电解质不平衡

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电解质不平衡（electrolyte imbalance），或称水电解质不平衡（water-electrolyte imbalance），代表体内的电解质浓度发生异常。电解质在维持体内恒定中扮演极为关键的角色，并广泛参与多种生物学过程。电解质在水溶液中会解离成带电离子：其中带正电者称为阳离子，例如钠、钾、钙与镁，带负电者则称为阴离子，例如氯离子（与钠结合形成食盐）以及磷酸根离子。这些电解质离子会跨越体内的细胞膜，在肌肉、神经系统与肠道中执行各项生理功能，并主要由肾脏进行过滤与浓度调控，肠道亦会参与部分矿物质的吸收与调节。

电解质有助于调节心脏与神经功能、体液平衡、氧气输送以及酸碱平衡等。电解质不平衡会因为摄取过少或是过多电解质，以及排泄过少或过多电解质所致。医疗人员可透过血清中的电解质浓度来计算阴离子间隙，其计算公式为'阳离子总和（钠离子Na+加上钾离子K+）减去阴离子总和（氯离子Cl-加上作为血液二氧化碳缓冲剂的碳酸氢根HCO3-）'。

当体内电解质浓度出现异常（例如电解质过高，或是失去体内恒定）时，便会出现相应的临床症状与体征。电解质不平衡广泛参与多种疾病的病理发展过程，也是临床医疗处置中极为关键的一环。这类紊乱的病因、严重程度、治疗方式及预后，因受影响的电解质种类而异。其中以钠、钾或钙浓度的异常最为严重。其他电解质不平衡较少见，且多半伴随主要电解质的改变而发生。肾脏是维持体内水电解质平衡最关键的器官，激素变化与生理压力等因素亦占有重要地位。

## 病因

滥用慢性泻药、严重腹泻或呕吐均会导致脱水和电解质不平衡。

### 营养不良

营养不良者的电解质不平衡风险特别高。严重的状况须谨慎治疗，若矫正过快可能引发风险，依病因不同，恐导致心律不整、脑疝或再喂食症候群。电解质不平衡在神经性厌食症与非典型神经性厌食症等限制型饮食障碍中亦相当常见。

## 电解质的生理功能

电解质非常重要，因为细胞（特别是神经、心脏和肌肉细胞）需要利用电解质来维持膜电位（跨细胞膜电压）。电解质具有多种功能，其中一项重要功能是在细胞之间传递电冲动。肾脏在身体发生变化时仍会运作，以保持血液中的电解质浓度恒定。例如电解质在剧烈运动期间，会随汗液流失，特别是钠和钾两种。肾脏也可产生稀释的尿液来平衡钠浓度。必须补充这些电解质，以保持体液的电解质浓度恒定。低血钠症是最常见的电解质不平衡类型。

电解质不平衡的治疗方式，主要取决于涉及哪一种电解质，以及该电解质的浓度属于过高或过低。医疗人员会依据电解质紊乱的严重程度，来调整治疗的积极度与处置方案。当患者体内某种电解质浓度过低时，临床常见的处置为给予补充剂。不过，若涉及的电解质为钠，主要病因往往是体内水分过多，而非钠离子真正缺乏。此时若盲目给予患者补钠，虽然能矫正低血钠问题，却会带来体液过载（volume overload）的风险，这对新生儿等脆弱族群尤其危险。

### 各项电解质不平衡状况

#### 钙

钙虽是体内含量最丰富的电解质，其绝大部分皆存于骨骼组织中。钙离子主要经由消化道吸收与排泄。游离于细胞外液中的钙，则对神经元传导、肌肉机能、酵素作用及凝血功能不可或缺。体内血钙浓度的正常范围为8.5至10.5毫克/分升。副甲状腺可感测血钙浓度变化，并借由分泌副甲状腺素来调控。

##### 高血钙

所谓高血钙，指的是血液中钙浓度过高的情况，指浓度高于10.5毫克/分升。

###### 病因

造成高血钙最常见的原因有副甲状腺功能亢进、特定恶性肿瘤、甲状腺功能亢进症、嗜铬细胞瘤、维生素D摄取过量、结节病以及结核病。其中又以副甲状腺功能亢进与恶性肿瘤为最主要。此外，肌肉细胞分解（横纹肌溶解症）、长期卧床不动或脱水，亦会引发高血钙。

###### 症状

高血钙症的主要临床表现有腹痛、便秘、剧渴、多尿、肾结石、恶心与呕吐。若血钙浓度高于14毫克/分升，属重度高血钙，患者可能发生谵妄、意识障碍、昏迷乃至癫痫发作。

###### 治疗

针对高血钙的首选处置为静脉输液。若病情严重或由恶性肿瘤引发，可给予双磷酸盐类药物治疗。针对极度危重的个案，则可采行血液透析，以迅速清除血中过量的钙离子。

##### 低钙血症

所谓低钙血症，指的是血液中钙浓度过低的情况，通常低于8.5毫克/分升。

###### 病因

副甲状腺功能低下症与维生素D缺乏症为其最常见的病因，亦可由营养不良、大量输血、乙二醇中毒及胰脏炎所诱发。

###### 症状

低血钙症的临床表现以神经与心血管系统症状为主：患者常见肌肉痉挛、抽搐，以及口周与手指麻木。亦可能出现呼吸急促、低血压与心律不整。

###### 治疗

低血钙症的处置主要以口服或静脉注射方式补充钙剂。一般而言，静脉补充仅用于重度个案。此外，评估患者的血镁浓度也非常重要，若同时有低血镁，则须一并矫正。

#### 氯

氯在血液中的含量仅次于钠，为细胞外液中最丰富的阴离子。体内氯离子绝大多数源自饮食中的食盐（NaCl）。氯离子是胃酸（HCl）的主要成分，不仅参与电解质吸收，亦能活化酵素并发挥杀菌作用。临床上检测血氯浓度，有助于评估患者是否存在潜在的代谢失调。且血氯浓度通常与反映体内酸碱状态的碳酸氢根呈现反比关系。针对氯离子不平衡的处置，临床上主要着重于矫正其背后的根本病因，而非单纯补充或是限制其摄取。

##### 高氯血症

###### 病因

高氯血症（即血氯浓度过高）多由氯离子摄取过量（如海水中溺水）、体液大量流失（如严重腹泻或出汗）以及代谢性酸中毒所致。

###### 症状

轻度高氯血症患者一般无明显临床症状；若出现症状，通常源于引发此电解质不平衡的根本病因。

###### 治疗

临床处置主要针对病因进行治疗，常结合增加液体摄取以促进恢复。

##### 低氯血症

###### 病因

低氯血症（即血氯浓度过低）多因经由肠胃道（如呕吐）或肾脏（如使用利尿剂）过度流失氯离子所致。此外，若水分或钠离子的摄取比例相较于氯离子过高，也可能引发低氯血症。

###### 症状

轻度低氯血症患者一般无明显临床症状。若出现症状，通常源于引发此电解质不平衡的根本病因。

###### 治疗

临床处置主要针对病因进行治疗，常结合增加液体摄取以促进恢复。

#### 镁

镁元素主要储存于骨骼与细胞内部，血液中的镁仅占体内总镁量的1%左右。镁在代谢调节中扮演关键角色，并广泛参与多种酵素反应。血清镁浓度的正常范围为0.70至1.10毫莫耳/升，主要由肾脏进行调控，以维持此狭窄区间的恒定。

##### 高镁血症

高镁血症（即血清镁浓度异常升高）在肾功能正常的个体中相当罕见。临床上，高镁血症通常定义为血清镁浓度大数值高于2.5毫克/分升。

###### 病因

高镁血症多发生于肾功能不全的患者。使用含镁的抗酸药或是泻药，亦可能引发此类电解质紊乱。因此，避免使用含镁药物可有效预防医源性高镁血症发生。

###### 症状

轻度高镁血症的表现包括恶心、皮肤潮红与疲倦。临床上以神经系统症状最为常见，典型征兆为深腱反射减弱。重度症状则包含肌肉麻痹、呼吸衰竭，甚至出现心跳过缓并进展至心跳停止。

###### 治疗

若患者肾功能正常，仅需停止摄取镁来源即可改善。使用利尿剂有助于促进尿液排镁。针对症状严重的危重个案，则可采行血液透析以直接清除血中过量的镁。

##### 低血镁症

低血镁症（即血清镁浓度偏低）在住院患者中的发生率可高达12%。临床上，即使仅有轻微的镁缺乏，亦可能引发明显的症状或对生理机能造成影响。

###### 病因

低镁血症的主要病因可归因于肠胃道流失（如呕吐与腹泻）。另一主因为肾脏过度流失，常见于使用利尿剂、长期饮酒、高血钙症或罕见遗传性疾病。此外，膳食摄取不足亦可能导致镁缺乏。

###### 症状

低镁血症常与低血钾症及低血钙症等其他电解质异常并发，因此临床症状常与上述缺乏症相互重叠。重度低镁血症的表现包含心律不整、癫痫发作以及手足搐搦。

###### 治疗

临床处置的首要步骤为厘清缺乏原因源自肠胃道或是肾脏。无症状或仅有轻微症状者可予口服补充镁剂，惟部分患者可能出现腹泻等肠胃道不适。若患者无法耐受口服药物、无法顺利进食，或已出现严重症状，则应采行静脉注射给药。

由于低镁血症会阻碍其他电解质恢复恒定，若患者合并多种电解质缺乏，通常须优先校正血镁浓度，方能有效改善其他电解质异常。

#### 钾

钾离子主要分布在细胞内部，因此血液中的正常钾浓度通常维持在3.5到5.0毫克当量/升之间。身体里大部分的钾都由肾脏排出，表示肾脏功能是否正常，会直接决定体内能否维持稳定的钾离子平衡。

##### 高钾血症

高血钾症指的是血液中钾的浓度过高，当钾浓度大于5毫克当量/生时即发生。它可能导致心律不整，甚至会死亡。因此这状况被认为是最危险的电解质紊乱。

###### 病因

高血钾症通常是因为肾脏排钾减少、钾离子转移到细胞外，或是肾衰竭患者吃下过多高钾食物所引起。不过，高血钾症最常见的原因其实是检体溶血释放出钾离子所造成的化验室误差，也就是假性高血钾。其他常见病因还包括肾脏疾病、细胞大量死亡、酸中毒，以及影响肾功能的药物。

###### 症状

高血钾症之所以危险，一部分原因在于它通常没明显症状，往往是在门诊进行常规抽血检查时才被意外发现。当血液中的钾浓度持续升高，患者可能会开始出现恶心、呕吐和腹泻等肠胃症状。到了严重高血钾症的阶段（定义为钾浓度大于7毫克当量/升），患者可能会出现肌肉痉挛、麻木、刺痛感、反射消失甚至是瘫痪，甚至可能引发致命性的心律不整。

###### 治疗

高血钾症的治疗主要有三大方向：稳定心肌细胞、促进钾离子进入细胞内部，以及将过量的钾排出体外。稳定心肌细胞的做法是经由静脉注射钙剂。促进钾离子进入细胞，则是同时给予胰岛素与沙丁胺醇吸入剂。至于把钾排出体外，则可以透过血液透析、使用袢利尿剂，或是给予阳离子交换树脂来让钾离子随粪便排出。

##### 低血钾症

低血钾症是最常见的电解质紊乱，指的是血液中的钾浓度低于3.5毫克当量/升。这种情况经常与低血镁同时发生。

###### 病因

低血钾主要是因为钾离子排泄增加、高钾食物摄取不足、钾离子转移到细胞内部，或是某些内分泌疾病所引起。其中，钾离子排泄增加是最常见的原因，可能源于使用利尿剂、代谢性酸中毒、糖尿病酮酸血症（DKA）、醛固酮增多症或肾小管性酸中毒（RTA）。此外，严重的呕吐和腹泻也会造成钾离子大量流失。

###### 症状

低血钾症通常没有明显症状，往往要到钾浓度低于2.5毫克当量/升时才会出现不适。典型的症状包括肌肉无力与抽筋，严重时还可能引发心律不整。

###### 治疗

治疗低血钾症的方式是直接补充体内的钾离子，可以选择口服或是静脉注射。由于低血钾常合并低血镁出现，因此在补充钾离子的同时，医师通常也会为患者补充镁。

#### 钠

钠是血液中含量最丰富的电解质。人体生理学中有一句俗语称"细胞就像是漂浮在钠海中的钾袋"。体内钠离子及其平衡状况与体液量密切相关。人体大约有60%是水分，这个比例称为体液总量。体液分为两大区块，分别是细胞外液（ECF）与细胞内液（ICF）。体内大部分的钠都分布在细胞外液，这个区块包含细胞周围的组织液以及血管内的血液。细胞外液的钠浓度大约是140毫克当量/升。由于细胞膜可以让水分子自由穿透，却无法让钠离子自由通过，因此水分跨越细胞膜的移动会直接影响血液中的钠浓度。钠离子在细胞膜两侧形成吸引水分的拉力，水分会透过渗透作用，从钠浓度较低的一侧流向钠浓度较高的一侧。临床上评估钠离子失衡时，必须同时考量体液总量与体钠总量。

##### 高钠血症

高钠血症代表血液中的钠离子浓度过高，临床上将钠浓度高于145毫克当量/升定义为高钠血症。对于没其他健康问题的族群来说，这种情况相当少见。大多数发生高钠血症的患者，主因通常是严重腹泻造成水分大量流失、口渴中枢感知异常、无法自行补充水分、肾脏失去浓缩尿液的能力，或是饮食中摄取过多的盐分。

###### 病因

高钠血症依据病因可分为三种主要类型。第一类属于体钠总量偏低伴随脱水，常见诱因包含中暑、烧伤、大量出汗、呕吐以及腹泻。第二类属于体钠总量正常但体液总量偏低，常见原因包含尿崩症）、肾脏疾病、下视丘功能障碍、镰刀型红血球疾病以及特定药物影响。第三类则是体钠总量增加，通常源于盐分摄取过量、原发性高醛固酮症或是库欣氏症候群。

###### 症状

高钠血症的症状可能因类型以及电解质紊乱发生的速度而异。常见症状有脱水、恶心、呕吐、疲劳、无力、口渴加剧和多尿。患者可能正在服用导致这种不平衡的药物，例如利尿剂或非类固醇抗发炎药。部分患者可能完全没明显症状。

###### 治疗

临床处置的第一步，必须优先评估患者的生命征象是否稳定。若患者出现任何休克征象（例如心跳过速或是低血压），必须立即进行静脉输注生理食盐水来治疗。一旦患者状况稳定，医疗人员厘清高钠血症的潜在病因就非常重要，因为病因会影响到治疗计划。最后一步是计算患者的纯水缺乏量（free water deficit），并结合口服或是静脉输液以稳定的速率补充。补充液体的速率取决于患者处于高钠状态的时间长短。过快降低钠浓度可能会导致脑水肿。

##### 低血钠症

低血钠症代表血液中的钠离子浓度过低，临床上通常将浓度低于135毫克当量/升定义为低血钠。这种相当常见的电解质紊乱，暗示患者体内可能存在某种疾病，但在住院环境中，更常见的原因是医疗过程中给予低渗透压性液体。大多数住院患者的低血钠症都属于轻度（血钠浓度仍高于130毫克当量/升），仅有1%到4%的患者血钠浓度会低于130毫克当量/升。

###### 病因

低血钠症的病因相当多元，常见者有心脏衰竭、慢性肾脏病、肝脏疾病、使用噻嗪类利尿剂、心因性多饮，以及 抗利尿分泌异常症（SIADH）。此外，手术后状态以及剧烈运动时过量饮水导致的水中毒，也可能引发低血钠。在儿科患者中，常见病因则包括腹泻、频繁喂食稀释配方奶、过度饮水造成的水中毒，或是灌肠灌肠不当。另外需注意假性低钠血症，这是一种检验上的错误，多半由血中高浓度的脂肪或蛋白质干扰所致。糖尿病患者则可能出现稀释性低血钠，主因是高血糖将水分拉入血管中，导致血钠被稀释而降低。临床上诊断低血钠症的病因主要仰赖评估患者的体液容量状态、血浆渗透压、尿钠浓度与尿渗透压等四项指标。

###### 症状

许多轻度低血钠症患者并不会出现明显症状，临床症状的严重程度通常与低血钠的下降速度及幅度密切相关。一般常见症状包括食欲不振、恶心、呕吐、意识混乱、焦躁不安与全身无力。较为危急的症状则涉及中枢神经系统，包含癫痫发作、昏迷，甚至因脑疝而死亡。这类严重神经系统并发症，通常会在血钠浓度跌破120毫克当量/升时发生。

###### 治疗

治疗低血钠症时，医疗人员需综合考量症状严重程度、发作时间、体液容量状态、潜在病因以及血钠浓度。当血钠浓度低于120毫克当量/升时，由于极低血钠伴随严重的神经系统风险，临床上可使用高张性生理食盐水（高渗透压盐水）进行治疗。在非紧急情况下，稳定且缓慢地矫正血钠浓度非常关键，能最大程度降低并发桥脑中央脱髓鞘症（ODS）的风险。具体处置随体液状态而异：若患者同时存在体液与体钠偏低，通常需要进行静脉输液。若患者体液过多（例如心脏衰竭或是肾脏疾病引发），则需采取限制水分与盐分摄取，并搭配利尿剂治疗。若患者体液量正常，则仅需单纯限制水分摄取即可。

## 基本资料

- 诊断方法：水电解质不平衡（Water–electrolyte imbalance）
- 病因：营养不良、脱水、腹泻、呕吐