正常な人の血清K+は3.5～5.5mmol/Lですが.臨床的には摂取量の不足や特定の病気.薬剤によって低カリウム血症になることも珍しくなく.血清K+＜3.5mmol/Lを低カリウム血症と定義しています。
しかし.血清カリウムが減少したからといって.必ずしも体内のカリウムが不足しているわけではなく.細胞外液のカリウム濃度が低下しているだけで.全身性カリウム不足の場合は必ずしも減少しない。 したがって.臨床的な判断は病歴と臨床症状との関連でなされるべきです。 低カリウム血症の臨床症状は.血清カリウム濃度やカリウム濃度の低下速度.体の状態と密接に関係しています。
I. カリウムイオンの生理機能
1.カリウムは.主に細胞膜のカリウムに対する透過性と膜内外のカリウム濃度差によって決まる細胞膜の静止電位を維持するための物質的基盤であり.カリウムは.細胞膜の静止電位を維持するための物質的基盤である。 この電位は.神経筋組織の興奮性に影響を与える重要な因子である。
2.カリウムは多くの代謝過程に関与し.グリコーゲンやタンパク質の合成に深く関わっています。 ホスファターゼやスルフヒドリラーゼなど.糖の代謝に関わる酵素の中には.カリウムが高濃度でないと活性化しないものがあります。
3.細胞内・細胞外液の浸透圧・酸塩基平衡の調整細胞内に多量（細胞外の約20倍）に存在するカリウムイオンは.細胞内液の浸透圧・酸塩基平衡を維持するだけでなく.細胞外液の浸透圧・酸塩基平衡にも影響を与えています。
II.低カリウム血症のいくつかの症状
1.神経・筋系
カリウムには神経筋のストレスを維持する働きがあり.血液中のカリウム濃度が一定に保たれて初めて神経筋系が正常化されるのです。 血清カリウムが減少すると.神経筋の興奮性.伝導性が低下し.筋力低下が起こる。
(1) 骨格筋の衰えと麻痺
筋力低下は通常.下肢.特に大腿四頭筋に始まり.歩行困難や起立時のふらつきで現れます。低カリウム血症の増加に伴い.筋力低下は悪化し.体幹や上肢筋を巻き込み.呼吸筋を侵し呼吸不全を起こします。 重症筋無力症は一般に血清カリウム値が3mmol/L以下で発症し.2.5mmol/L以下では麻痺が起こり.呼吸不全も合併しやすくなります。 肺機能不全の患者では.呼吸不全や呼吸不全の増悪につながる低カリウム血症がより一般的であるが.臨床的には見過ごされやすい。
(2) 平滑筋の衰えと麻痺
腹部膨満感.便秘.重症の場合は麻痺性腸閉塞.尿閉などの症状が現れます。
2.中枢神経症状
患者は.イライラ.気分の落ち込み.脱力感.重症の場合は精神的な落ち込み.眠気.混乱.昏睡状態になります。
3.循環器系の症状
カリウムは心臓の働きを維持します。 収縮期には.アクチンとミオシンの結合とATPの結合の前にカリウムが細胞から逃げ出し.拡張期に細胞へ移動する。
(1) 不整脈：自律神経系細胞の興奮性.伝導組織の異常が関係するもので.主に洞結節の興奮性の低下.房室接合部での伝導の遅延.異所性リズム細胞の興奮性の上昇によって現れ.洞性徐脈.心房または心室の早発.上室性頻拍.心房細動.房室ブロック.さらには心室頻拍と様々な不整脈が起こり得るものです。 心室細動 また.ジギタリス中毒を起こしやすい。
心電図所見は.低カリウム血症の診断に価値がある。 低カリウム血症が悪化すると.P波拡大.QRS波拡大.上記の不整脈が出現することがあります。
(2）心不全：重症低カラ血症による心筋機能および構造の変化は.特に基礎心機能が低下した患者において.心不全を直接誘発または増悪させる可能性があります。
(3) 低血圧：植物性機能障害による血管拡張が関与している可能性がある。
(4)横紋筋融解症
通常の筋収縮時には.横紋筋からカリウムが放出され.エネルギー需要に適応するために局所的な血管拡張を引き起こす可能性があります。 重度のカリウム欠乏症では.上記の役割が損なわれ.筋収縮時に筋組織が相対的に虚血状態になります。 重症例では横紋筋融解が起こり.腎臓から大量のミオシンが排泄され.時に急性腎不全を誘発することがあります。
5.酸塩基およびその他の電解質異常
カリウムが不足すると.腎臓の水分再吸収能力が低下し.多尿や夜間頻尿になる。 尿量過多.腎NH産生量増加.酸排泄量増加.重炭酸再吸収量増加により口渇が生じ.代謝性アルカローシスとなる。 代謝性アルカローシスにより.塩素の保持能力が低下し.血中塩素が減少する。
6.腎臓障害
主な病理学的変化は.腎尿細管機能低下.上皮細胞変性.腎間質性リンパ球浸潤.重症例では線維性変化である。 臨床的な症状としては
(1) 腎尿細管上皮細胞のNaポンプ活性低下.細胞内K+減少.水素-ナトリウム交換増加.酸性尿.代謝性アルカローシス.細胞内Na+増加.尿細管液Na+再吸収減少.低ナトリウム血症。
(2) 濃縮機能の低下：多尿.夜間頻尿の増加.低比重尿.低張力尿.抗利尿ホルモンに対する反応性の低下。
(3) アンモニア産生の増加.酸排泄の増加.HCO3-の再吸収の増加.代謝性アルカローシス。
(4) 慢性的な低カリウム血症の腎機能。 慢性的.長期的な低カリウム血症や低マグネシウム血症の患者でより一般的である。