钠、钾离子与原发性高血压的关系研究

钠、钾离子与原发性高血压的关系研究

刘春莉 ,訾鹏 ,陈芳

宁夏中卫市人民医院（宁夏中卫755000）

【摘要】原发性高血压的发生机制复杂，电解质的影响作用研究尚明朗化。本文介绍了高血压的发展史，并归纳总结了原发性高血压与钠离子、钾离子之间的研究机制，以及钠钾比例失衡与血压的关系，旨在为今后研究原发性高血压的机制提供理论依据借鉴。

【关键词】原发性高血压，钾离子，钠离子

近年来随着人民生活水平的逐渐改善，疾病谱也发生了变化，高血压及其并发症所主导不良事件的发生，逐年占据重要地位。世界范围内的成年人高血压患病率约占25%，预计到2025年可能会增加到60%，这也就意味着将有15.6亿人受影响[ 1] 。我国罹患高血压的人数约占全球的20%，即有2亿人次[2]，其中90%以上为原发性高血压患者。由此可知，鉴于高血压病发病基数大，以及造成心、脑、肾等靶器官损害所产生的高致残率和高致死率，使得高血压的规范诊疗日益紧要。目前在先进科学技术手段的帮助下，对于影响血压的各种因素随着研究的深入化而变得逐渐明朗化。目前研究机制已高达150种之多，如：血管内皮细胞上一氧化氮合酶结构和功能异常、内皮依赖性收缩因子增加、血管壁炎性反应增强等；同时在基因方面也有一些成就，如：线粒体基因4329C>G突变、ACE基因I/D等位基因、血管紧张素II的1型受体基因多态性C1166等位基因、血管紧张素原水平在M235T多态性A/A纯合子型、杂合子型基因表达等。但其中以钠离子、钾离子为代表的饮食环境因素研究最为明确。

一、钠离子与血压

高血压的概念最早是在20世纪初被提出，在经历了1920年Loais Gallavadin 建议的以120/75mmHg为界限,分为轻、中、重、极重型高血压；1959年WHO提出的≥160/95mmHg 为高血压范围后，最终于1999年WHO明确血压高于140/90mmHg为诊断高血压的标准，并延续至今。为积极防控治疗高血压疾病，学者们进行了一系列研究。

最早发现关于饮食影响血压的结论是在公元前2600年，《皇帝内经》中记载“咸者，脉弦也”。此时尚不明确咸味是因为食盐中的主要成分钠离子。关于盐是氯化钠的说法，早期众多科学家各执己见，最终在1807年10月伦敦英国皇家学会上明确。后来的研究证实当咀嚼食物时，其中的物质会在口腔内裂解，并扩散到乳突上。氯化钠溶解电离出的钠离子接触到味觉细胞，会被上type I glial-like细胞识别，引起神经递质释放，产生神经信号传导，便产生了咸味，出现了弦脉。古籍仅仅记录了现象，却未探索到真正的本质。接着20世纪60年代，美国研究者Dahl首次在动物实验中，予高盐饮食饲养大鼠，发现血压呈现两种不同的变化，并且具有遗传性[3]。1970年，Luft依据高血压患者对于高盐饮食后的血压反应，提出盐敏感性高血压。1987年的TOHP非药物治疗试验提示：减轻体重和减少钠的摄入可以降低血压；且在15年左右的随访中发现在校正基线钠盐排泄和体重后,限钠组心血管事件风险下降30%，提示低钠饮食可以降低心血管事件发生的可能性[4]。2004年丹麦学者的荟萃分析[5]中指出：①种族不同，低钠饮食控制正常人血压效果不同。收缩压的下降幅度：高加索人等同于亚洲人但小于黑人，分别是1.27mmHg、1.27mmHg和4.02mmHg；舒张压的下降幅度：依次升高分别为0.05mmHg、1.68 mmHg和2.01mmHg。②种族不同，低钠饮食控制高血压血压效果不同。高加索人、黑人以及亚洲人的收缩压和舒张压分别下降了5.48mmHg和2.75 mmHg、6.44mmHg和2.40 mmHg、10.21mmHg和2.60 mmHg。继而大量的文献证实钠盐的摄入与血压呈正相关关系。最新2019年8月《JAm Heart Assoc》发表的一篇Meta分析[6]中，涉及70个项目，涵盖人群数量为26900例，结果显示：随着盐的摄入量的增加，血压水平增加。钠盐摄入量每增加1g/日，平均收缩压上升2mmHg，舒张压上升1.7mmHg。而且指出我国高血压发病率居高不下，与钠盐摄入量的过多关系密切。

目前关于钠离子影响血压的机制，目前归纳总结为：① 相关试验证实大鼠下丘脑视上核巨细胞神经元钠通道的变化会影响抗利尿激素释放，负反馈作用于神经-体液调节系统，间接影响血压[7]。②上皮钠通道通过调节盐皮质激素活性，继而改变下丘脑神经元兴奋性，调控血压[8]。③ENaC是一种异源三聚体通道，包含α、β、γ三个亚基，前两者与钠离子的转入及转出相关，后者与活性调节相关。可以通过与神经前体细胞表达发育下调蛋白、醛固酮和磷脂酰肌醇3激酶的下游候选蛋白、胰岛素以及加压素等物质发生复杂的生理病理过程来影响血压[9]。④研究表明皮肤间质的单核吞噬细胞系统的张力可以应答增强子结合蛋白引起血管内皮生长因子C信号转导,高盐饮食会破坏该通路，导致一氧化氮生成障碍，进而淋巴毛细管扩张异常,血压明显升高，即“第三间隙”学说。⑤RAAS系统是在调控血压中占据经典地位。钠离子浓度影响肾脏的水电解质平衡，激活血管紧张素II受体，收缩血管，升高血压。

二、钾离子与高血压

在机体，细胞内储存着钾、蛋白质以及糖类等物质，对于维持细胞功能起着关键作用，尤其是对兴奋性细胞。如在剧烈运动时，肌肉的收缩通过神经信号的传导激活细胞膜上的钠钾电压门离子通道。在细胞内，钾是主要阳离子,钾离子浓度大于钠离子，钠钾电压门离子通道活性增强时，细胞内外侧电压因钠钾离子交换作用而发生改变。在去极化、反极化、超极化的过程中外流的钾离子会有三分之二被钠离子代替，另外三分之一会被其他如：被氢离子、钙、镁、赖氨酸、精氨酸等物质代替。在高血压疾病的影响因素中,钾离子的作用曾被忽视。但近些年来，大量证据表明无论是在正常血压、高血压还是高血压的后遗症中，钾摄入的缺乏在血压的变化中都起到了关键性作用[10-12]。低钾之所以能够使血压升高[13] ，考虑与人体处理急性钠负荷和钠潴留的能力下降有关[14]。在刘梦雯等[15]文章中提到，国外一项研究共纳入原发性高血压患者412例，39天内每天补充钾86毫摩尔，结果显示受试者的收缩压平均降低了5. 9毫米汞柱，舒张压降平均低了3.4毫米汞柱。除此之外，钾摄入量的增加还可降低已确诊为原发性高血压患者的血压，在Geleijnse JM 等[16]人的一项研究表明便证实了随着摄入钾增加，81%的患者可以减少服用相同降压药的剂量而达到与之前相同的控制水平，并且其中有38%的患者可以不需要再服用降压药。这可能是因为补充钾可以延缓血管弹性下降[17]。

关于钾离子影响血压的研究机制，传统的观念认为，摄入钾含量不足导致：1.增加交感缩血管神经活性。交感神经可以通过非定向突触传递方式经曲张体到达血管平滑肌，以产生接头电位。但当膜 K+电导降低时，则会产生慢兴奋性后电位，使得后膜产生净内向电流，出现后膜局部去极化。持续性的去极化使神经-肌接头的接收器收缩增强。2.改变血管平滑肌细胞膜Na+ -K + 泵活性。钾离子浓度下降后，Na+, K +-ATP 酶活性增加，血管平滑肌细胞胞内高Na+对正常浓度的去甲肾上腺素和血管紧张素II敏感阈值下降，引起血管收缩。3.降低动脉压力感受器的敏阈值，减弱血管压力反应。4.减少血管紧张素I受体的数目，降低受体亲和力。

近年发现补充钾可以拮抗高血压效应研究机制主要有：Haddy等更趋向于“钾适应改变”说法，认为不仅受Na+-K+-ATP 酶的翻转增加影响，还与酶分子的数目增加有关。Mecabe 等的动物实验指出,当细胞外钾的浓度分别为3 mmol/L和7 mmol/L时，平滑肌细胞生长速率不同，在实验的第2天细胞数目分别增加了121%和21%，第6天分别增加了190%和45%，即说明高钾能够抑制血管平滑肌细胞的增殖，从而起到保护血管的作用。Tobian 等研究证明,高血压合并高脂血症大鼠的血钾浓度升高，主动脉内沉积的脂质量降低，表明高钾参与抗动脉粥样硬化的病理生理过程，有一定血管保护作用。同时，适当增加钾的摄入可以降低血管僵硬度，增加顺应性，使老年性单纯收缩期高血压发生风险减小[18]。

三、钠钾比例与血压

个体内的钾排泄有显著变异，常常大于个体间的变异。钠盐的摄取和排泄常也因气温、出汗而不同，血压波动也受心理活动、姿势、气候等影响。流行病学及随机对照研究强调饮食中钠/钾与血压之间的相关性明显高于单纯的钠盐或钾摄入的异常，更能凸显饮食环境因素是影响原发性高血压的重要内容。 在旧石器时代，人们每天只能以水果、蔬菜等为主要食物来源，可摄入11000毫克的钾，而不足700毫克的钠，钠钾比例可达1:16。如今，由于海盐技术的掌握以及碘盐的问世，摄入的钠盐量可达3400毫克，摄入钾的含量2500毫克，钠钾比例为1.36:1。由此导致的结果便是心血管、心脏以及其他疾病的发病率增加。

另外，一项前瞻性研究证实,尿钠钾比值的变化是评估收缩压和舒张压变化的较好预测因子，尿Na+每增加1g，收缩压增加1.54 mmHg、舒张压增加0.44 mmHg；尿K+增加1g，收缩压下降1.18mmHg，舒张压降低0.77mmHg；尿钠钾比值每增加1U，收缩压和舒张压增加的幅度更大，收缩压增加4.15 mmHg，舒张压增加1.42 mmHg。各种途径造成的钾盐摄入缺乏使血压升高，补充钾的含量则可降低血压，这其中的机制可能的生理过程是：尽管在不同人群及种族之间不完全一致，但是补充钾促使钠向细胞外液的释放和肾脏的利尿利钠作用，减少容量负荷的增加，阻止钠离子介导的血压升高作用，对膳食治疗高血压起指导作用。表明在高血压的人群防控诊治中，保持饮食的健康化是十分重要的生活方式干预措施。最后，关于如何更精准的描述罹患高血压的风险与电解质的摄入关系的发病机制还需更进一步的研究，以便能够使得临床医务工作者日常诊疗实践活动更加规范化，也为患者通过改变生活方式更好的控制血压提供依据。

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【作者简介】刘春莉（1995.06-），女，宁夏吴忠市人，硕士研究生学历，宁夏回族自治区中卫市人民医院住院医师，主要研究方向：高血压诊疗。