低カリウム血症
その他の名前	低カリウム血症、低カリウム血症、低カリウム血症
カリウム濃度が 1.1 meq/L の人の心電図では、 ST 部分の低下、 T 波の反転、U 波の増大、およびPR 間隔のわずかな延長という典型的な変化が示されています。
専門	集中治療医学
症状	疲労感、足のけいれん、脱力感、便秘、不整脈[ 1 ]
合併症	心停止[ 1 ]
原因	下痢、フロセミドやステロイドなどの薬剤、透析、尿崩症、高アルドステロン症、低マグネシウム血症、食事からの摂取不足[ 1 ]
診断方法	血中カリウム < 3.5 mmol/L [ 1 ] [ 2 ]
処理	根本的な原因に基づいた食事の変更、カリウムサプリメント[ 3 ]
頻度	入院した人の20％[ 4 ]

低カリウム血症は、血清中のカリウム（K ⁺）レベルが低い状態です。^{[ 1 ]}軽度の低カリウム血症では、通常、症状は現れません。^{[ 3 ]}症状には、疲労感、脚のけいれん、脱力感、便秘などがあります。^{[ 1 ]}低カリウム血症は、不整脈のリスクも高めます。不整脈は、多くの場合、心拍数が遅くなりすぎて心停止を引き起こす可能性があります。^{[ 1 ] [ 3 ]}

低カリウム血症の原因には、嘔吐、下痢、フロセミドやステロイドなどの薬剤、透析、尿崩症、高アルドステロン症、低マグネシウム血症、食事での摂取不足などがあります。^{[ 1 ]}人間の正常なカリウム濃度は3.5～5.0 mmol/L（3.5～5.0 mEq/L）で、3.5 mmol/L未満の場合は低カリウム血症と定義されています。^{[ 1 ] [ 2 ]} 2.5 mmol/L未満の場合は重症に分類されます。^{[ 1 ]}心電図（ECG）に基づいて低値が疑われる場合もあります。^{[ 1 ]}反対の状態は高カリウム血症と呼ばれ、血清中のカリウム濃度が高いことを意味します。^{[ 1 ]}

カリウムを補充する速度は、心電図上の症状や異常の有無によって異なります。^{[ 1 ]}カリウム値が正常範囲をわずかに下回る場合は、食生活の変更で管理できます。 [ 3 ] カリウム値が低い場合は、経口摂取または静脈内投与によるサプリメントで補充する必要があります。^{[ 3 ]}静脈内投与する場合、カリウムは通常 20 mmol/時未満の速度で補充されます。^{[ 1 ]高濃度カリウム（> 40 mmol/L）を含む溶液は通常、}中心静脈カテーテル^を使用して投与する必要があります。^{[ 3 ]}マグネシウムの補充^が必要な場合もあります。^{[ 1 ]}

低カリウム血症は、最も一般的な水分と電解質のバランスの乱れの一つです。^{[ 4 ]}入院患者の約20%がこの病気にかかっています。^{[ 4 ]}低カリウム血症という言葉は、hypo-（下）+ kalium（カリウム）+ -emia（血液の状態）から来ています。^{[ 5 ]}

軽度の低カリウム血症では、症状が現れないことが多い。厳しい食事制限による急性カリウム枯渇は、低カリウム血症と血圧上昇につながる。^{[ 6 ]} 血清カリウム濃度が2.5～3 meq/L（正常範囲：3.5～5.0 meq/L）の重度の低カリウム血症では、筋力低下、筋肉痛、振戦、筋けいれん（骨格筋の機能障害による）、および便秘（平滑筋の機能障害による）が起こる可能性がある。より重度の低カリウム血症では、弛緩性麻痺や反射低下が起こる可能性がある。血清カリウム値が2 meq/L未満の重度の低カリウム血症で横紋筋融解症が起こるという報告がある。 ^{[ 7 ]}重度の骨格筋機能障害による呼吸抑制がみられる人もいる。^{[ 8 ]}重度の低カリウム血症に伴う心理的症状には、せん妄、幻覚、うつ病、精神病などが含まれる。^{[ 9 ] [ 10 ]}

低カリウム血症は、以下の 1 つ以上の病状によって発生することがあります。

カリウム含有食品を十分に摂取しなかったり、断食したりすると、徐々に低カリウム血症を発症することがあります。これはまれな原因であり、神経性食欲不振症やケトン食療法を行っている人に発生する可能性があります。^[要出典]短期研究では、カリウム摂取量が極端に少ない（10 meq/日）場合、9日目に軽度の低カリウム血症（平均血清カリウム値3.2 meq/L）が認められました。^{[ 6 ]}

より一般的な原因はカリウムの過剰喪失であり、これはしばしば体外へのカリウムの排出を引き起こす重大な水分喪失を伴います。典型的には、下痢、過度の発汗、挫傷に伴う損失、または外科手術の結果です。嘔吐も低カリウム血症を引き起こす可能性がありますが、嘔吐物中のカリウムの損失は比較的少ないです。むしろ、嘔吐後の重炭酸尿症では、尿中に大量のK ⁺が失われるため、尿中へのカリウム排泄が促されます（アルカローシスに関する以下の考察を参照）。その他の消化器系の原因としては、膵瘻や腺腫の存在などがあります。^[要出典]

• 特定の薬剤は、尿中への過剰なカリウム喪失を引き起こす可能性があります。ループ利尿薬（例：フロセミド）やチアジド系利尿薬（例：ヒドロクロロチアジド）などの血圧降下薬は、一般的に低カリウム血症を引き起こします。抗真菌薬のアムホテリシンBや抗がん剤のシスプラチンなどの薬剤も、長期の低カリウム血症を引き起こす可能性があります。アスリート^{[ 11 ]}や摂食障害のある人^{[ 12 ]}における利尿薬の乱用は、尿中へのカリウム喪失による低カリウム血症を呈する可能性があります。
• 糖尿病性ケトアシドーシスでは、カリウム喪失の特殊なケースが発生します。低カリウム血症は、体内総カリウム濃度の低下と細胞内カリウム濃度の低下を伴います。多尿や体液量減少による尿中へのカリウム喪失に加え、負に帯電したケトン体であるβ-ヒドロキシ酪酸の陽イオンパートナーとして、腎尿細管からのカリウムの絶対喪失も起こります。^[要出典]
• 血中マグネシウム濃度の低下も低カリウム血症を引き起こす可能性があります。マグネシウムはカリウムを適切に処理するために不可欠です。カリウムを補給しても低カリウム血症が持続する場合、この現象が明らかになることがあります。その他の電解質異常も存在する可能性があります。^[要出典]

• 血液 pH の上昇(アルカローシス) は、いくつかの相互に関連したメカニズムを介して血漿および間質液から尿へのカリウムの移動を引き起こし、一時的な低カリウム血症を引き起こす可能性があります。1)集合管の
  B 型介在細胞はH ⁺を再吸収してHCO ₃を分泌しますが、A 型介在細胞では、細胞の頂端/腔側表面でH ⁺ -K ⁺ ATPase と H ^{+ ATP-ase の両方を介してプロトンが分泌されます。定義により、H +} -K ⁺ ATPase は、ネフロンの集合管の腔内に分泌するプロトン 1 つにつき、カリウム イオン 1 個を細胞内に再吸収します。さらに、H ^{+ が}細胞から排出されると (H ^{+ ATP-ase によって)、陽イオン (この場合はカリウム) が細胞に取り込まれ、電気的に中性を維持します (ただし、H +} -K ⁺ ATPaseの場合のように直接交換されるわけではありません)。^{[ 13 ]}アルカローシス中のpHを補正するために、これらの細胞はこれらのメカニズムを利用して大量のH ⁺を再吸収し、同時に細胞内のカリウム濃度を上昇させます。この濃度勾配により、カリウムはカリウムチャネルを介して細胞の頂端表面から尿細管腔へ分泌されます（この促進拡散はB型介在細胞と集合管の主細胞の両方で発生します）。2 ) 代謝性アルカローシスは、嘔吐などの体液量減少状態にあることが多いため、アルドステロンを介したメカニズムによってもカリウムが失われます。3 ) 代謝性アルカローシス中、血漿HCO ₃ ⁻濃度の急激な上昇（例えば嘔吐によって引き起こされる）は、腎近位尿細管のこの陰イオンの再吸収能力を超え、カリウムは重炭酸塩の必須陽イオンパートナーとして排泄されます。^{[ 14 ]}
  
  
• アルドステロン値が異常に高くなる病態は、高血圧や尿中へのカリウムの過剰喪失を引き起こす可能性がある。これらの病態には、腎動脈狭窄や副腎の腫瘍（一般に悪性ではない）（例えば、コーン症候群（原発性アルドステロン症））などがある。クッシング症候群も、過剰なコルチゾールがNa ⁺ /K ⁺ポンプに結合してアルドステロンのように作用するため、低カリウム血症を引き起こす可能性がある。高血圧と低カリウム血症は、コルチゾールがアルドステロン受容体を刺激できるようにする11-β-ヒドロキシステロイド脱水素酵素2型酵素の欠損によっても見られることがある。この欠損は、見かけ上のミネラルコルチコイド過剰症候群として知られ、先天性の場合もあれば、ハーブサプリメント、キャンディー、噛みタバコにも含まれる甘草抽出物に含まれるグリチルリチンの摂取によって引き起こされる場合もある。 ^[要出典]
• バーター症候群やギテルマン症候群といった腎臓の塩分輸送体のまれな遺伝性疾患は、利尿薬投与時と同様に低カリウム血症を引き起こすことがあります。アルドステロンの一次性過剰による病態とは異なり、バーター症候群やギテルマン症候群では血圧は正常または低値を示します。^{[ 15 ]}

• アルカローシスに加えて、他の要因も細胞内へのカリウムの一時的な移行を引き起こす可能性があり、これはおそらくNa ⁺ /K ⁺ポンプの刺激によるものと考えられる。^{[ 16 ]}これらのホルモンや薬剤には、インスリン、エピネフリン、その他のβ作動薬（サルブタモールやサルメテロールなど）、キサンチン（テオフィリンなど）が含まれる。^{[ 17 ] [ 18 ]} 興奮剤（アンフェタミン、メチルフェニデート、コカイン）もβ2受容体を刺激することで低カリウム血症を引き起こす可能性がある。^{[ 19 ] [ 20 ]}
• 低カリウム血症性周期性四肢麻痺を引き起こす、筋イオンチャネルおよびトランスポーターのまれな遺伝性欠陥は、重度の低カリウム血症および筋力低下の発作を時折引き起こすことがあります。これらの欠陥は、カテコールアミン、インスリン、および甲状腺ホルモンによって産生されるカリウムの正常な変化に対する感受性を高め、細胞外液から筋細胞へのカリウムの移動を引き起こします。^{[ 21 ]}

• いくつかの発表された報告書では、慢性的に過剰なコーラ摂取（4～10L /日）に関連した重度の低カリウム血症を患った個人について記述しています。^{[ 22 ]}低カリウム血症はカフェインの利尿作用^{[ 23 ]}と大量の水分摂取の組み合わせによるものと考えられていますが、多量の果糖摂取による下痢に関連している可能性もあります。^{[ 24 ] [ 25 ]}

• 偽性低カリウム血症は、採血後に血液サンプル中の代謝活性細胞がカリウムを過剰に取り込むことで生じるカリウム量の減少です。これは、血液サンプルが処理前に数時間温かい環境に置かれた場合に発生する可能性のある臨床検査上のアーティファクトであり、^{[ 26 ]}また、白血球数が極めて高い場合（白血球過多症）にも発生することがあります。^{[ 27 ]}

体内のカリウムの約98%は細胞内に存在し、残りは血液を含む細胞外液に存在します。この濃度勾配は主にNa ⁺ /K ⁺ポンプによって維持されています。^{[ 28 ]}

カリウムは、筋肉や神経の活動を含む多くの身体機能に不可欠です。細胞内と細胞外のカリウムの電気化学的勾配は神経機能に不可欠であり、特に活動電位が通過した後、細胞膜を静止状態に再分極させるためにはカリウムが必要です。細胞外のカリウム濃度が低下すると、静止膜電位の過分極を引き起こします。この過分極は、ゴールドマンの式で定義されるように、静止膜電位に対するカリウム勾配の変化によって引き起こされます。その結果、活動電位を開始するための膜の脱分極には、通常よりも大きな刺激が必要になります。^[要出典]

心臓において、低カリウム血症はナトリウムチャネルの不活性化からの回復が不完全であるため不整脈を引き起こし、活動電位の誘発が起こりにくくなります。さらに、細胞外カリウムの減少は（逆説的に）I- _{Krカリウム電流の活動を抑制し、心室再分極を遅らせます。この再分極の遅延は}、リエントリー性不整脈を促進する可能性があります。^{[ 29 ]}

正常なカリウム値は3.5～5.0 mmol/Lで、3.5 mmol/L未満（3.5 mEq/L未満）は低カリウム血症と定義されます。^{[ 1 ] [ 30 ]}

低カリウム血症は特徴的な心電図変化（PR延長、ST部分およびT波の低下、U波の形成）を引き起こす。 ^{[ 4 ]}

低カリウム血症に関連する最も初期の心電図所見は、T波高の低下です。その後、血清カリウム値がさらに低下するにつれて、ST低下とT波逆転が現れます。心室プルキンエ線維の再分極が長引くため、顕著なU波（通常はV2誘導およびV3誘導で観察されます）が出現し、しばしばT波に重畳するため、血清カリウム値が3mEq/Lを下回るとQT間隔の延長が現れます。^{[ 31 ]}

カリウム欠乏量は、以下の式で計算できます。
カリウム_欠乏量（mmol）＝（カリウム_{正常下限値}− カリウム_測定値）×体重（kg）×0.4。
一方、1日のカリウム必要量は、体重（kg）に1mmolを掛けて算出します。カリウム欠乏量と1日のカリウム必要量を足すと、mmol単位で補正すべきカリウムの総量が得られます。mmolを13.4で割ると、グラム単位のカリウム量が得られます。^{[ 32 ]}

治療には、食生活の改善、下痢の治療、原因となる薬剤の中止など、原因への対処が含まれます。カリウム喪失の重大な原因がなく、低カリウム血症の症状を示さない人は、治療を必要としない場合があります。急性期には、10 mEqのカリウムを補充すると、通常、投与直後に血清カリウム値が0.1 mEq/L上昇すると予想されます。しかし、慢性低カリウム血症の患者では、組織の再分布により補充に時間がかかります。例えば、1 mEq/Lの補正には、数日かけて1000 mEq以上のカリウムを投与する必要がある場合があります。^{[ 6 ]}

軽度の低カリウム血症（>3.0 mEq/L）は、カリウム含有食品の摂取、または塩化カリウムの錠剤やシロップ（経口サプリメント）の摂取によって治療できます。カリウムを豊富に含む食品には、ドライフルーツ（特にアプリコット、プルーン、イチジク）、ナッツ類、ブランシリアル、小麦胚芽、リマ豆、糖蜜、緑葉野菜、ブロッコリー、冬カボチャ、ビーツ、ニンジン、カリフラワー、ジャガイモ、アボカド、トマト、ココナッツウォーター、柑橘類（特にオレンジ）、カンタロープ、キウイ、マンゴー、バナナ、赤身の肉などがあります。^{[ 33 ] [ 34 ]}

カリウムを豊富に含む食品を摂取するだけでは、低カリウム血症の改善には不十分な場合があり、カリウムサプリメントの摂取が推奨されます。食品に含まれるカリウムはほぼ完全にリン酸と結合しているため、嘔吐、利尿療法、経鼻胃管ドレナージなどによって起こる低塩素血症に伴う低カリウム血症の改善には効果がありません。さらに、食事のみでカリウムを補給しようとすると費用がかさみ、大量の食事が必要となる可能性があるため、体重増加につながる可能性があります。また、血清カリウム濃度とナトリウム濃度は逆相関関係にあるため、食事中のナトリウム摂取量を制限するよう努めるべきです。マグネシウム摂取量の増加も同様の生理学的理由から有益である可能性があります。^{[ 34 ]}

経口摂取による塩化カリウムサプリメントは、正確な量のカリウムを含有しているという利点がある一方で、不快な味がする可能性があり、吐き気や腹部不快感などの副作用の可能性があるという欠点もあります。代謝性アシドーシスに伴う低カリウム血症の改善には、重炭酸カリウムが推奨されます。^{[ 34 ]}

重度の低カリウム血症（<3.0 mEq/L）には静脈内補充が必要になる場合があります。通常は、 1リットルあたり20～40 meq/LのKClを含む生理食塩水が使用され、3～4時間かけて投与されます。^{[ 35 ]}より速い速度（20～25 meq/hr）でIVカリウムを投与すると、意図せず心臓が突然のカリウム濃度の上昇にさらされ、心ブロックや心停止などの危険な不整脈を引き起こす可能性があります。^{[ 29 ]}そのため、より速い注入速度は通常、集中治療室など、心拍リズムを継続的に監視できる場所でのみ行われます。^{[ 35 ]}静脈内でカリウムを補充する場合、特に高濃度のカリウムを使用する場合は、注入部位の灼熱感や、まれに発生する静脈の損傷を避けるために、中心静脈ラインによる注入が推奨されます。^{[ 36 ]}末梢輸液が必要な場合、カリウムを多量の液体で希釈するか、少量のリドカインを静脈内輸液に添加することで灼熱感を軽減できますが、^{[ 35 ]}リドカインの添加は医療ミスの可能性を高める可能性があります。^{[ 37 ]}重度の低カリウム血症の場合でも、安全性を考慮すると経口補給が推奨されます。徐放性製剤は急性期には避けるべきです。^[要出典]

再発性または治療抵抗性の低カリウム血症は、アミロライド、トリアムテレン、スピロノラクトン、エプレレノンなどのカリウム保持性利尿薬で治療できる場合があります。マグネシウムはカリウム吸収の補因子であるため、低マグネシウム血症が併発するとカリウム補充が阻害されます。^{[ 34 ]}

ラリー・ニーヴンのSF小説『運命の道』の筋書きは、カリウムの不足とそれによるカリウム欠乏症、そしてそれが世界の入植者とその社会に及ぼす影響を中心に展開される。^{[ 38 ] [ 39 ] [ 40 ] [ 41 ]}

• バーター症候群
• ギテルマン症候群
• 低カリウム性アシドーシス
• カリウム欠乏（植物障害）
• 上腸間膜動脈症候群

• Firth J (2010). 「カリウム恒常性の障害」 . David A. Warrell, Timothy M. Cox, John D. Firth, Graham S. Ogg (編).オックスフォード医学教科書. 第1巻（第5版）. オックスフォード: オックスフォード大学出版局. pp.  3831– 3845. doi : 10.1093/med/9780199204854.003.210202_update_001 . ISBN 978-0-19-920485-4。
• Greenlee M, Wingo, CS, McDonough, AA, Youn, JH, Kone, BC (2009年5月5日). 「ナラティブレビュー：カリウム恒常性と低カリウム血症における概念の進化」 (PDF) . Annals of Internal Medicine . 150 (9): 619–25 . doi : 10.7326 /0003-4819-150-9-200905050-00008 . PMC  4944758. PMID  19414841. NIHMSID: NIHMS800438.

• 選択された食品の共通測定単位あたりの含有量（栄養素含有量順）（カリウム）
• カリウムを豊富に含む食品一覧（マサチューセッツ大学医学部） 2017年1月3日 アーカイブ、Wayback Machineより
• 全米希少疾患機構：低カリウム血症