吳寧,張紅葉
高血壓是心血管疾病和死亡的主要危險因素,引起60%的卒中和50%的冠狀動脈粥樣硬化性心臟?。ü谛牟。1]。2002年我國居民營養(yǎng)和健康狀況調查顯示成人高血壓患病率為18.8%,據(jù)估計高血壓患者至少2億人,而控制率只有6.1%[2]。減少鈉攝入和增加鉀攝入是高血壓非藥物治療的重要措施。本文將鈉鉀與高血壓關系的研究進行總結,進一步了解鈉鉀在高血壓防治中的作用。
限制鈉鹽攝入能降低血壓,降低心腦血管事件風險。1987年進行的高血壓預防試驗(TOHP)首次為高血壓患者限制鈉鹽攝入提供了依據(jù)。TOHP研究將受試者分成四組,分別給予減輕體重、限制鈉鹽攝入、控制生活壓力和營養(yǎng)素補充等干預,18月后減輕體重組血壓下降2.9/2.3 mmHg(1mmHg=0.133kPa),限鈉組血壓下降1.7/0.9 mmHg,另外兩組血壓試驗前后無明顯變化[3]。TOHP研究還進行了長達10~15年的隨訪,觀察心血管病的發(fā)生風險,結果顯示,在10~15年間,限鈉組心血管事件風險下降25%,在對基線鈉鹽排泄量和體重進行校正后心血管事件風險下降30%,表明了限制鈉鹽攝入可以降低心血管事件的長期風險[4]。DASH研究測試了1.5、2.3、3.3 g/d鈉(相當于鈉鹽3.8,5.9,8.4 g/d)攝入結合DASH飲食或者典型美國飲食,對高血壓前期和一級高血壓患者血壓的影響,結果顯示DASH飲食組和典型美國飲食組中,鈉攝入越少,血壓下降越明顯,其中以1.5 g/d鈉攝入結合DASH飲食組血壓下降最明顯[5]。He的薈萃分析顯示高血壓患者24 h尿鈉每減少78 mmol,其收縮壓和舒張壓分別下降5.06和2.7 mmHg,血壓正常者24 h尿鈉每減少74 mmol,其收縮壓和舒張壓分別降低2.03和0.99 mmHg,24 h尿鈉排泄量降低的程度與血壓降低的程度呈顯著的線性相關。提示減少鈉鹽攝入可以降低血壓,且血壓降低程度與鈉鹽攝入減少呈正相關[6]。
控制鈉鹽攝入被認為是降低血壓控制心血管風險的重要措施之一,但膳食鹽的攝入與心血管事件及死亡的關系結果不一致,近年來對鈉攝入的最低標準引發(fā)了爭議。O'Donnell等[7]的薈萃分析發(fā)現(xiàn)高鈉和低鈉攝入均會增加心血管疾病風險。這項薈萃分析將ONTARGET和TRANSCEND研究中的28 880名受試者進行評估,以單次晨尿估算24 h尿鈉反映每日鈉攝入量,研究其與心血管事件和死亡之間的關系。結果發(fā)現(xiàn)尿鈉排泄量與心血管事件存在J形曲線關系。與基線尿鈉排泄量4~5.99 g/d者相比,尿鈉排泄量大于7 g/d者心血管事件風險增加,尿鈉排泄小于3 g/d者心血管死亡和心衰住院率增加。另一項納入了274 682名研究對象的薈萃分析也得出鈉鹽攝入與健康存在U型曲線關系[8]。該薈萃分析將研究人群劃分為低鈉組(<115 mmol),常規(guī)組(常規(guī)低鈉組115~165 mmol,常規(guī)高鈉組166~215 mmol),高鈉組(>215 mmol),對比全因死亡率和心血管事件發(fā)生率,結果發(fā)現(xiàn)低鈉組和高鈉組全因死亡和心血管事件風險均較常規(guī)組高,在常規(guī)低鈉組和常規(guī)高鈉組之間則無明顯差異。降低鈉鹽攝入增加全因死亡考慮可能與低血壓、腎素-血管緊張素和交感神經系統(tǒng)激活等有關。Graudal等[9]的薈萃分析顯示低鈉攝入可以引起醛固酮、腎上腺素和去甲腎上腺素水平明顯升高。但是Graudal薈萃的試驗持續(xù)時間都比較短并且存在病理性電解質改變的患者也被納入到研究中來,可能會對結果產生影響。He等[10]和Aburto等[11]隨后進行的薈萃分析,納入的研究至少持續(xù)4周,研究對象均為高血壓患者,未伴有其他疾病。He等的薈萃分析顯示適當?shù)臏p少鈉鹽攝入可以明顯的降低血壓,限制鈉鹽攝入可以引起輕度的生理范圍內的血漿腎素、醛固酮和去甲腎上腺素水平升高。每天鹽攝入量在3~12 g之間,鹽攝入量越低血壓也越低。Aburto等的薈萃分析也表明限制鈉鹽攝入對血漿兒茶酚胺水平無明顯影響。各項研究結果不同可能與研究人群、研究設計及方法的不同有關,造成了對鹽攝入量的混淆,因此限鈉要根據(jù)具體對象來決定。為此,世界高血壓聯(lián)盟(WHL)等組織發(fā)表了政策聲明[12],號召對鹽攝入和健康關系進行質量的研究。
INTERSALT研究[13]對32個國家52個中心的10 079名根據(jù)血壓和24 h鈉鉀排泄量進行分析,在校正了年齡、性別、鈉排泄量、體質指數(shù)、酒精攝入量等混雜因素后,鉀的排泄量與研究對象的收縮壓和舒張壓均呈獨立的負相關關系。Whelton等[14]進行的納入33項試驗的薈萃分析,研究包括1560例高血壓患者和1005例血壓正常人,研究顯示補充鉀的攝入量可以降低血壓,每天補充60 mmol的鉀可以使收縮壓下降4.4 mmHg,舒張壓下降2.4 mmHg。鉀的攝入主要是通過新鮮蔬菜與水果,此外含鉀低鈉鹽是非常有效的補鉀途徑。張高輝等進行的評價低鈉鹽對農村社區(qū)人群血壓影響的觀察研究顯示含鉀低鈉鹽能有效降低人群血壓水平且依從性較好。該研究使用含氯化鉀25%的低鈉鹽對195例高血壓患者和216例血壓正常者進行干預,3個月后高血壓組收縮壓平均下降7.4 mmHg,舒張壓下降3.8 mmHg,尿鈉鉀比下降1.2;非高血壓組收縮壓平均下降1.2 mmHg,舒張壓下降1.0 mmHg,尿鈉鉀比下降0.7,差異均有統(tǒng)計學意義[15]。武陽豐等[16]的隨機對照試驗,研究對象分別使用普通鹽和低鈉鹽(含氯化鈉65%,氯化鉀25%,硫酸鎂10%),干預隨訪1年,結果顯示干預后兩組腎功能沒有顯著差異,低鈉鹽組血壓下降幅度大于普通鹽組,含鉀低鈉鹽長期使用可以降低血壓,同時也是安全的[16]。
增加鉀攝入在降壓同時還能降低心腦血管事件風險。一項為期12年的前瞻性研究顯示[17]每天增加10 mmol鉀攝入可降低40%卒中死亡率。一項評估低鈉富鉀鹽對老年人群的心血管事件影響的隨機對照研究,兩組受試者分別攝入低鈉富鉀鹽和普通食鹽,前者配比為49%氯化鈉、49%氯化鉀、2%其他添加劑,后者配比為99.6%氯化鈉和0.4%其他添加劑,平均隨訪31個月,結果發(fā)現(xiàn),低鈉富鉀鹽干預使心血管疾病死亡風險減小了41%[18]。
Tobian等[19]研究鉀對高血壓腦卒中易感大鼠的影響。當給予高鈉飲食喂養(yǎng)時,大鼠死亡率升高并且死亡原因主要為卒中。高鈉飲食同時補充鉀,16周后血壓顯著下降,死亡率由83%下降到2%。即使在兩組血壓相當?shù)那闆r下,補鉀組大鼠死亡率仍比對照組下降了86%。Rigsby CS等[20]研究發(fā)現(xiàn)高鉀喂養(yǎng)的大鼠腦血管結構改善,尤其是大腦中動脈內徑和外徑均明顯增加。在誘導腦缺血的實驗中,高鉀飲食組大鼠腦梗死面積較對照組顯著減小。
尿鈉/鉀比與血壓存在正相關關系。Intersalt等[21]研究表明尿鈉/鉀比與收縮壓存在顯著相關性(P<0.001),校正年齡、性別、體質指數(shù)和酒精攝入等混雜因素后,舒張壓與尿鈉/鉀比也呈正相關關系(P=0.02)。Hedayati[22]和Huggins等[23]的研究結果也顯示尿鈉/鉀比與血壓有相關性。Yang等[24]對美國成人鈉、鉀攝入量以及鈉/鉀比與全因死亡、心血管疾病死亡和缺血性心肌病死亡的相關性研究顯示,鈉攝入與全因死亡有相關性,而鈉/鉀比與全因死亡、心血管疾病死亡、缺血性心肌病死亡均有顯著相關性。Cook NR等[25]研究認為尿鈉/鉀比與心血管風險有顯著相關性。
Young等[26]研究指出細胞外液K+濃度升高能增強血管平滑肌細胞和其他血管組織細胞膜上的Na+-K+-ATP酶和Na+-H+-ATP酶活性,使細胞內Na+、H+外流增加,Na+跨膜梯度增大,增強Na+-Ca2+交換,導致[Ca2+]i活性下降,使腎血管床平滑肌張力降低,腎血管阻力減輕,腎小球濾過率提高,血壓下降。血鉀濃度升高,通過抑制腎小管對Na+的重吸收,使尿鈉排泄增加,血容量減少,也能降低血壓。鈉和鉀的動態(tài)平衡在內皮依賴性血管舒張中起著重要作用。鈉潴留會減少血管內皮細胞合成舒張血管的一氧化氮,升高非對稱性二甲基-L-精氨酸的血漿水平,抑制一氧化氮合成[27]。高鉀飲食使血清鉀濃度增高,即使是在生理范圍內,也可以通過刺激鈉泵和開放鉀通道,使內皮細胞超極化,引起內皮依賴性血管舒張[28,29]。內皮細胞超極化還可以誘導血管平滑肌細胞胞漿鈣離子減少,進一步促使血管舒張[28]。另外有研究顯示高鈉攝入引起轉化生長因子β(TGF-β)升高,TGF-β通過促進血管平滑肌細胞肥大和增加細胞外基質蛋白改變動脈順應性,引起外周血管阻力增高,鉀可以抑制這種鈉誘導的TGF-β升高[30]。鉀不但有心血管保護作用,還與抗動脈粥樣硬化和抗血栓形成有關。Tobian等[31]研究顯示,高鉀飲食可顯著減輕高膽固醇血癥和高血壓大鼠的膽固醇在主動脈壁沉積。鉀離子濃度升高還能抑制血管平滑肌細胞增殖。血管平滑肌細胞增殖可以使血管壁增厚并可發(fā)生纖維化。MeCabe等[32]研究細胞外鉀離子濃度對鼠主動脈平滑肌細胞生長率的影響,結果發(fā)現(xiàn)當鉀離子濃度為3 mmol/L時,鼠主動脈平滑肌細胞計數(shù)第2 d增加了121%,第6 d增加了190%。當鉀離子濃度為7 mmol/L時,平滑肌細胞計數(shù)分別增加了20%和45%。提示高鉀可以抑制血管平滑肌細胞增殖,保護血管。鉀離子濃度升高還可以抑制動脈血栓形成和血小板聚集。Lin[33]和Young[34]等采用狗冠狀動脈回旋支和兔頸動脈作血管內皮損傷及狹窄模型。用電磁流量探針測量循環(huán)血量減少率可監(jiān)測機體抗血栓形成能力,結果發(fā)現(xiàn)在狗冠狀動脈中,血鉀濃度由3.53 mmol/L升至6.10 mmol/L時,血栓形成率減少超過50%。在兔頸動脈中,當血鉀濃度由3.5 mmol/L升高到5.5 mmol/L時可完全抑制頸動脈血栓形成。表明在生理濃度范圍內,血鉀濃度升高能有效抑制血栓形成。
世界衛(wèi)生組織對于鈉的推薦量是成人<2 g/d(相當于氯化鈉5 g/d),該推薦量適用于高血壓患者及非高血壓人群,不包括合并有低鈉血癥或急性水中毒等疾病的患者或是服用藥物有可能會導致上述疾病的患者,也不包括需要特殊飲食的患者如急性心力衰竭和Ⅰ型糖尿病患者。成人鉀攝入的推薦量是大于3.5g/d(相當于氯化鉀6.7 g/d),適用于高血壓患者及非高血壓人群,包括孕婦和哺乳期婦女,但不包括腎功能不全者。兒童的鈉鉀攝入量則應在成人推薦量基礎上根據(jù)兒童生長能量需要適當下調[35,36]。2010美國膳食指南中推薦鈉攝入量不應超過2.3 g/d(氯化鈉5.8 g/d),最好能減到1.5 g/d(氯化鈉3.8 g/d),鉀攝入量推薦4.7 g/d(氯化鉀9 g/d),增加鉀攝入最好的方式是多食用新鮮的蔬菜、水果[37]。
我國人群膳食結構特點是高鈉低鉀,2002年中國居民營養(yǎng)與健康狀況調查報告顯示我國居民鹽(12~15 g/d)的日攝入量過高,鉀離子的攝入量(1.5~1.9 g/d)過低。鈉鉀的攝入量存在嚴重失衡現(xiàn)象是高血壓和心血管疾病發(fā)病和死亡一個重要的危險因素。因此,我國高血壓人群防治除強調限鹽外還應該大力倡導增加鉀的攝入。補鉀最好的方法是在日常生活中多食用富含鉀的新鮮蔬菜水果,對于蔬菜水果缺乏地區(qū),含鉀低鈉鹽也是一種經濟有效的方法。
[1]World Health Organisatian. World Health Report 2002-Reducing Risks, Promoting Healthy Life[M]. World Health Organisatian:Geneva,Switzerland,2002.
[2]王隴德. 中國居民營養(yǎng)與健康狀況調查報告之一2002綜合報告[M]. 北京:人民衛(wèi)生出版社,2008,53-7.
[3]Panlk,Whehon MD,Lawrence A,et al. The effects of nonpharmacologic interventions on blood pressure of persons with high normal levels.Results of the TriMs of Hypertension Prevention,Phase I[J]. JAMA,1992,267(9):1213-20.
[4]Cook NR,Cutler JA,Obarame KE,et al. Long term effects ofdietary sodium reduction on cardiovascular disease outcomes:observational follow-up of the trials of hypertension prevention(TOHP)[J]. BMJ,2007,334(7599):885-8.
[5]Appel LJ,Brands MW,Daniels SR,et al. Dietary approaches to prevent and treat hypertension:a scientific statement from The American Heart Association[J]. Hypertension,2006,47(2):296-308.
[6]He FJ,Li J,Maegreor GA. Effect of longer-term modest salt reducfion on blood pressure[J]. Cochrane Database Syst Rev,2013,4:CD004937.
[7]O'Donnell MJ,Yusuf S,Mente A,et al. Urinary sodium and potassium excretion and risk of cardiovascular events[J]. JAMA,2011,306(20):2229-38.
[8]Graudal N,Jürgens G,Baslund B,et al. Compared with usual sodium intake, low- and excessive sodium diets are associated with increased mortality:a meta-analysis[J]. Am J Hypertens,2014,27(9):1129-37.
[9]Graudal NA,Hubeck-Graudal T,Jürgens G. Effects of low-sodium diet vs. high-sodium diet on blood pressure, renin, aldosterone,catecholamines, cholesterol, and triglyceride (Cochrane Review)[J].Am J Hypertens,2012,25(1):1-15.
[10]He FJ,Li J,Macgregor GA. Effect of longer term modest salt reduction on blood pressure: Cochrane systematic review and meta-analysis of randomised trials[J]. BMJ,2013,346:f1325.
[11]Aburto NJ,Ziolkovska A,Hooper L,et al. Effect of lower sodium intake on health: systematic review and meta-analyses[J]. BMJ,2013,3(346):f1326.
[12]Intersalt Cooperative Research Group. Intersalt: an international study of electrolyte excretion and blood pressure. Results for 24 hour urinary sodium and potassium excretion[J]. BMJ,1988,297(6644):319-28.
[13]Whelton PK,He J,Cutler JA,et al. Effects of oral potassium on blood pressure. Meta-analysis of randomized controlled clinical trials[J].JAMA,1997,277(20):1624-32.
[14]張高輝,馬吉祥,郭曉雷,等. 低鈉富鉀替代鹽對農村社區(qū)人群血壓影響的現(xiàn)場觀察[J]. 中華流行病學雜志,2011,32(9):859-62.
[15]The China Salt Substitute Study Collaborative Group. Salt substitution:a low-cost strategy for blood pressure control among rural Chinese. A randomized, controlled trial[J]. J Hypertens, 2007,25(10):2011-18.
[16]Iso H,Stampfer MJ,Manson JE,et al. Dietary potassium and stroke associated mortality[J]. N Engl J Med,1987,316(5):235-40.
[17]Khaw KT,Barrett-Connor E. Dietary potassium and stroke-associated mortality. A 12-year prospective population study[J]. N Engl J Med.1987,316(5):235-40.
[18]Chang HY,Hu YW,Yue CS,et al. Effect of potassium-enriched salt on cardiovascular mortality and medical expenses of elderly men[J]. Am J Clin Nutr,2006,83(6):1289-96.
[19]Tobian L,Lange J,Ulm K,et al. Potassium reduces cerebral hemorrhage and death rate in hypertensive rats, even when blood pressure is not lowered[J]. Hypertension,1985,7(3pt):I110-I4.
[20]Rigsby CS,Pollock DM,Dorrance AM. Dietary potassium supplementation improves vascular structure and ameliorates the damage caused by cerebral ischemia in normotensive rats[J]. Nutr Metab(Lond),2008,5:3.
[21]Intersalt Cooperative Research Group. Intersalt: an internationalstudy of electrolyte excretion and blood pressure. Results for 24 hour urinary sodium and potassium excretion[J]. BMJ,1988,297(6644):319-28.
[22]Hedayati SS,Minhajuddin AT,Ijaz A,et al. Association of urinary sodium/potassium ratio with blood pressure: sex and racial differences[J]. Clin J Am Soc Nephrol,2012,7(2):315-22.
[23]Huggins CE,O'Reilly S,Brinkman M,et al. Relationship of urinary sodium and sodium-to-potassium ratio to blood pressure in older adults in Australia[J]. Med J Aus,2011, 195(3):128-32.
[24]Yang Q,Liu T,Kuklina EV,et al. Sodium and potassium intake and mortality among US adults: prospective data from the Third National Health and Nutrition Examination Survey[J]. Arch Intern Med,2011,1 71(13):1183-91.
[25]Cook NR,Obarzanek E,Cutler JA,et al. Joint effects of sodium and potassium intake on subsequent cardiovascular disease: the Trials of Hypertension Prevention follow-up study[J]. Arch Intern Med,2009,169(1):32-40.
[26]Young DB,Lin H,McCabe RD. Potassium’s cardiovascular protective mechanisms[J]. Am J Physiol,1995,268(4Pt2):R825-37.
[27]Fujiwara N,Osanai T,Kamada T,et al. Study on the relationship between plasma nitrite and nitrate level and salt sensitivity in human hypertension:modulation of nitric oxide synthesis by salt intake[J].Circulation,2000,101(8):856-61.
[28]Haddy FJ,Vanhoutte PM,Feletou M. Role of potassium in regulating blood flow and blood pressure[J]. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol,2006,290(3):R546-52.
[29]Amberg GC,Bonev AD,Rossow CF,et al. Modulation of the molecular composition of large conductance,Ca(2+)activated K(+)channels in vascular smooth muscle during hypertension[J]. J Clin Invest,2003,112(5):717-24.
[30]Ying WZ,Aaron K,Want PX,et al. Potassium inhibits dietary saltinduced transforming growth factor-beta production[J]. Hypertension,2009,54(5):1159-63.
[31]Tobian L,Jahner TM,Johnson MA. High K diets markedly reduce atherosclerotic cholesterol deposition in aortas of rats with hypercholesterolemia and hypertension[J]. Am J Hypertens,1990,3(2):133-5.
[32]MeCaBE RD,Young DB. Potassium inhibits cultured vascular smooth muscle proliferation[J]. Am J Hypertens,1994,7(4Pt1):346.
[33]Lin H,Young DB. Interaction between plasma potassium and epinephrine in coronary thrombosis in dogs[J]. Circulation,1994,89:331.
[34]Young DB. Control cardiovascular and renal effects of potassium In Hypertension: Pathophysiology. Diagnosis,and Management[M].1995,90:1503-19.
[35]World Health Organization. Guideline: Sodium Intake for Adults and Children[M]. 2012.
[36]World Health Organization. Guideline: Potassium Intake for Adults and Children[M]. 2012.
[37]Margaret McDowell. US Department of Health and Human- Services.US Department of Agriculture survey integration activities[J]. J Food Compos Analy,2003,16(3):343-6.