1、水、电解质代谢紊乱,病理生理学教研室 黄丽君,病例分析:患者，因呕吐、腹泻伴发热4天住院。患者自诉虽然口渴厉害但饮水即吐。检查：体温38.2，呼吸和脉搏正常，血压110/80mm Hg，烦躁不安，口唇干裂。血清钠150mmol/，尿钠25mmol/，尿量约700ml/d。立即给予静脉滴注5葡萄糖溶液和抗生素等。天后，情况不见好转，反而面容憔悴，软弱无力，嗜睡，浅表静脉萎陷，脉搏加快，尿量约800/，血压72/50mmg，血清钠122mmol/，尿钠mmol。,思考题： 该患者治疗前发生了哪型脱水？发生的原因是什么？ 治疗后患者为何不见好转？,1、水肿的发生机制,（1）毛细血管内外液体交换失衡（
2、组织液生成增多） （2）体内外液体交换失衡（钠、水潴留）,毛细血管流体静压增高 血浆胶体渗透压 微血管壁通透性 淋巴回流受阻,1、水肿的发生机制,（1）毛细血管内外液体交换失衡（组织液生成增多） （2）体内外液体交换失衡（钠、水潴留）,肾小球滤出的钠水60-70%由近曲小管主动吸收其余由远曲小管在激素的调节下吸收,球管失平衡, 肾小球滤过率下降 原发性：广泛的肾小球病变引起的肾小球滤过率及滤过面积减少。 继发性：有效循环血量明显 肾血流量, 肾小管重吸收钠、水增多 肾血流重新分布：近髓肾单位血流增多 心房钠尿肽分泌,肾血流重新分布, 肾小管重吸收钠、水增多 肾血流重新分布：近髓肾单位血流增多
3、心房钠尿肽分泌：（有效循环血量降低 心房牵张感受器兴奋性降低 心房肽分泌 抑制肾小管对钠的吸收；抑制醛固酮的分泌 近曲小管吸收增加 ）, 醛固酮分泌增多 有效循环血量减少：使肾素分泌 肝灭活减少 抗利尿激素分泌增加 有效循环血量减少 肝灭活减少,心功能不全,心输出量,静脉回流障碍,静脉系统淤血,毛细血管血压,毛细血管壁能透性,血浆胶体渗透压,淋巴回流受阻,组织液生成,水肿,有效循环血量,肾血流量,GFR,RAAS激活,醛固酮,球管失衡,钠水潴留,ADH,水肿液的性状：漏出液 全身性水肿的分布特点 水肿对机体的影响,2、水肿的表现特征及对机体的影响,全身性水肿的分布特点：,肝性水肿：腹水为主 局
4、部血液动力 学因素,心性水肿：首先出现于低垂部；重力效应,肾性水肿：首先表现为眼睑、 组织结构特点面部水肿；,水肿液的性状：漏出液 全身性水肿的分布特点 水肿对机体的影响,2、水肿的表现特征及对机体的影响,水肿对机体的影响,有利作用：（主要指炎性水肿） （1）稀释毒素 （2）运送抗体及药物 （3）水肿液中的大分子物质吸附有害物质阻碍其入血 不利影响： （1）细胞营养障碍 （2）水肿对器官组织功能活动的影响（脑水肿、喉头水肿）,心性水肿 肾性水肿 肝性水肿 肺水肿 脑水肿,3、常见水肿的特点,第三节 钾代谢紊乱,目标： 掌握：钾平衡的调节机制；低钾血症的概念、原因和机制以及对机体的影响。 了解：
5、钾的生理功能，钾平衡；高钾血症的概念、原因和机制以及对机体的影响；低钾血症与高钾血症的防治原则。,一、钾的正常代谢,（一）钾的主要生理功能,1、维持细胞新陈代谢 2、保持细胞静息膜电位 3、调节细胞内外的渗透压和酸碱平衡,钾的含量与分布 正常人体内的含钾量约为5055 mmol /kg体重。 98%于细胞内， 细胞内液的钾为140 160 mmol/L，血清钾为3.55.5 mmol/L。 血清钾比血浆钾高。,（二）钾平衡,体内钾的来源去路,来源：从正常膳食中每天摄入70100 mmol钾，其中90%被肠道吸收。吸收后先转入细胞内。 10%肠道排泄。 去路：肾脏排泄“多吃多排，少吃少排，不吃也
6、排” 机体每天最低的排钾量(尿、粪)也在10mmol以上，必须由食物补充。 汗液内有非常少的钾,（三）钾平衡的调节,1、钾的跨细胞转移 2、肾的排钾功能 3、结肠的排钾功能,1、钾的跨细胞转移 调节钾跨细胞转移的基本机制为泵-漏机制,（1）促进细胞外钾转入细胞内的主要因素 胰岛素 肾上腺素受体的激活 细胞外液K+浓度升高可直接刺激Na+-K+-ATP酶的活性，促进细胞摄钾 血清钾浓度升高可直接刺激胰岛素分泌。 碱中毒促进钾离子进入细胞内。,K+,碱中毒、酸中毒,（2）促进细胞内钾转移到细胞外的主要因素 肾上腺素受体的激活 酸中毒 剧烈运动时的肌肉收缩 细胞外液渗透压的急性升高,K+,碱中毒、酸
7、中毒,细胞外液渗透压,（三）钾平衡的调节,1、钾的跨细胞转移 2、肾的排钾功能 3、结肠的排钾功能,2、肾的排钾功能 肾小球滤过：钾自由通过肾小球滤过膜 近曲小管与髓袢重吸收：始终吸收滤过钾量的90%-95% 远曲小管、集合管调节钾平衡 远曲小管、集合管的钾分泌（由主细胞完成） 集合小管对钾的重吸收（由闰细胞执行 影响远曲小管和集合管排钾的因素）,血管,肾小管腔,主细胞： Principal Cell占远曲肾小管及集合管上皮细胞的90%，正常情况下，大约有1/3左右的尿钾是主细胞分泌的。,主细胞泌钾,影响因素： 影响主细胞基底膜面的Na+-K+-ATP泵活性 影响管腔面胞膜对K+的通透性 改变
8、从血到小管腔的电化学梯度,2、肾的排钾功能 肾小球滤过：钾自由通过肾小球滤过膜 近曲小管与髓袢重吸收：始终吸收滤过钾量的90%-95% 远曲小管、集合管调节钾平衡 远曲小管、集合管的钾分泌（由主细胞完成） 集合小管对钾的重吸收（由闰细胞执行） 影响远曲小管和集合管排钾的因素,K +,H+,闰细胞,血管,肾小管腔,2、肾的排钾功能 肾小球滤过：钾自由通过肾小球滤过膜 近曲小管与髓袢重吸收：始终吸收滤过钾量的90%-95% 远曲小管、集合管调节钾平衡 远曲小管、集合管的钾分泌（由主细胞完成） 集合小管对钾的重吸收（由闰细胞执行） 影响远曲小管和集合管排钾的因素,影响远曲小管和集合管排钾的因素： 醛
9、固酮：排钾（可增加泵的活性及对钾的通透性） 细胞外液钾浓度：增高时可增加泵的活性 远曲小管的原尿流速：流速增大促进排钾 酸碱平衡状态：酸中毒时H+抑制主细胞钠钾泵排钾减少,（三）钾平衡的调节,1、钾的跨细胞转移 2、肾的排钾功能 3、结肠的排钾功能,约占排钾量的 10% (泌K+)，亦受醛固酮的的调控。在肾衰时，可达摄入钾量的1/3。,二、低钾血症,低钾血症（hypokalemia）概念,血清钾浓度低于3.5mmol/L，称为低钾血症。缺钾：指细胞内钾和机体总钾量的缺失。低钾和缺钾常同时发生，但也可分别发生,（一） 原因和机制,1、钾摄入不足：因疾病或治疗需要不能进食或禁食者，一周左右可发生低
10、血钾。 2、钾丢失过多 3、钾进入细胞内增多,2、钾丢失过多 （1）经胃肠道失钾（最常见）机制：消化液内有大量钾血容量下降使醛固酮分泌增多 （2）经肾失钾 （3）经皮肤失钾,2、钾丢失过多 （1）经胃肠道失钾（最常见）机制：消化液内有大量钾血容量下降使醛固酮分泌增多 （2）经肾失钾 （3）经皮肤失钾,（2）经肾失钾 应用利尿剂不当 醛固酮过多 原尿流速增加 镁缺失 远曲小管性酸中毒 远曲小管内阴离子增多时可影响K +的吸收,应用利尿剂不当： 抑制肾小管对氯、钠的重吸收，远曲小管内钠含量增多，与钾交换也增加。 渗透性利尿后容量减少导致醛固酮分泌增多 抑制碳酸酐酶活性的利尿剂可增加远曲小管Na+-
11、K+交换,经肾失钾: 利尿剂:,Na+,K+,Na+,应用利尿剂不当： 抑制肾小管对氯、钠的重吸收，远曲小管内钠含量增多，与钾交换也增加。 渗透性利尿后容量减少导致醛固酮分泌增多 抑制碳酸酐酶活性的利尿剂可增加远曲小管Na+-K+交换,近曲小管,（2）经肾失钾 应用利尿剂不当 醛固酮过多 原尿流速增加 镁缺失 远曲小管性酸中毒 远曲小管内阴离子增多时可影响K +的吸收,醛固酮,经肾失钾: 醛固酮,Na+,K+,Na+,K+,（2）经肾失钾 应用利尿剂不当 醛固酮过多 原尿流速增加 镁缺失 远曲小管性酸中毒 远曲小管内阴离子增多时可影响K +的吸收,经肾失钾: 远端原尿流速,Na+,K+,Na+
12、,K+,（2）经肾失钾 应用利尿剂不当 醛固酮过多 原尿流速增加 镁缺失 远曲小管性酸中毒 远曲小管内阴离子增多时可影响K +的吸收,醛固酮,经肾失钾: 镁缺失,Na+,K+,Na+,K+,（2）经肾失钾 应用利尿剂不当 醛固酮过多 原尿流速增加 镁缺失 远曲小管性酸中毒 远曲小管内阴离子增多时可影响K +的吸收,Na+,H+,（2）经肾失钾 应用利尿剂不当 醛固酮过多 原尿流速增加 镁缺失 远曲小管性酸中毒 远曲小管内阴离子增多时可影响K +的吸收,2、钾丢失过多 （1）经胃肠道失钾（最常见）机制：消化液内有大量钾血容量下降使醛固酮分泌增多 （2）经肾失钾 （3）经皮肤失钾：皮肤出汗导致失钾
13、,（一） 原因和机制,1、钾摄入不足：因疾病或治疗需要不能进食或禁食者，一周左右可发生低血钾。 2、钾丢失过多 3、钾进入细胞内增多,3、钾进入细胞内增多 只引起低钾血症而不引起缺钾胰岛素过量碱中毒-肾上腺素受体激动剂某些毒物:钡中毒低钾性周期性麻痹,+,K,K+,K+,K+,K+,阻断钾通道,K+,K,（二）对机体的影响,对机体的影响和程度与下例因素有关： 血清钾降低程度 起病快慢 个体差异,（二）对机体的影响,1、对肌肉组织的影响：（1）肌肉组织兴奋性降低 表现：肌肉松弛无力或驰缓性麻痹（超极化阻滞状态） 机制：静息电位下移与阈电位间距离加大（急性低钾明显，慢性则变化不明显 （2）横纹肌溶
14、解 机制：局部钾浓度增加引起血管扩张，严重低钾血症时运动不能使细胞释放钾，可造成缺血。,死亡的主要原因,E m =E K+ =59.5lg K+ e / K+ i,（二）对机体的影响,1、对肌肉组织的影响：（1）肌肉组织兴奋性降低 表现：肌肉松弛无力或驰缓性麻痹（超极化阻滞状态） 机制：静息电位下移与阈电位间距离加大（急性低钾明显，慢性则变化不明显 （2）横纹肌溶解 机制：局部钾浓度增加引起血管扩张，严重低钾血症时运动不能使细胞释放钾，可造成缺血。,死亡的主要原因,(),低钾血症,(-),Skelecton muscle damage,低钾血症时心肌细胞是不是和骨骼肌细胞的反应一样？,心肌细胞
15、膜对K+通透性降低 K+e降低骨骼肌和平滑肌细胞膜K+通透性保持正常,K+,K+,K+,K+,K+,Na +,Na +,K+,Na +,Na +,Na +,Na +,K+,Na +,K+,K+,K+,K+,K+,K+,Ca 2+,Ca 2+,Ca 2+,K+,K+,Ca 2+,Na +,K+,顺浓度外流,静息电位,Na +内流,0期,瞬时K+外流,1期,Na +,Ca 2+ Na +内流和K+外流平衡,2期,K+外流,3期,Ca 2+ Na +外流和K+内流,4期,0,1,2,3,4,2、对心脏的影响：引起各种心律失常。 机制： 对心肌生理特性的影响A. 兴奋性增高B. 心肌传导性降低：与钠内
16、流的速度有关C. 心肌自律性增高D. 心肌收缩性增高E. 对心电图的影响,A. 兴奋性增高 急性低钾血症时心肌细胞对钾的通透性降低，其静息电位减小（绝对值），兴奋性增强。,2、对心脏的影响：引起各种心律失常。 机制： 对心肌生理特性的影响A. 兴奋性增高B. 心肌传导性降低：与钠内流的速度有关C. 心肌自律性增高D. 心肌收缩性增高E. 对心电图的影响,B.心肌传导性降低心肌细胞静息电位上移，故除极时钠内流减少，0期除极的速度减慢，心肌传导性降低。,2、对心脏的影响：引起各种心律失常。 机制： 对心肌生理特性的影响A. 兴奋性增高B. 心肌传导性降低：与钠内流的速度有关C. 心肌自律性增高D.
17、 心肌收缩性增高E. 对心电图的影响,C.心肌自律性增高：窦房结起搏细胞对细胞外钾浓度变化不敏感 心肌细胞在低钾血症时膜对钾通透性降低，钾外流减小，钠内流相对加速、自动去极化加速，自律性增高。,2、对心脏的影响：引起各种心律失常。 机制： 对心肌生理特性的影响A. 兴奋性增高B. 心肌传导性降低：与钠内流的速度有关C. 心肌自律性增高D. 心肌收缩性增高E. 对心电图的影响,D. 心肌收缩性增高： 急性低血钾， 其对钙内流的抑制作用减弱，所以钙内流加速，心肌细胞内钙增多，兴奋-收缩偶联加强，收缩性增强。严重缺钾，细胞代谢障碍，收缩性降低,2、对心脏的影响：引起各种心律失常。 机制： 对心肌生理
18、特性的影响A. 兴奋性增高B. 心肌传导性降低：与钠内流的速度有关C. 心肌自律性增高D. 心肌收缩性增高E. 对心电图的影响,+30,0,-30,-60,-90,改变： P-R间期延长； QRS波增宽； S-T段压低； T波低平 ； U波明显。,E.心电图的改变及机制,机制： P-R间期延长：心房到心室传导减慢； QRS波增宽：心室肌传导性降低； ST压低：细胞外液钾浓度降低时对钙内流抑制作用减弱，钙内流加速，2相平台期缩短； T波低平：3相复极化延长（K+外流过程延缓） U波增高：低钾对Purkinje比心室肌的影响大，故：Purkinje纤维复极化过程延长心室肌复极化过程,3、对肾的影响
19、 4、对消化系统的影响 5、对糖代谢的影响 6、代谢性碱中毒,（三）防治原则,1、积极防治原发病 2、补钾： 能口服尽量口服 病情危重或不能口服者静脉补钾：浓度要低，速度要慢。 严重缺钾（主要是细胞内钾不足）补钾要持续一段时间，使细胞内外K+ 达到平衡。 见尿补钾，每小时尿量30ml以上。 补钾时密切观察病情，防止高血钾发生,病例分析,患者女性，65岁。因腹痛、腹泻、脓血便伴恶心、纳差1周，在当地医院治疗症状好转 入院前6出现下腹胀、排尿严重困难而急诊入院。病程中无尿路刺激症状，既往体健。,入院检查:36.8，105次/分，18次/分,112/86mmHg。神志清楚，表情痛苦。心界不大，心率1
20、05次/分，律齐，心音低，无杂音。两肺呼吸音正常。腹软，下腹膨隆，轻压痛，叩诊浊音，肠鸣音23次/分。四肢肌力基本正常，两侧膝反射减弱。余未发现阳性体征。,心电图：窦性心动过速,波低平。 血：K+3.0mmol/L，Na+136mmol/L。 大便镜检：( +)、( +)、脓细胞(+)。尿常规、肝肾功能、血常规均正常。 胸片及肝、胆、肾、超均正常。,临床诊断: 低钾血症 急性细菌性痢疾 急性尿潴留,1、患者为什么出现低钾血症? 2、为什么出现肌力减退以及尿潴留现象?,三、高钾血症,高钾血症（hyperkalemia）的概念：血清钾高于5.5mmol/L，称为高钾血症。,肾脏排钾减少 细胞内钾转
21、移到细胞外 钾摄入过多,（一）原因和机制,1. 肾脏排钾减少：,引起高钾血症的最主要原因 （1）肾小球滤过率显著降低。 大量失血、失液 急性肾功能衰竭：早期 慢性肾功能衰竭：晚期,（2）盐皮质激素缺乏 肾上腺皮质功能不全（Addison病） 醛固酮合成障碍（先天性酶缺乏）等， 醛固酮抵抗症（肾小管上皮细胞对醛固酮反应性降低） （3）长期应用潴钾利尿剂,肾脏排钾减少 细胞内钾转移到细胞外 钾摄入过多,（一）原因和机制,2.细胞内钾转移到细胞外 (1)急性酸中毒：H+- K+交换 (2)缺氧：ATP减少，钠泵失灵；缺氧引起酸中毒或细胞坏死） (3)组织分解：细胞内钾释放 (4)高钾血症型周期性麻痹
22、,肾脏排钾减少 细胞内钾转移到细胞外 钾摄入过多：主要见于肾功能障碍者,（一）原因和机制,1. 对肌肉组织的影响 2. 对心脏的影响 3. 代谢性酸中毒,（二）对机体的影响,1. 对神经肌肉的影响 （1）急性高钾血症 急性轻度高钾血症 急性重度高钾血症 （2）慢性高钾血症：,（1）急性高钾血症 急性轻度高钾血症，由于细胞内外钾浓度差减小，静息电位负值变小与阈电位距离接近兴奋性升高。主要表现为感觉异常、肌肉痛疼、肌束震颤等症状。 急性重度高钾血症，随着细胞外钾浓度急剧升高，细胞内、外钾浓度差更小，静息期细胞内钾外流更少，静息电位接近阈电位，细胞膜快钠通道失活，动作电位形成障碍，神经肌肉兴奋性降低
23、甚至消失。出现四肢软弱无力，甚至发生弛缓性麻痹。,1. 对神经肌肉的影响 （1）急性高钾血症 急性轻度高钾血症 急性重度高钾血症 （2）慢性高钾血症：血清钾缓慢增高时，细胞内也增多，故静息电位变化不明显。,1. 对肌肉组织的影响 2. 对心脏的影响 3.代谢性酸中毒,（二）对机体的影响,2. 对心脏的影响 （1）兴奋性：轻度高钾时，静息电位减小，显著高钾时静息电位过小，电压依赖性钠通道失活，兴奋性则出现先增高后降低。 （2）传导性：静息电位过小，动作电位0期的幅度变小，传导性则降低。 （3）自律性：高钾时细胞膜的钾通道通透性增高，故外流增多，而钠内流则减少，自律性降低。 （4）心肌收缩性：钾升
24、高干扰钙内流降低；高钾可促进钠-钾泵，使细胞外液的钠浓度增高，后者促进钠-钙交换。故收缩性降低。,（5）心电图改变： P波压低、 PR间期延长、 QRS综合波增宽、T波高尖等。,高钾血症时，由于传导速度减慢，所以引起的心律失常主要以传导阻滞为主。,1、对肌肉组织的影响 2、对心脏的影响 3、代谢性酸中毒,（二）对机体的影响,3.代谢性酸中毒 1）高钾血症时，细胞外K+进入细胞内，细胞内的H+移至细胞外，导致代谢性酸中毒。2）由于细胞内的H+降低，肾脏远曲小管上皮排泌H+减少（反常碱性尿），导致代谢性酸中毒。,（三）防治原则 1、对抗钾的心肌毒性：可注射Na+、Ca2+溶液。 2、使钾移入细胞内: 给予胰岛素+葡萄糖 给予碱性溶液 3、加速钾的排出： 用阳离子交换树脂口服或灌肠，血液透析排钾。,病例分析,患者，女，64岁，因腹泻1天，伴胸闷憋气半小时急诊入院，糖尿病史21年，肾功能不全3个月，入院前腹泻10余次。查体：肌张力减退，腱反射消失,病理反射未引出。 血钾9.79mmol/L，血糖水平升高。心电图为律不齐，T波高尖。,诊断：高钾血症 原因： 糖尿病胰岛素缺乏+高血糖 肾病少尿,钾排除减少 腹泻酸中毒,
