需液體量較少，減少大量輸液所引起的血鉀降低及尿量增多。高濃度氯化鉀進(jìn)入深靜脈有緩沖作用，減少鉀離子對(duì)靜脈的刺激，避免患者因疼痛不能耐受[4]。但因低鉀與高鉀對(duì)機(jī)體一樣有害，補(bǔ)鉀的濃度與劑量的選擇應(yīng)視患者的臨床癥狀、基礎(chǔ)疾病、血鉀水平具體而定，做到補(bǔ)鉀的個(gè)體化。

呋塞米是一高效能利尿藥，抑制腎小管髓袢對(duì)Na CL的重吸收，鉀離子排出增多，此后給予胰島素葡萄糖混合溶液，胰島素可以誘導(dǎo)葡萄糖在蛋白質(zhì)－葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體（GLU4）的作用下進(jìn)入脂肪細(xì)胞和肌肉細(xì)胞，GLU4攜帶鉀離子一同進(jìn)入，使得鉀離子向細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)入，進(jìn)一步降低血液中鉀離子濃度，引起暫時(shí)的低鉀血癥[5]。本研究運(yùn)用此方法制備低鉀血癥模型，觀察通過頸外靜脈不同濃度、不同速度微量泵補(bǔ)鉀的搶救效果。結(jié)果顯示，給予呋塞米和葡萄糖胰島素混合液后，各組家兔血清鉀下降明顯，而細(xì)胞內(nèi)鉀下降幅度較小，血清CK明顯升高。經(jīng)不同方式補(bǔ)鉀后，對(duì)照組家兔有兩只死亡，高濃度補(bǔ)鉀組未出現(xiàn)高血鉀，無一只家兔死亡，能比較快速的糾正低血鉀狀態(tài)，縮短心律失常持續(xù)的時(shí)間。高濃度補(bǔ)鉀組補(bǔ)鉀速度在1～2mmol/h，補(bǔ)鉀后血清鉀及細(xì)胞內(nèi)鉀離子濃度上升明顯，血清CK活性下降，尿液中鉀離子濃度明顯增加，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于對(duì)照組，可能與每小時(shí)補(bǔ)鉀量大有關(guān)。

有研究表明，在一定的給鉀量之內(nèi),導(dǎo)致致命性室性心律失常發(fā)生的血鉀值并不取決于鉀輸入的多少,而取決于瞬時(shí)通過心臟的血鉀濃度，這與補(bǔ)鉀的速度和輸注部位關(guān)系密切，而與輸入鉀的量關(guān)系不大[2]。本實(shí)驗(yàn)中經(jīng)家兔頸外靜脈補(bǔ)鉀，頸外靜脈是頭部較大的淺靜脈，通過比較大的循環(huán)血流量的稀釋作用使鉀濃度降低[6]；同時(shí)快速補(bǔ)鉀時(shí)，腎臟的排鉀能力明顯增加，機(jī)體不能吸收的鉀離子主要通過腎臟排出，為維持細(xì)胞內(nèi)外鉀平衡，鉀跨細(xì)胞轉(zhuǎn)移速度也會(huì)加快，動(dòng)態(tài)的削減過程也使最初注射的鉀溶液濃度逐漸降低，因此不致于發(fā)生高鉀血癥。所以，當(dāng)快速補(bǔ)鉀時(shí)，只要血漿鉀離子濃度在正常范圍，補(bǔ)鉀就是安全的。

CK是人體能量代謝過程中重要的細(xì)胞內(nèi)酶，全稱為腺苷三磷酸肌酸磷酸轉(zhuǎn)移酶,有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)低鉀后造成肌細(xì)胞代謝障礙，導(dǎo)致大量自由脂肪酸在肌細(xì)胞內(nèi)堆積，高濃度的自由脂肪酸使細(xì)胞膜的通透性增高，細(xì)胞內(nèi)CK釋放入血，使血清CK增高，CK含量提高是提示肌細(xì)胞損害的指標(biāo)之一,CK增高的程度與低鉀的嚴(yán)重程度有關(guān)，對(duì)低鉀血癥患者除了監(jiān)測(cè)血清鉀濃度及心電圖檢查外,還應(yīng)進(jìn)行血清CK的測(cè)定[7]。