鉀與高血壓關(guān)系的研究進展

張博媛，石治宇，尹新華

高血壓是心腦血管疾病的主要危險因素，2017年國家心血管病中心公布的最新調(diào)查結(jié)果顯示我國18歲以上高血壓患病率為23%，約有2.5億高血壓患者，已成為威脅人民健康和增加社會負擔(dān)的常見病。在環(huán)境和飲食因素中，鉀的攝入量與高血壓發(fā)病密切相關(guān)。疾病早期限制鈉鹽、增加攝入鉀鹽可有效控制血壓，是防治高血壓及其并發(fā)癥的重要手段。研究表明鉀鹽攝入量的增加可促進排鈉和舒張血管，進一步降低血壓[1]。本文通過分析鉀影響血壓的機制、鉀排泄的評估方法與血壓及其變異性、腎功損害的關(guān)系，闡述鉀在高血壓防治中的重要作用。

1 鉀對血壓的影響及血管保護機制

1.1 提高鉀攝入量可降低血壓鉀是維持機體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)必需的金屬元素，在血壓維持和調(diào)控方面發(fā)揮了重要的生物學(xué)效應(yīng)。Kieneker等[2]研究表明，當(dāng)機體攝入鉀少于2.5 g/d時，將增加罹患高血壓的風(fēng)險，而將鉀攝入量按推薦提高至3.5 g/d，可顯著降低高血壓的患病率，同時由高血壓引發(fā)的腦卒中的發(fā)病率也顯著下降。2013年，Binia等[3]對15例未口服降壓藥物的高血壓或有高血壓高危傾向的患者在合理范圍內(nèi)提高鉀的攝入（＞3.5 g/d），通過連續(xù)4周的血壓監(jiān)測，結(jié)果表明收縮壓平均降低4.7 mmHg（1 mmHg=0.133kPa），舒張壓平均降低3.5 mmHg，其結(jié)果在高血壓患者中更為明顯（收縮壓顯著下降6.8 mmHg，舒張壓下降4.6 mmHg）。以往研究中大多數(shù)針對補鉀與血壓水平的實驗都是以氯化鉀為增鉀劑，其降壓效果被質(zhì)疑是否與鉀的伴隨陰離子相關(guān)。He等[4]對鉀的兩種形式的化合物降壓作用進行研究，結(jié)果顯示無論是檸檬酸鹽還是氯化物形式的鉀,在被機體攝取后均發(fā)揮一定的降壓作用，這兩種形式的降壓作用無顯著差異，表明鉀單獨決定著這一降壓作用，與其結(jié)合的陰離子無關(guān)。

1.2 鉀的降壓及血管保護機制除了鈉可影響血壓外，亦具有血管活性，可通過多種途徑降低血壓[5]。Young等[6]研究表明，血管平滑肌細胞外鉀水平增高時，促進胞膜上的Na+-K+-ATP酶及Na+-H+-ATP酶活性增高，使胞內(nèi)Na+和H+外流增多，Na+-Ca2+交換增加，導(dǎo)致Ca2+活性降低，血管平滑肌舒張，血管阻力下降；進一步研究發(fā)現(xiàn)補鉀還可抑制Na+的重吸收，腎小球濾過率增強，促進Na+排泄，血容量降低，血壓下降。因此，鉀攝入量提高，可通過激活Na+-K+泵和開放K+通道使血管平滑肌細胞超極化，降低交感神經(jīng)敏感性，促進血管舒張，血容量降低，進一步降低血壓。有研究表明，胞外高鉀可減少血管平滑肌細胞的增殖，參與抗動脈粥樣硬化的病理生理過程，有一定血管保護作用。Mecabe等[7]通過對大鼠主動脈平滑肌細胞胞外鉀水平與細胞生長率關(guān)系的研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)鉀水平分別為3 mmol/L和7 mmol/L時，平滑肌細胞數(shù)在實驗的第2 d分別增加了121%和21%，第6 d分別增加了190%和45%。高鉀可減輕血管平滑肌細胞的增殖，保護血管。Tobian等[8]研究證明，患有高血壓和高脂血癥大鼠血鉀濃度的升高可明顯減輕脂質(zhì)在主動脈的沉積。同時，提高鉀的攝入可降低老年女性高血壓患者腦卒中的發(fā)生率，且這一作用在非高血壓人群中更為明顯[9]。合理范圍內(nèi)增高血鉀可以使血管僵硬度降低、彈性增高，減輕老年性單純收縮期高血壓的發(fā)生風(fēng)險。

2 鉀攝入的評估方法及其優(yōu)缺點

大量研究表明，提高鉀的攝入可降低血壓，通常以鉀排泄來估算鉀攝入的方法較為常用。以往針對鉀排泄與高血壓關(guān)系的研究中，主要關(guān)注經(jīng)腎排泄，以尿鉀定量方法為多，包括測定點尿、24 h尿等。其中點尿法是收集晨起第一次尿液樣本，測定其中鉀含量，再以Kawasaki、Tanaka法進行估算，其優(yōu)點是留尿方法簡單易行、測定時間短。但近年經(jīng)實驗證實Tanaka法偏差較大而不用于24 h尿鉀的估算，Kawasaki法也因較易受到多種因素影響而較少被采用[10]。而24 h尿鉀測定需經(jīng)過24 h尿液收集后行鉀含量測定，雖留取樣本過程較為繁瑣，但其在評估鉀攝入、排泄方面具有較為客觀、準(zhǔn)確的優(yōu)勢，而被廣泛采用。

3 尿鉀與血壓的關(guān)系

2015年發(fā)表的PRECECD（Prevention of Renal and Vascular End-Stage Disease）研究中，Kieneker等[2]對5511名血壓正常人群持續(xù)進行了7.6年的追蹤研究，這些血壓正常的人群中尿鉀排泄基線值為70 mmol/24 h，研究過程中有1172例發(fā)展成為高血壓，在對這些發(fā)展為高血壓的人群進行24 h尿液分析時發(fā)現(xiàn)，男性尿鉀排泄＜68 mmol/24 h，女性尿鉀排泄＜58 mmol/24 h，提示尿鉀排泄率降低可增加罹患高血壓的風(fēng)險。2014年Mente等[11]選取了來自五大洲18個國家的低、中、高收入家庭的102 216名志愿者（其中42%來自中國），并對其空腹中段晨尿樣本進行尿鉀的檢測，結(jié)果表明，鉀排泄每增加1 g，收縮壓下降1.08 mmHg，舒張壓下降0.09 mmHg，表明尿鉀排泄與血壓水平呈負相關(guān)，這種現(xiàn)象在中國較其他地區(qū)更加明顯。O'Donnell等[12]對101 945例志愿者進行為期3.7年的隨訪，監(jiān)測24 h尿鈉和鉀排泄，結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)尿鉀的排泄量＞1.5 g/24 h時，隨著尿鉀排泄的增加，高血壓患者的心源性死亡率反而顯著降低。24 h尿鉀雖準(zhǔn)確性較高，但也有一些學(xué)者提出不同時段的診室血壓測定并不能夠很好的反應(yīng)受試者真正的血壓水平與鉀排泄之間的關(guān)系，應(yīng)在以固定時段連續(xù)監(jiān)測血壓以排除干擾因素。因此，長期監(jiān)測鉀的排泄可作為高血壓發(fā)病和血管功能評估的重要參考指標(biāo)之一。

4 鉀與24 h動態(tài)血壓變化及血壓變異性的關(guān)系

24 h動態(tài)血壓監(jiān)測具有較診室血壓更好的再現(xiàn)性，可以更加直觀、全面的了解患者的平均血壓水平及血壓變異性。Goto等[13]對82例高血壓患者進行24 h動態(tài)血壓監(jiān)測及血漿電解質(zhì)檢測，血鉀濃度與日間、夜間的平均收縮壓、舒張壓均呈負相關(guān)；進一步研究表明，當(dāng)細胞外鉀濃度降低時，神經(jīng)敏感性增高，血管平滑肌中鈉的含量增加，從而使血管收縮，血壓升高。血壓水平增高可以導(dǎo)致血管重塑及舒縮功能障礙，進一步導(dǎo)致脈壓差增大。Kawano等[14]研究顯示補鉀組（即較正常飲食組額外多攝入鉀64 mmol/d），24 h平均收縮壓較正常飲食組降低了3.4±1.0 mmHg，且具有統(tǒng)計學(xué)意義；盡管補鉀組的24 h平均舒張壓也較正常飲食組降低了1.2±1.5 mmHg，但無統(tǒng)計學(xué)意義，表明鉀對晝夜收縮壓的影響可能大于對舒張壓。血壓變異性（BPV）是指一定時間內(nèi)血壓波動的程度，在一定程度上反映了血管彈性程度，與靶器官損害及心血管事件有密切關(guān)系，因而2013年歐洲高血壓學(xué)會指出，BPV可作為預(yù)測心血管危險的可靠指標(biāo)[15]。然而蔣偉等[16]對100名血壓正常的受試者（28～60歲）進行了為期3周的鹽負荷及補鉀研究，包括血壓基線調(diào)查3 d，低鹽飲食、高鹽飲食、高鹽補鉀飲食各7 d，監(jiān)測受試者的血壓、BPV等指標(biāo)，結(jié)果表明，低鹽期的收縮壓、舒張壓、BPV標(biāo)準(zhǔn)差均低于高鹽期，而在高鹽補鉀期，各項系數(shù)雖有降低，但卻并無統(tǒng)計學(xué)意義。這與實驗中三個干預(yù)期未設(shè)計洗脫期以及實驗中使用的BPV均為短時BPV而不是24h BPV有關(guān)。關(guān)于鉀與血壓變異性的關(guān)系的研究目前還較為局限，有待于進一步完善。因此，在高血壓的治療中僅監(jiān)測某個時間點或段的血壓變化是遠遠不夠的，24 h動態(tài)血壓監(jiān)測能更好的協(xié)助診斷亞臨床靶器官損害，具有更重要的臨床意義。

5 尿鉀與24 h尿微量白蛋白/肌酐的關(guān)系

在反映高血壓導(dǎo)致的早期腎損害的多項指標(biāo)中，24 h尿微量白蛋白不僅能夠反映腎小球的早期損傷，同時也是全身血管內(nèi)皮功能受損的標(biāo)志，目前廣泛應(yīng)用于臨床。近年來研究發(fā)現(xiàn)，測定尿微量白蛋白/肌酐（U-ALB/Cr）值較單獨測定尿微量白蛋白更具有診斷意義[17]。孟婷婷等[18]對2013～2015年于新疆醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院高血壓科住院治療的1108例高血壓患者血壓監(jiān)測、血生化指標(biāo)檢測及24 h尿液檢測，發(fā)現(xiàn)U-ALB/Cr異常組的血鉀及24 h尿鉀水平均較U-ALB/Cr正常組低。馬曉媛等[19]在2013年進行的一項干預(yù)性研究結(jié)果顯示在高鹽基礎(chǔ)上補充K+，鹽敏感人群血壓下降程度大于鹽不敏感者，24 h尿微量白蛋白排泄明顯下降，由此，鹽敏感人群中補充鉀鹽可以拮抗高鈉鹽飲食導(dǎo)致的血壓升高，降低24 h尿微量白蛋白排泄，減少腎臟損害。

6 智能鹽在高血壓防治中作用的初步探討

研究數(shù)據(jù)表明，適當(dāng)控制鈉鹽攝入已成為通過干預(yù)生活方式來防治高血壓的重要手段[20]。智能鹽作為一種新型鈉鹽替代物，其特點是在不改變口感的基礎(chǔ)上，不同程度的降低了鈉鹽的含量，同時增加鉀、鎂的含量。研究表明，由于鉀能夠促進鈉的排泄，減少血容量，鉀鎂聯(lián)合降低血管阻力，有效的降低血壓。因此，在降低鈉鹽攝入的同時補充鉀、鎂，控制血壓的效果顯著優(yōu)于單純限制鈉鹽攝入。Sarkkinen等[21]在2011年發(fā)表的一項持續(xù)8周的隨機雙盲安慰劑對照實驗中，45例受試者被隨機分為普通鹽組和智能鹽組[成分為50%Nacl、25%Kcl、25%Mg4K(NH4)3Cl12.24H2o]，監(jiān)測受試者的收縮壓、舒張壓、24 h尿鈉、尿鉀、尿鎂等，結(jié)果表明智能鹽組8周內(nèi)收縮壓下降7.5 mmHg，而普通鹽組收縮壓平均上升3.8 mmHg，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。過去的研究認為限鈉鹽（＜3.1 g/d）才能使平均收縮壓下降4.5 mmHg，而該實驗中智能鹽組通過限鹽（2.0～3.2 g/d）即可使收縮壓下降7.5 mmHg。因此，智能鹽能夠有效的控制每日的鈉鹽的攝入，適當(dāng)?shù)奶岣哜洝㈡V的攝入，從而達到更好的降壓效果。但由于智能鹽在降低鈉鹽攝入的同時提高鉀的攝入量，對于腎功能不全患者是否能夠應(yīng)用及應(yīng)用的安全劑量是多少仍有待于日后的進一步研究。

7 展望

鉀與高血壓的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，提高鉀的攝入具有降壓及抗動脈硬化的作用。多項實驗數(shù)據(jù)表明增加鉀的攝入可有效降低血壓，日常生活中可通過多食用蔬菜、水果、瘦肉及更換為智能鹽的方式提高鉀的攝入量，從而強化生活方式干預(yù)的降壓效果。應(yīng)用檢測24 h尿鉀的方法可有效監(jiān)測鉀的攝入及血壓波動，并在評估血管彈性程度、靶器官損害中具有重要的預(yù)測價值。在一定范圍內(nèi)提高鉀的攝入量可有效降低高血壓病患者心、腦事件的發(fā)生，更能夠減少中青年高血壓患者腦血管事件的出現(xiàn)[22]。鉀攝入不足會增加罹患高血壓的風(fēng)險，但如何評價高血壓患者鉀攝入不足、腎功不全患者如何補鉀及高鉀對心腦血管所產(chǎn)生的危害仍缺乏研究，需要針對不同濃度的鉀對血壓及心腦血管系統(tǒng)的影響進行進一步探究，以明確補鉀劑量，使更多患者通過干預(yù)生活方式更好的控制血壓。