病生|简单谈谈钾对细胞兴奋性的影响

翻开人卫第九版《病理生理学》，“钾代谢紊乱”这一章节中有关低/高血钾造成细胞膜电位异常的论述不尽如人意，初学者难以区别血钾对不同细胞的影响，很容易被绕得云里雾里，因此本文将从教材出发，简要谈谈钾对细胞兴奋性究竟有何影响，以飨读者。

钾对细胞兴奋性的影响与细胞种类有关。简单来讲，对于神经-肌肉来说，低/高钾对细胞兴奋性的影响仅与浓度差的改变有关；而对于心肌细胞来说，判断低/高钾对细胞兴奋性的影响不仅要考虑浓度差，还要考虑通透性。

有关低/高钾对神经-肌肉的影响，教材上的论述较为清晰，即低/高血钾会造成细胞内液钾外流增加/减少，进而导致细胞的静息电位的改变。低钾血症时静息电位负值增大，细胞兴奋性降低；轻度高钾血症时静息电位负值减小，细胞兴奋性提高。而当重度高钾血症时，静息电位负值过小导致钠通道无法“复活”，细胞兴奋性反而降低。相关内容摘录如下：

低钾血症对神经-肌肉的影响

低钾血症对神经-肌肉的影响

然而有关低/高钾对心肌细胞兴奋性的影响，教材上的论述则很容易让初读者困惑。以低钾血症为例，教材上是这样论述的：

低钾血症对心肌细胞兴奋性的影响

考虑小分子物质跨膜转运能否进行，主要有两个关键因素：浓度差和通透性。正如上文所说，判断低/高钾对心肌细胞兴奋性的影响不仅要考虑浓度差，还要考虑通透性。一方面，低钾会导致膜内外浓度差增大，静息电位负值有增大的倾向；另一方面，低钾也会导致心肌细胞膜对钾离子的通透性降低，静息电位负值又有减少的倾向。因此低钾血症对心肌细胞兴奋性的影响是浓度差和通透性二者综合的结果：轻微低钾时，浓度差改变为主要因素，膜电位超极化，兴奋性降低；严重低钾时，通透性改变为主要因素，膜电位去极化，兴奋性升高。

但是教材中仅仅提及了通透性对兴奋性的影响，因此我们可以认为，教材中所论述的情况是较为明显的低钾，即低钾低到通透性改变的影响超过了浓度差改变的影响。综上所述，教材中的论述似乎不够尽如人意，理应给出更加定量的数据：到底低钾低到多少mmol/L时通透性将成为主要的影响因素？

接下来谈谈高钾血症，教材中是这么说的：

高钾血症对心肌细胞兴奋性的影响

教材在此段最后一句写道：“其发生机制与高钾血症时神经-肌肉的变化机制相似。”因此，教材认为高钾血症时浓度差为主要考虑因素，但是依旧没有给出一个直观的数据和详细的解释。那么高钾血症时心肌细胞对钾的通透性会提高吗？答案是肯定的。虽然教材在此处没有直接说明，但是在下面“自律性降低”一段中写道：“高钾血症时，细胞膜对钾的通透性增高，复极化4期钾外流增加”，进而才会引起“心肌自律性降低”。

总而言之，钾离子浓度对于心肌细胞的影响具有重要的临床意义（如高钾停搏），是医学生必须掌握的重要内容，教材在此部分的论述仍需进一步改进。