1、1,(Disturbance of Potassium metabolism),第二节 钾代谢紊乱,病理生理学教研室 高琳琳,2,Questions,引起血钾浓度改变的常见原因是什么?高钾血症对人体最主要的危害是什么? 为什么低钾血症和高钾血症在临床上 都会出现肌肉无力、软瘫的表现?为什么酸中毒患者常伴有高血钾,碱 中毒患者常伴有低血钾?,3,一、正常钾代谢 (Normal metabolism of potassium),1. 摄入(intake):食物(蔬菜、水果),2. 吸收(absorption): 肠道(小肠),4,3. 分布(distribution): 98% 细胞内(ICF)
2、2% 细胞外(ECF),4. 排泄(excretion) : 肾(urine 80%90) 肠 (feces 10) 皮肤 (sweat),serum K+ 3.55.5mmol/L,多吃多排,少吃少排,不吃也排(5 10 mmol/d),5. 功能 (function),参与细胞代谢(Promoting the cell metabolism),维持细胞膜静息电位 (Maintenance of the resting membrane potential),调节渗透压和酸碱平衡 (Regulating the osmotic pressure and acid-base balance),
3、6,6. 钾平衡的调节 (Regulation of potassium balance),跨细胞转移,肾调节,(泵漏机制),结肠排钾,7,1. 激素:胰岛素(泵活性)儿茶酚胺(“泵漏”) 2. 细胞外液的K+浓度(泵活性) 3. 酸碱平衡状态(细胞膜对K+通透性) 4. 渗透压(随水带出K+ ) 5. 运动,影响钾离子跨细胞转移的因素,8,肾对钾排泄的调节,肾小球:滤过 近曲小管和髓袢:几乎全部重吸收(9095%) 远曲小管和集合管:分泌、重吸收(排泄调节),分 泌 钾,重 吸 收,主细胞,Na+,K+,Na+,K+,Na+,K+,闰细胞,H+,K+,H+,K +,Na+-K+泵活性 管腔膜
4、对钾的通透性 钾的电化学梯度,K+e 增加 排钾 醛固酮 排钾 远曲小管原尿流速 (快) 排钾 酸碱平衡 ( 碱) 排钾,组织间隙,小管腔,K+,K+,9,结肠对钾排泄的调节,泌钾方式:类似远曲小管上皮主细胞泌钾受醛固酮调节,意义:肾功能衰竭时发挥重要代偿作用,10,二、低钾血症(Hypokalemia),概念 (concept)Serum K+ 3.5mmol/L,缺钾(potassium deficit) 体内总钾量的缺失,11,(一)原因和机制 (Causes and mechanisms),1. 摄入不足 (decreased K+ intake),钾来源减少,不吃也排,Hypokal
5、emia,12,2.失钾过多(increased K+ excretion),消化道失钾,肾失钾,排钾性利尿剂(原尿流速、ALD) 皮质激素:醛固酮增多症 肾疾患:肾间质性疾病、ARF多尿期 肾小管性酸中毒(质子泵;K+-Cl+同向转运体) 镁缺失(髓袢升支管腔膜侧及肌细胞膜 Na+-K+泵活性),经皮肤丢失,最主要病因,13,14,3.钾向细胞内转移 (K shifts into the cells),药物:-受体激动剂、胰岛素(泵),碱中毒,家族性低钾性周期性麻痹,毒物:钡、棉籽油中毒(棉酚)(漏),15,碱中毒(alkalosis),血K+ ,肾小管,血液,16,(二)对机体的影响 (E
6、ffects),17,复习动作电位,i,骨骼肌、平滑肌细胞,-70,-55,18,0,1,2,3,心肌非自律细胞,0期:快钠通道开放并内流(1-2ms) 1期(快速复极初期):K+负载的Ito(10ms) 2期(平台期):K+外流;Ca2+内流(100-150ms) 3期(快速复极末期):K+负载的Ik、Ik1 (100-150ms),-90,-70,+30,19,心肌自律细胞,-70,-40,0,3,4,4期:K+外流Na+、Ca2+内流,20,兴奋性取决于,Na通道的功能状态,电压依 从性,Em取决于,膜对K的通透性 (心肌细胞),注意!,复习心肌电生理特性,兴奋性:,21,传导性:取决于
7、0期去极的速度和幅度 自律性:与4期K+外流的速度有关 收缩性:取决于2期Ca2+内流的量,22,(二)对机体的影响 (Effects), 与膜电位异常相关的障碍 与细胞代谢障碍有关的损害 对酸碱平衡的影响,23,对神经肌肉的影响(effects on neuromuscular excitability),急性: 神经肌肉兴奋性 轻症: 不明显 重症:迟缓性麻痹,慢性: 神经肌肉兴奋性无明显变化 轻症: 不明显 重症:3mmol/L 肌细胞损伤 2mmol/L横纹肌溶解,24,血K+,机制 (mechanism),25,超极化阻滞 (hyperpolarized blocking),因静息电
8、位与阈电位 距离增大而使神经肌肉兴 奋性降低的现象。,26,具体表现 (manifestations),CNS:萎靡、倦怠、嗜睡,骨骼肌:四肢无力软瘫,呼吸肌麻痹,胃肠道平滑肌:食欲不振、腹胀、 麻痹性肠梗阻,27,2.对心脏的影响 (effects on the heart),心电图的变化,心肌功能的损害,28,膜内外离子浓度差增大,*,29,复极延缓T波低平,出现U波,传导性P-R间期延长,Q-T间期延长,QRS波增宽,自律性心率,异位心律,心电图的变化,2期Ca2+内流ST段下移,30,低钾血症时心电图的改变,31,心肌功能的损害,心律失常:窦性心动过速、期前收缩、阵发性室上速 心肌对洋
9、地黄类强心剂毒性作用的敏感性增加,32,3.对肾功能的影响 (effect on renal function),集合管对ADH反应性降低 ; 髓袢升支粗段对NaCl重吸收障碍,多尿(polyuria),33,4.对酸碱平衡的影响 (effect on acid-base balance),34,(三) 防治的病理生理基础(Pathophysiological basis of prevention and treatment),先口服后静脉 见尿补钾 控制量和速度 严禁静脉注射,35,三、高钾血症(Hyperkalemia),概念(Concept)Serum K+ 5.5mmol/L,36,
10、(一)原因和机制 (Causes and mechanisms),1. 肾排钾减少 (decreased K+ excretion),肾小球滤过钾:少尿、无尿,肾小管泌钾:醛固酮或反应性,最主要病因,潴钾利尿剂,37,2. K+从细胞内逸出 (K+ shifts out of cells),药物作用:受体阻滞剂、洋地黄,家族性高钾性周期性麻痹,酸中毒(AG正常型),高血糖并胰岛素不足,组织分解:溶血、挤压综合症,缺氧,38,酸中毒(acidosis),H+,血K+ ,肾小管,血液,39,40,(二)对机体的影响(Effects),41,急性: 神经肌肉兴奋性 轻症: 感觉异常或刺痛 重症:迟缓
11、性麻痹,1. 对神经肌肉兴奋性的影响 (effects on neuromuscular excitability),神经肌肉兴奋性先后,慢性:神经肌肉兴奋性无明显变化,42,血K+,机制 (mechanism),43,去极化阻滞 (hypopolarized blocking),静息电位等于或稍低于阈电位, 使细胞兴奋性反而降低的现象。,44,2.对心脏的影响 (effects on the heart),心肌兴奋性先 后,心电图的变化,心肌功能损害,45,*,46,3期K+外流,复极加速 T波高尖,传导性 P波、QRS波振幅、S波P-R间期延长、QRS波增宽,传导阻滞、兴奋性异常及自律性
12、心律失常(包括室颤),心电图的变化,47,高钾血症时心电图的变化,48,3.对酸碱平衡的影响 (effects on acid-base balance),高血钾 酸中毒(反常性碱性尿),49,(三) 防治的病理生理基础(Pathophysiological basis of prevention and treatment),减少血钾来源,促进钾移入细胞(NaHCO3、胰岛素),对抗钾的毒性( Ca2+剂、Na+剂),排钾(利尿、透析),50,大纲要求 掌握:高钾血症、低钾血症的概念及对机体的影响; 熟悉:高钾血症、低钾血症的常见原因和机制。 了解:高钾血症、低钾血症防治的病理生理学基础。,
13、51,Questions,引起血钾浓度改变的常见原因是什么?高钾血症对人体最主要的危害是什么? 为什么低钾血症和高钾血症在临床上 都会出现肌肉无力、软瘫的表现?为什么酸中毒患者常伴有高血钾,碱 中毒患者常伴有低血钾?,52,病史: 男41岁,呕吐4天, 不能进食食物和水。既往史:胃溃疡,服用抗酸药治疗。体检:重病容。血压100/60mmHg 心率90 beat/min 皮肤干燥、弹性差, 腱反射减弱。,Case study,53,化验:血Na+145mmol/L Cl-92mmol/L K+2.6mmol/L HCO3-34mmol/L BUN 35mg/dl ECG:T波低平,ST段降低 抽出3升胃内容物 诊断: 幽门梗阻,54,Questions,患者是否存在钾代谢紊乱? 对机体产生了什么影响? 其可能的病因和机制是什么? 如何纠正该患者的钾代谢紊乱?,55,THANK YOU,