低钾血症会影响心肌电生理特性、收缩功能并引发心律失常，且儿童、老年人及不同生活方式的人群受其对心肌影响存在差异，儿童心肌兴奋性高、代偿弱，老年人因基础病心肌功能减退更易受严重影响，无特殊基础病时性别差异不显著但女性妊娠期、男性不良生活方式时对心肌损害可能更严重。
一、心肌电生理特性改变
（一）对心肌细胞膜电位的影响
正常心肌细胞内钾离子浓度远高于细胞外，这种浓度差维持着心肌细胞的静息电位。当发生低钾血症时，细胞外钾离子浓度降低，细胞内钾离子外流增多，导致静息电位绝对值增大，出现超极化状态。例如，正常心肌细胞静息电位约为-90mV，低钾时可能降至-100mV左右。超极化会使心肌细胞的兴奋性发生变化，在早期，轻度低钾时，心肌细胞的兴奋性可增高，因为此时细胞膜与阈电位的距离减小，较容易达到阈电位引发动作电位；但严重低钾时，细胞膜对钾离子的通透性显著降低，静息电位与阈电位的距离过大，心肌细胞的兴奋性会降低甚至消失。
（二）对心肌动作电位时程的影响
低钾血症会影响心肌细胞动作电位的复极过程。心肌细胞的动作电位包括0期（除极）、1期（快速复极初期）、2期（平台期）、3期（快速复极末期）和4期（静息期）。在低钾时，细胞膜对钾离子的通透性降低，钾离子外流减少，导致动作电位时程延长，尤其是3期复极时间延长。这会使心肌的不应期发生改变，可能导致心律失常的发生风险增加。
二、对心肌收缩功能的影响
（一）对心肌细胞内钙代谢的影响
低钾血症可干扰心肌细胞内的钙代谢。细胞外钾离子浓度降低会影响细胞膜上的钠-钙交换蛋白功能，钠-钙交换是心肌细胞摄取和排出钙的重要机制之一。当低钾时，钠-钙交换减少，细胞内钙浓度降低，影响心肌的兴奋-收缩耦联过程。正常情况下，细胞外的钙离子内流触发肌浆网释放钙，从而引起心肌收缩。低钾导致细胞内钙减少，会使心肌收缩力减弱。例如，研究表明，低钾环境下心肌细胞的收缩蛋白对钙的敏感性也会降低，进一步影响心肌的收缩功能。
（二）对心肌能量代谢的影响
钾离子在心肌细胞的能量代谢中也起着重要作用。低钾会影响心肌细胞的糖代谢和氧化磷酸化过程。心肌细胞的能量主要来源于葡萄糖的有氧氧化，钾参与了多种酶的激活，如丙酮酸激酶等。低钾时，这些酶的活性受到抑制，葡萄糖的氧化分解受阻，心肌细胞获得的能量减少，从而影响心肌的收缩功能。
三、引发心律失常的机制
（一）触发活动
低钾血症可引起心肌细胞的触发活动。触发活动是指心肌细胞在动作电位之外产生的除极活动，可分为早后除极和晚后除极。早后除极发生在动作电位的2期或3期，与复极过程延长有关，低钾时心肌细胞复极时间延长，容易引发早后除极；晚后除极发生在动作电位4期，是由于细胞内钙超载引起的，低钾导致细胞内钙代谢紊乱，可促使晚后除极的发生。触发活动可导致异常的冲动发放，从而引发心律失常，如室性早搏、室性心动过速等。
（二）折返激动
低钾血症还可导致心肌细胞的不应期不均一，容易形成折返激动。折返激动是指冲动沿一条途径下传，又从另一条途径返回而再次激动心肌的现象。由于低钾时心肌细胞的电生理特性不均匀，不同部位心肌细胞的传导速度和不应期存在差异，当存在适宜的解剖环路时，就可能发生折返激动，引发各种心律失常，如房室折返性心动过速、室性折返性心动过速等。
四、不同人群低钾血症对心肌影响的差异
（一）儿童
儿童处于生长发育阶段，心肌细胞的电生理特性和代谢功能与成人有所不同。儿童低钾血症时，由于心肌细胞的兴奋性较高，对心律失常的易感性可能更强。例如，儿童低钾更易出现频发的室性早搏等心律失常，而且儿童的代偿能力相对较弱，低钾对心肌收缩功能的影响可能会更快地表现出来，导致心功能下降更为明显。在治疗儿童低钾血症时，需要更加密切监测心肌功能，因为儿童的心肌对低钾的耐受性较差。
（二）老年人
老年人常伴有基础疾病，如冠心病、高血压等，本身心肌细胞功能就有所减退。低钾血症对老年心肌的影响可能更为严重。老年人的心肌细胞对钾离子的调节能力下降，低钾时心肌电生理特性的改变可能更显著，更容易引发严重的心律失常。同时，老年人的心肌收缩功能本身就有一定程度的降低，低钾导致的心肌收缩功能进一步减弱可能会加重心功能不全的症状，增加心力衰竭的发生风险。在对老年低钾血症患者进行处理时，需要综合考虑其基础疾病情况，谨慎调整钾离子水平，避免对心肌造成过度损伤。
（三）女性与男性
一般来说，在没有特殊基础疾病差异的情况下，性别对低钾血症引起的心肌影响差异不显著。但女性在特殊生理时期，如妊娠期，低钾血症对心肌的影响可能会有所不同。妊娠期女性的血容量增加，电解质代谢可能会发生变化，低钾血症时对心肌电生理特性和收缩功能的影响可能会因为妊娠状态下的生理改变而有所不同。而男性如果有长期吸烟、饮酒等不良生活方式，本身心肌功能可能已经受到一定影响，此时合并低钾血症时，对心肌的损害可能会更严重。不良生活方式会使心肌细胞的代谢和电生理稳定性下降，低钾进一步加重这种情况，增加心律失常等心肌相关并发症的发生几率。
