诊断思路｜儿童高钾血症病因

引言

高钾血症通常定义为血清或血浆钾浓度高于5.5mEq/L(mmol/L)。尽管儿童发生高钾 血症的可能性低于成⼈，  但是儿科高钾血症并不罕见，  并且重度高钾血症[血钾水平高 于7mEq/L(mmol/L)]是需要立即引起注意的严重医学情况。

本文将总结儿童高钾血症的病因、临床表现、诊断和评估。

正常的钾平衡和钾水平：体内稳态机制调节着钾平衡以便维持细胞发挥正常功能(如代谢和生长)所需的细胞内高钾水平；以及维持细胞外低钾水平，进而维持神经兴奋和肌肉收缩所需的较高的跨膜浓度梯度。在⼀次钾摄入之后，这些正常的生理过程会通过钾的跨膜转运和尿钾排泄来保持细胞内外钾平衡；钾的跨膜转运受到细胞膜上Na-K-ATP酶调节(由胰岛素及α和β-2肾上腺素受体激动剂介导)，尿钾排泄主要由醛固酮来调节。对于儿童， 生长需要正钾平衡，而在成⼈， 稳态朝向零钾平衡。

儿童和青少年正常的血清和血浆钾浓度与成⼈水平相似。然而，  婴儿的正常血钾范围 更高， 因为其相对增加的醛固酮不敏感性以及肾小球滤过率(glomerular filtrationrate, GFR)降低引起尿钾排泄减少。   

病例生理学

儿童高钾血症是由正常情况下调节钾平衡的体内稳态机制紊乱引起，  稳态机制也调节 成⼈的钾平衡。了解基本的生理学对儿童高钾血症的诊断性评估和治疗会有所帮助。

儿童高钾血症是由以下⼀种或多种机制引起：

● 钾摄入过度增加

● 细胞内钾跨膜转移至细胞外间隙

● 肾脏钾排泄减少

持续的高钾血症通常需要存在尿钾排泄受损。

病因

1.钾摄入量增加

在正常儿童中，日常膳食来源的钾大量增加不太可能导致持续的高钾血症，因为正常情况下完整的稳态机制可防止细胞外钾升高。

极少时候，正常的稳态机制可因钾负荷特别大而不堪重负，这种情况下钾可能来源于 静脉输液、胃肠外营养、静脉使用含钾量高的药物(如，青霉素钾)，或者大量输血。然而，  如果正确的开具并应用这些物质，上述情况不太可能发生在心血管和肾功能正常的儿童中。婴儿和幼儿更可能出现有临床意义的高钾血症，因为这些患者的分 布体积更小，摄入给定的量后，钾浓度上升幅度更大。

2.钾的跨膜转运

细胞损伤

正常组织分解或细胞快速溶解可导致大量的细胞内钾连同其他细胞内 电解质释放到细胞外间隙。这最常发生于以下情况儿童：

● 意外事故或自然灾害中遭受的挤压伤所致的横纹肌溶解。

● 过度运动导致显著的肌肉损伤

● 肿瘤负荷大(如，白血病或淋巴瘤)的儿童进行化疗出现肿瘤溶解综合征。

● 严重的溶血性过程。

上述情况也可能出现急性肾损伤，进而因尿钾排泄受损加剧高钾血症。

代谢性酸中毒

对于儿童，在没有细胞损伤的情况下，代谢性酸中毒是细胞内钾向细胞外间隙转运的最常见原因。在这种情况下，氢离子向细胞内转运导致钾向细胞 外间隙转运，以维持电中性。代谢性酸中毒常由有效动脉血容量降低引起或与此相关，而这⼀改变可能影响尿钾排泄。重建充足的灌注通常可恢复正常的酸碱状态和尿钾排泄。 

类似的跨膜转运可见于胰岛素缺乏和糖尿病酮症酸中毒儿童。

高钾型周期性瘫痪

高钾型周期性瘫痪儿童因钾的跨膜转运可表现出高钾血症。高钾型周期性瘫痪是⼀种常染色体显性遗传性疾病，致病基因编码骨骼肌钠通道的⼀种蛋白质。这些患儿的钠通道关闭太慢，导致细胞内钾转移到细胞外间隙，进而出现 高钾血症和肌无力。高钾型周期性瘫痪可出现在婴儿期，任何高钾血症合并肌无力的 幼儿均需要考虑本病的可能。

肾脏排泄异常

急性和慢性肾脏病

在急性或慢性肾脏病儿童中，  尿钾排泄可能减少，  这是由于 GFR下降和/或肾小管功能障碍。

肾小球滤过率

在GFR降至30mL/(min· 1.73m2)以下之前，并不常观察到高钾 血症。在这⼀降低的GFR水平，尿钾排泄受损，因为钠的远端输送减少，限制了其与钾在集合管的交换。

肾小管排泄异常

肾小管功能障碍(如，醛固酮不敏感性或缺乏)引起的钾排泄受损可能发生在以下临床情况中：

● 低醛固酮症[肾小管性酸中毒(renal tubular acidosis, RTA)4型]–高钾血症可能由 醛固酮缺乏或抵抗引起，即使在GFR尚完好的情况下亦如此。醛固酮抵抗在有尿 路梗阻或反流性肾病的儿童中较常见，而且常被称为4型RTA。 

● 婴儿–婴儿尿钾排泄率相对较低，因为正常情况下其对醛固酮的反应降低且GFR   较低。因此，婴儿的基线血清/血浆钾水平通常高于较年长的儿童。对于早产儿更是如此，  他们相对于足月儿具有更低的GFR和更不成熟的肾小管功能。

● 肾孟肾炎–与其他发热性疾病患者相比， 急性发热性泌尿道感染(即，肾孟肾炎)的 婴儿面临着高钾血症的风险。正常情况下，小婴儿对醛固酮的反应降低， ⼈们认为肾孟肾炎引起的间质炎症会加剧这⼀现象，从而进⼀步导致远端肾小管对醛固酮不敏感。

● 镰状细胞病–对于镰状细胞病合并因肾髓质血流减少导致肾小管损伤的儿童， 醛 固酮敏感性受损会导致尿排钾减少和高钾血症。 

有效动脉血容量减少

儿童高钾血症的⼀个常见病因是有效动脉血容量减少，其可导致组织灌注不良和代谢性酸中毒(引起钾跨膜转运)， 以及尿钾排泄减少。在这些患者中，钠和水的重吸收在肾单位的近端部分增加，导致向集合管输送的钠减少。这会导致尿钾排泄功能受损，因为在集合管中可用于进行钠钾交换的钠数量有限。尽管这种现象通常被称为功能性RTA， 或者受损的醛固酮介导的尿钾和酸排泄， 但远端肾单位上的离子通道或盐皮质激素受体无异常。这些患者在静脉输液或用药给予钾时， 面临发生高钾血症的风险。

婴幼儿患急性疾病时面临着发生有临床意义的脱水和血流动力学不稳定的风险，  因为 与更年长的患者相比，他们的表面积-体积比更大， 相应地，不显性失水更多。此外，婴幼儿对醛固酮的抵抗增加。因此，在重病婴幼儿中，高钾血症作为有效循环受损的 相关表现并不少见。 

⼀些长期水分摄入较少和饮食中钠含量偏低的儿童，可能因向远端输送的钠减少出现 高血钾水平。这在有持续的喂养问题和膳食摄入母乳或婴儿配方奶粉的婴儿中最常见，因为摄入的这两者钠含量都较低。

肾素-血管紧张素-醛固酮系统的活性降低

尽管罕见，但影响肾素-血管紧张素-醛 固酮系统的先天性或获得性内分泌异常可导致高钾血症，  特别是在婴幼儿中。

● 先天性肾上腺皮质增生症(congenital adrenal hyperplasia, CAH)会导致盐皮质激 素(如，  醛固酮)生成显著减少，  以及随之而来的早期钠丢失和严重高钾血症。   (参 见“儿童原发性肾上腺功能减退症的病因及临床表现”，  关于‘先天性肾上腺皮质增  生症’⼀节)

● 原发性肾上腺皮质功能减退症(primary adrenal insufficiency, PAH)的其他病因比 CAH要少见，  但它们也可能表现为高钾血症。在⼀项纳入20例非CAH引起的PAH 连续患者的病例系列研究中，  约半数患者血清钾水平大于5mEq/L，  但几乎所有   患者都有低钠血症和低血压[]。  (参见“儿童原发性肾上腺功能减退症的病因及临 床表现”)

● 假性低醛固酮症甚至比PAH还罕见，它是由于盐皮质激素受体活性异常，导致盐丢失、高钾血症、代谢性酸中毒和高血清醛固酮水平。本病以常染色体显性模式遗传时，只有肾小管功能受损， 并且随着孩子的生长，肾小管对钠的运输功能进⼀步成熟，其临床影响可能会减弱。本病以常染色体隐性遗传模式时(假性低醛固酮症1型)，  远端小管上皮钠通道的严重突变已有报道，并且受累患者⼀般发病较早，钠盐从醛固酮作用的靶器官(肾脏、结肠和汗腺)丢失，需要积极补钠以维持电解质平衡。

● 药物–正在接受保钾利尿剂(如，螺内酯或依普利酮)、某种血管紧张素转换酶抑制 剂或血管紧张素受体阻滞剂治疗的儿童可能出现高钾血症，原因是盐皮质激素的生成或活性降低。儿童因肾脏或心脏内在功能障碍以外的指征使用这类药物的情况很少，这类儿童也可能因其他危险因素(如GFR低或有效动脉血容量减少)而存  在发生高钾血症的风险。

假性高钾血症

在假性高钾血症患者中，实验室标本测得的钾水平升高并不代表儿童的真实钾水平。在儿童中， 这⼀升高的最常见原因是采血困难或处理血液标本困难引起标本溶血。这在年幼儿童中尤其如此，他们更可能发生标本溶血，原因在于真空采血装置难以用于这些血管很小的患者， 获取血液标本通常需要较小的针(20-24G)和注射器。某些情况下运用小的静脉留置导管和注射器来采血， 但这也需要用力抽吸才能获得足够的标本量。使用注射器采血时发生溶血的几率是使用真空装置时的 6倍。

儿童抵抗采血并在整个过程中哭闹和挣扎的可能性也要高得多。当儿童的手臂被固定时，反复的肢体运动和收缩可导致肌肉细胞释放钾，这可能显著升高血液标本中的钾含量。此外，过度通气伴突然的剧烈哭喊可引起急性呼吸性碱中毒，这可导致钾离子 向细胞外转移，进而使血清钾迅速上升，可高达1mEq/L。

在有明显白细胞增多或血小板增多的儿童中，血液标本凝固后这些细胞也可能出现钾丢失。然而，这不太可能引起严重的高钾血症，但白血病或骨髓增生性疾病患者可能例外。对于这些患者，血浆钾检测可降低血钾假性升高的几率。