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心电图是反映心肌细胞电活动的一门学科，电解质紊乱会影响心肌的动作电位，从而影响心肌自律性、兴奋性、传导性和收缩性，严重电解质紊乱可导致心脏激动起源异常、传导异常，甚至出现心脏停搏、室颤。在第二十九届长城国际心脏病学会议（GW-ICC）上，北京大学第三医院心血管内科张媛教授对常见电解质紊乱的心电图表现进行了讲解。

图1  心室肌细胞动作电位和主要离子流示意图

图2  心肌动作电位与心电图的大致对应关系

高钾血症

正常人体血清钾浓度3.5~5.5 mmol/L。＞5.5mmol/L，为轻度高血钾；＞6.0 mmol/L，为中度高血钾；＞7.0 mmol/L，为重度高血钾。

1. 对心肌动作电位的影响

高血钾对心肌细胞动作电位的影响表现为细胞膜对钾离子的通透性增加，复极3相时间缩短，坡度陡峭。短时大量钾外流，引起T波高尖。随着血钾的增高，静息膜电位增高，负值降低。

细胞膜外的钾离子浓度差减少，致静息膜电位动作电位振幅降低，心脏传导减慢降低心肌细胞传导性。Em达到Et的差值减少，兴奋性增加。但高钾使自律性下降，细胞4相的内流降低，心肌细胞除极缓慢。

2. 对心肌细胞特性的影响

①心肌兴奋性先升后降：血钾浓度也是影响心肌兴奋性的重要因素，当血钾逐渐升高时，心肌的兴奋性会出现先升高后降低的现象。血钾轻度或中度增高时，细胞膜内外钾离子浓度梯度减小，静息电位绝对值减小，距阈电位接近，兴奋性增高；当血钾显著增高，静息电位绝对值过度减小时，钠离子通道失活，兴奋性则完全丧失，-60 mV以下，钠通道完全失活，快反应电位变为慢反应电位。因此，血钾逐步增高时，心肌兴奋性先升高后降低。

②传导性降低：心电图表现为T波高尖，出现各种传导阻滞，如窦房传导阻滞、房内传导阻滞、房室传导阻滞、室内传导阻滞。

③心肌自律性降低：心肌细胞膜对钾的通透性增强，舒张期（复极4相）钾外流增加钠内流相对缓慢，自律细胞自动去极化减慢，自律性降低。心电图可出现窦性心动过缓、窦性停搏。

④心肌收缩性降低：高血钾激活Na+-K+-ATP酶，钾离子泵入，钠离子泵出，Na-Ca竞争，钙内流减少，心肌细胞内钙减少，兴奋-收缩耦联减弱，心肌收缩力降低。

⑤不同细胞对高钾的敏感性不同，心房肌最敏感，心室肌其次，希蒲氏系统再次，最后是窦房结、房室结自律性细胞。

图3  不同血钾浓度对心房心室动作电位的影响

3. 心电图表现

高血钾的心电图表现主要为：①T波高尖、P波消失；②PR间期延长；③QRS波增宽；④正弦波样心电图改变；⑤束支或分支阻滞、窦性停搏、逸搏心律、室颤。

血钾5.5~6.0 mmol/L，电位3相时间缩短，坡度陡峻，心电图T波高耸，QT间期缩短。

图4  31岁男性，肾功能衰竭，血钾5.9 mmol/L 

血钾6.0~7.0 mmol/L，心肌细胞静息期膜电位上移，0相上升速度减慢，心电图上表现为QRS波增宽，呈不定型心室内阻滞图形。

图5  血钾＞7.0 mmol/L心电图表现

心房肌对血钾特别敏感，当血钾浓度增高时，在窦房结、结间束及房室结尚未受抑制之前心房肌首先抑制，致心房静止，窦房结发放的冲动不能激动心房，但仍循三条结间束至房室交界区，从而激动心室，称之为窦室传导。心电图上P波虽然消失，但QRS波群规则出现，此时称为窦室传导节律。

图6  血钾＞8.0 mmol/L心电图表现——窦室传导

低钾血症

血钾浓度＜3.5 mmol/L，称为低钾血症。血钾降低导致心肌细胞兴奋性增加，易出现折返性心律失常。血钾降低时可使起搏细胞舒张期自动去极化速度加速，且可使非起搏细胞心室肌具有起搏功能，可引发各种异位心律。

急性低钾血症时，心肌细胞膜对钾的通透性降低，细胞内钾外流减少，动作电位3相时程延长；钾外流减少对钙内流抑制作用降低，2相缩短，心肌有效不应期缩短，增加心肌细胞兴奋性。

2相缩短，3相延长，总体动作电位时程延长。心电图上表现为T波平坦、U波明显（尤其是胸前导联）和QT间期延长。

图7  不同程度低钾血症时心肌细胞动作电位与心电图的关系

图8  血钾1.7 mmol/L时心电图表现

图9  低血钾导致Tdp

高钙血症

正常血钙浓度为2.1~2.6 mmol/L。血钙浓度2.7~2.9 mmol/L，为轻度高血钙；3.0~3.4 mmol/L，为中度高血钙；＞3.4 mmol/L，为重度高血钙。

高钙血症时，细胞对钙的通透性明显加大，动作电位的2相快速内流，细胞内钙迅速到达阈值关闭L-型钙通道，降低ADP 2相的时间；激活延迟的外向整流钾电流，缩短ADP的3相。心电图表现为QT间期缩短。

图10  严重高钙血症，QT间期缩短（260 ms）

图11  严重高钙血症的Osborn波

低钙血症

血钙浓度1.9~2.1 mmol/L，为轻中度低血钙；≤1.9 mmol/L，为重度低血钙。

低血钙对心肌动作电位的影响是使2相延长，3相无明显影响。心电图主要表现：T波基本无变化；QTc延长、ST段延长为特点；心律失常少见，有房颤和Tdp的报道。

图12  低钙血症的心电图表现

低镁血症

正常血镁浓度为0.8~1.0 mmol/L，血镁浓度≤0.8 mmol/L称为低镁血症。

低镁血症对对窦房结有直接变速作用，可降低细胞内钾、增加细胞内钙，从而产生相应的心电图改变。低钾通常合并低镁。

低镁血症的心电图改变主要为：QTc间期延长；房早、室早；Tdp。

图13  低血镁，血钾正常，QTc（510 ms）

小结

张教授最后总结道，电解质紊乱导致的心电图异常在临床上很常见，常伴有水、电解质和酸碱平衡紊乱，有可能是全身重症疾病的表现，需要对患者进行有效的治疗。

图14  电解质紊乱与心电图改变

专题链接：第二十九届长城国际心脏病学会议（GW-ICC）