正常钾代谢

一、正常钾代谢

（一）钾的主要生理功能

（1）维持细胞新陈代谢：钾参与多种新陈代谢过程，与蛋白质和糖原合成密切相关。

（2）保持细胞膜静息电位：钾是维持神经和肌细胞膜静息电位的物质基础。静息膜电位主要取决于细胞膜对钾的通透性和膜内外钾的浓度差。

（3）调节细胞内外液的渗透压和酸碱平衡。

（二）钾平衡

正常成人体内含钾总量为50～55mmol／kg体重。其中总钾量的98%左右存在于细胞内，仅2%左右存在于细胞外液中。细胞内钾浓度高达160mmol／L，是细胞内最主要的阳离子。而血清钾平均浓度为4．5mmol／L（3．5～5．5mmol／L）。一般天然食物含钾都比较丰富，人体每日生理需要量为40～120mmol／L。摄入钾的90%经肾从尿排出，少量随粪便和汗液排出。

（三）钾平衡的调节

1．钾的跨细胞转移　机体对快速变动的钾负荷主要依靠细胞内外K^＋的转移来实现，目的是维持血钾浓度的恒定。由于细胞内液具有迅速储备大量K^＋的能力，因此，通过K^＋在细胞内外的转移可迅速、准确地维持细胞外液的钾浓度。泵－漏机制（pump－leak mechanism）是调节钾跨细胞转移的基本机制。泵指Na^＋－K^＋泵，即Na^＋－K^＋－ATP酶，将钾逆浓度差摄入细胞内；漏指钾离子顺浓度差进入细胞外液。

（1）促进细胞外钾转入细胞内的主要因素：胰岛素、β^－肾上腺素神经的激活及细胞外液钾离子浓度升高等均可直接刺激Na^＋－K^＋－ATP酶的活性，促进细胞摄钾；血清钾浓度的升高可直接刺激胰岛素分泌，从而促进细胞摄钾；碱中毒也可促进K^＋进入细胞内。

（2）促进细胞内钾转移到细胞外的主要因素：α－肾上腺素神经的激活，酸中毒，细胞外液渗透压的急剧升高，剧烈运动时的肌肉收缩等促进钾离子从细胞内移出。

2．肾对钾的排泄调节　肾排钾与钾的摄入也有关，多吃多排，少吃少排，但不吃也排。影响肾排钾的主要因素如下。

1）远曲小管、集合小管调节钾平衡：包括钾的分泌和重吸收。

（1）钾的分泌：正常情况下，有1／3左右的尿钾是由远曲小管和集合小管分泌出来的。钾的分泌由该段小管上皮主细胞（principal cells）的泵－漏机制完成。

（2）钾的重吸收：主要由集合小管的闰细胞（intercalated cells）执行。闰细胞的管腔面分布有H^＋－K^＋－ATP酶，向小管腔中泌H^＋而重吸收钾。

2）影响远曲小管、集合小管排钾的调节因素

（1）醛固酮：醛固酮具显著的促排钾功效。

（2）细胞外液的钾浓度：细胞外液钾浓度升高可明显增加远曲小管和集合管的泌钾速度。

（3）远曲小管的原尿流速：远曲小管原尿流速增大有利于钾离子的分泌。

（4）酸碱平衡状态：H^＋浓度升高可抑制主细胞的Na^＋－K^＋泵，使主细胞的泌K^＋功能受阻。

3．结肠和汗腺的排钾功能　正常时，摄入钾的90%由肾排出，约10%的钾由肠道排出。在肾衰竭者肾小球滤过率明显下降的情况下，结肠泌K^＋量平均可达到摄入钾量的1／3，成为一重要排钾途径。此外，汗液也含有少量的钾。