生理病理學(xué)鉀代謝紊亂

生理病理學(xué)鉀代謝紊亂第1頁/共71頁學(xué)習要求

1.掌握低鉀和高鉀的概念、原因和對機體的影響。

2.了解其防治原則。第2頁/共71頁體內(nèi)鉀含量為50-55mmol/Kg體重7.6%骨骼1%跨細胞液（消化液）90％細胞內(nèi)(150mmol/L)1.含量與分布1.4%細胞外液(4.2mmol/L)(3.5-5.5mmol/L)第3頁/共71頁腸道天然食物攝入50—200mmol/L

5~10%（5~10mmol/L）胃腸道排鉀吸收90%腎排鉀不吃也排(20--40mmol/L)2.3—3.5g/天尿量。細胞外鉀(4.2±0.3mmol/L)細胞內(nèi)鉀90%(150mmol/L)汗腺

0-10mmol/L22.鉀的攝入和排出第4頁/共71頁

3.鉀平衡的調(diào)節(jié)(1)鉀的跨細胞轉(zhuǎn)移腎的調(diào)節(jié)（2）結(jié)腸第5頁/共71頁3.鉀平衡的調(diào)節(jié)

跨細胞轉(zhuǎn)移腎調(diào)節(jié)結(jié)腸排鉀泵－漏機制(pump-leak)主細胞閏細胞第6頁/共71頁（1）鉀的跨細胞轉(zhuǎn)移(泵—漏機制)第7頁/共71頁細胞外K+濃度第8頁/共71頁酸堿狀態(tài)H+↑第9頁/共71頁胰島素胰島素胰島素受體第二信使第10頁/共71頁兒茶酚胺(α、β)第11頁/共71頁（1）鉀的跨細胞轉(zhuǎn)移(泵—漏機制)細胞外K+濃度酸堿狀態(tài)胰島素兒茶酚胺(α、β)

其他（運動、滲透壓等）機體的總鉀量

第12頁/共71頁（2）腎的調(diào)節(jié)作用

腎小球濾過鉀近曲小管和髓袢對鉀的重吸收

遠曲小管集合管對鉀平衡的調(diào)節(jié)

第13頁/共71頁①鉀分泌機制

第14頁/共71頁①鉀分泌機制

影響主細胞基底膜面的Na+-K+泵活性影響管腔面胞膜對K+通透性改變從血到管腔的鉀電化學(xué)梯度第15頁/共71頁②影響遠曲小管集合管排鉀的調(diào)節(jié)因素細胞外鉀濃度醛固酮原尿流速酸堿狀態(tài)第16頁/共71頁細胞內(nèi)鉀90%140～160mEq/L血漿鉀1.4%4.2±0.3mEq/L泵機制胰島素β受體高鉀血癥漏機制

細胞崩解運動高滲

α受體酸中毒（1）鉀的跨細胞轉(zhuǎn)移第17頁/共71頁尿中丟失尿中丟失醛固酮增多、血鉀升高、原尿流速快、堿中毒(+)醛固酮減少、酸中毒、尿流速減慢(-)（2）腎的調(diào)節(jié)作用低鉀高鉀第18頁/共71頁4.生理功能：1）維持神經(jīng)肌肉和心肌等靜息電位，并參與動作電位的形成；2）維持細胞內(nèi)外液的滲透壓及酸堿平衡；3）維持細胞的新陳代謝。第19頁/共71頁第六節(jié)低鉀血癥(hypokalemia)低鉀血癥——血清鉀濃度<3.5mmol/L一．原因和機制1.鉀攝入不足(昏迷、術(shù)后禁食等)2.鉀丟失過多：最主要原因。

第20頁/共71頁⑶經(jīng)皮膚失K+⑴經(jīng)腎臟丟失鉀：成人失鉀最重要的原因利尿劑應(yīng)用鹽皮質(zhì)激素過多腎臟疾病鎂缺失腎小管性酸中毒腸道⑵經(jīng)消化道丟失鉀：小兒失鉀最重要的原因嘔吐、腹瀉胃腸減壓、腸瘺第21頁/共71頁腎小管性酸中毒：分為:

遠曲小管性酸中毒（ART-Ⅰ）:集合管H+排泄障礙，Na+-K+交換增強近曲小管性酸中毒(ART-Ⅱ):近曲小管上皮細胞重吸收HCO3-

及K+降低;第22頁/共71頁3.鉀跨細胞分布異常藥物（腎上腺素、胰島素）堿中毒低鉀性周期性麻痹癥鋇中毒、棉酚中毒等K+K+第23頁/共71頁[H+][K+]

[K+][H+][H+]

[K+]Na+Na+低鉀血癥堿中毒堿中毒引起低鉀血癥的機制第24頁/共71頁二．低鉀血癥對機體的影響與膜電位異常相關(guān)的障礙對酸堿平衡的影響與細胞代謝障礙有關(guān)的損害第25頁/共71頁+300-20-40-60-80-1002340去極化極復(fù)化閾電位靜息電位動作電位膜內(nèi)電位mV）細胞膜K+Ca+Na+K+K+離子轉(zhuǎn)運ATP代謝Na+泵心肌細胞的跨膜電位和離子活動示意圖第26頁/共71頁PQRST正常心電圖第27頁/共71頁第28頁/共71頁（一）與膜電位異常相關(guān)的障礙1.對膜電位的影響

*細胞靜息膜電位Em：[K+]i/[K+]e;因此[K+]e變動時，Em也隨之變動。*對肌細胞膜離子通透性的影響

[K+]e↓→心肌細胞膜對K+的通透性↓，對Ca2+的通透性↑。第29頁/共71頁2.對心肌的影響[K+]e↓胞膜對K+通透性↓[K+]外流↓Em負值↓→

興奮性↑自律細胞4期Na+內(nèi)流↑

4期自動除極↑自律性↑0期Na+內(nèi)流↓0期除極速度、幅度↓→傳導(dǎo)性↓1）心肌電生理特性的影響2期Ca2+內(nèi)流↑興奮－收縮耦聯(lián)↑心肌收縮性↑Ca2+的通透性↑Em：[K+]i/[K+]e第30頁/共71頁TRQSP正常異常第31頁/共71頁

2）心肌電生理特性改變的心電圖表現(xiàn)：（1）T波低平、增寬：心肌細胞膜鉀K+通透性↓→3期鉀外流↓→3期延長→T波低平、增寬，

（2）U波明顯：使Purkinje纖維的復(fù)極化過程延長大于心室肌的復(fù)極化過程。第32頁/共71頁（3）S-T段壓低：血[K+]↓→對2期鈣內(nèi)流加速→2期縮短→S-T段壓低；（4）QRS波增寬、P-R間期延長傳導(dǎo)性↓→心室肌去極化過程減慢↓→QRS波增寬，。心房——心室傳導(dǎo)性↓→P-R間期延長→房-室傳導(dǎo)阻滯。第33頁/共71頁3）心肌功能損害的具體表現(xiàn)：(1)心律失常：早搏、傳導(dǎo)阻滯,房-室傳導(dǎo)阻滯,心室纖維性顫動等。(2)對洋地黃類強心藥物毒性的敏感性增高。第34頁/共71頁3.對神經(jīng)和肌肉的影響

⑴急性低鉀血癥：興奮性↓機制：[K+]e↓→Em：[K+]i/[K+]e↑→導(dǎo)致靜息膜電位(Em)負值↑，與閾電位(Et)之間的距離(Em-Et)↑→細胞處于超極化阻滯狀態(tài)，細胞興奮性↓→嚴重時不能興奮。臨床表現(xiàn)第35頁/共71頁mVEtEm動作電位正常低[K+]e高[K+]e高[Ca2+]e低[Ca2+]e[K+]e、[Ca2+]e和正常骨骼肌靜息膜電位(Em)與閾電位(Et)的關(guān)系第36頁/共71頁(二）與細胞代謝障礙有關(guān)的損害：1.骨骼肌損害：2.腎損害：腎濃縮功能障礙→多尿和低比重尿；集合管對ADH缺乏反應(yīng)。（三）對酸堿平衡的影響：

代謝性堿中毒第37頁/共71頁[K+][H+][K+][H+][H+]

[K+]Na+缺鉀反常性酸性尿堿中毒低鉀引起代謝性堿中毒的機制Na+第38頁/共71頁第七節(jié)

高鉀血癥(hyperkalemia)血清[K+]濃度>5.5mmol/L一．原因:

1.腎排K+障礙（最常見的原因）

⑴腎小球濾過率降低⑵遠曲小管，集合管的泌鉀功能受阻*醛固酮缺乏

⑶某些藥物大量應(yīng)用

*安體舒通、氨苯蝶啶等。第39頁/共71頁2.鉀的跨細胞分布異常：⑴酸中毒:⑵高血糖合并胰島素缺乏：⑶某些藥物：

β-受體阻滯劑、洋地黃類藥物中毒，氯化琥珀膽堿。⑷家族性高鉀血癥性周期性麻痹。⑸其他：嚴重擠壓傷等3.攝鉀過多：4.假性高鉀血癥：K+K+第40頁/共71頁[H+][K+]

[K+][H+][H+]

[K+]Na+Na+高鉀血癥酸中毒酸中毒引起高鉀血癥的機制第41頁/共71頁二．對機體的影響（一）對心肌的影響：1.對心肌生理特性的影響⑴輕度→膜興奮性↑嚴重者→膜興奮性↓甚至消失⑵心肌傳導(dǎo)性↓

⑶心肌自律性↓

⑷心肌收縮性↓

第42頁/共71頁對Ca2+內(nèi)流抑制↑2期Ca2+內(nèi)流↓興奮－收縮耦聯(lián)↓心肌收縮性↓0期Na+內(nèi)流↓0期除極速度、幅度↓→傳導(dǎo)性↓→胞膜對K+通透性↑自律細胞4期Na+內(nèi)流↓4期自動除極↓自律性↓[K+]e↑

重度Em負值↓↓

興奮性↓Na+通道失活→→輕度Em負值↓

興奮性↑→Em：[K+]i/[K+]e↓第43頁/共71頁QSRP波低平T波高尖S-T段抬高P-R間期延長QRS增寬正常異常2.心肌電生理特性改變的心電圖表現(xiàn)：第44頁/共71頁

（1）T波高尖：

[K+]e↑↑→膜對鉀通透性↑→復(fù)極3期加速。（2）P波、QRS波壓低、增寬，S波增深，P-R間期延長機制：高鉀血癥傳導(dǎo)性↓→心房、心室、房室傳導(dǎo)延緩所致。（3）各種類型的心律失常心電圖表現(xiàn)：

竇性心動過緩，傳導(dǎo)阻滯，心室纖顫，心搏驟停。

3.功能損害的具體表現(xiàn)：出現(xiàn)致死性心律失常。

第45頁/共71頁（二）對神經(jīng)和肌肉的影響1.急性高鉀血癥:*機制：重度Em負值↓↓

興奮性↓Na+通道失活→輕度Em負值↓

興奮性↑→去極化的阻滯狀態(tài)（三）對酸堿平衡的影響:

代謝性酸中毒第46頁/共71頁mVEtEm動作電位正常低[K+]e高[K+]e高[Ca2+]e低[Ca2+]e[K+]e、[Ca2+]e和正常骨骼肌靜息膜電位(Em)與閾電位(Et)的關(guān)系第47頁/共71頁[K+][H+][K+][H+]高鉀反常性堿性尿酸中毒[H+]

[K+]Na+Na+高鉀引起代謝性酸中毒機制腎小管第48頁/共71頁分泌酸中毒、胰島素缺乏、醛固酮使其增加吸收GFR↓

、醛固酮↓利尿劑、

(-)胃腸道圖16-1綜合示意影響血漿鉀濃度的因素尿中丟失汗嘔吐丟失增多

腹瀉增加丟失細胞內(nèi)鉀150～160mEq/L血漿鉀3.5～5.5mEq/L尿胰島素、堿中毒使其增加醛固酮使其增加利尿劑、醛固酮↑、腎臟疾病、缺鎂、腎小管酸中毒尿中丟失攝入(+)↑第49頁/共71頁

鉀代謝紊亂對心肌、神經(jīng)肌肉的影響

低鉀血癥高鉀血癥神經(jīng)肌肉輕度：興奮性↓重度：興奮性↓超極化阻滯（Em-Et）↑↑輕度：興奮性↑重度：興奮性↓去極化阻滯（Em≤Et）興奮性↑輕度：↑重度：↓自律性↑↓傳導(dǎo)性↓↓收縮性↑↓T波高尖S-T段抬高心電圖T波低平、增寬，U波明顯，S-T段下移第50頁/共71頁1.防治原發(fā)病2.低K+血癥和缺鉀時的補鉀原則最好口服靜脈補鉀時不宜過早、過快、過多、過濃須動態(tài)檢測，緩慢持續(xù)的補充。第八節(jié)鉀代謝紊亂防治的

病理生理學(xué)基礎(chǔ)第51頁/共71頁3.高鉀血癥時對抗高K+的心肌毒性和清除K+的原則注射Na+、Ca+溶液？給予胰島素，葡萄糖促進K+的排出第52頁/共71頁

糖尿病人可出現(xiàn)低鉀血癥,

也可出現(xiàn)高鉀血癥,

為什么?第53頁/共71頁低鉀血癥:

1、滲透性利尿

2、Ald3、尿中酮體腎排鉀鉀細胞內(nèi)

4、堿性藥胰島素第54頁/共71頁高鉀血癥:

1、細胞分解

2、酸中毒

腎排鉀胞內(nèi)鉀到細胞外

3、胰島素缺乏及高血糖第55頁/共71頁

病例一某1歲嬰兒晚上吃了硬食物，夜間腹瀉10余次，聲音嘶啞、尿少、口渴，入院查體：一般狀況差，皮膚蒼白、彈性差，患者囟門、眼窩凹陷，舟狀腹。體溫37℃，脈搏加快120次/分，血壓80/50mmHg化驗：血Na+160mmol/L。討論思考1.患者發(fā)生何種水、電解質(zhì)代謝紊亂？依據(jù)是什？2.臨床還應(yīng)做哪些相關(guān)的檢查和處置？

第56頁/共71頁

病例二男性患兒，2歲，腹瀉2天，每天6-7次，水樣便；嘔吐3次，嘔吐物為所食牛奶，不能進食。伴有口渴、尿少、腹脹。查體:精神萎靡,T37℃,BP11.5/6.67kPa(86/50mmHg),皮膚彈性減退，兩眼凹陷，前囟下陷，心跳快而弱，肺無異常所見，腹脹，腸鳴音減弱，腹壁反射消失，腱反射遲鈍，四肢發(fā)涼。化驗：血清K+3.3mmol/L，Na+140mmol/L。該患兒發(fā)生何種水、電解質(zhì)代謝紊亂？依據(jù)是什？第57頁/共71頁

病例三：

患者女性，22歲，診斷為結(jié)核性腹膜炎和腸梗阻。手術(shù)后禁食，并連續(xù)作胃腸減壓7天，共抽吸液體2200ml。平均每天靜脈補液(5％葡萄糖液)2500ml，尿量2000ml。手術(shù)后2周，病人精神不振，全身乏力，面無表情，嗜睡，食欲減低，腹脹，腸鳴音減弱，腱反射遲鈍。血K+2.4mmol／L,血Na+140mmol/L，血CL-103mmo1／L。ECG顯示：Ⅱ、aVF、V1、V5導(dǎo)聯(lián)ST段下降，aVF導(dǎo)聯(lián)T波低平，V3有u波。立即開始每日以KCl加入5％葡萄糖液滴注，四天后血K+升至4.6mmol／L，一般情況顯著好轉(zhuǎn)，能坐起，面帶笑容，食欲增進，腱反射恢復(fù)，ECG恢復(fù)正常。第58頁/共71頁【討論思考】1.患者引起何種類型的鉀代謝紊亂？依據(jù)是什么？簡述其臨床表現(xiàn)的發(fā)生機理。2.患者引起低血鉀的原因可能有哪些？第59頁/共71頁

病例四：王華麗女45歲幽門梗阻在當?shù)蒯t(yī)院行持續(xù)胃腸減壓半月余，每日補10%葡萄糖2500ml，5%糖鹽水1000ml,尿量1500ml/日左右。一天前開始四肢無力、食欲減退、惡心、嘔吐、全腹膨脹、無壓痛及反跳痛、腸鳴音消失。1、患者引起何種類型的鉀代謝紊亂?依據(jù)是什么？2、簡述其臨床表現(xiàn)的發(fā)生機理。第60頁/共71頁病例五8歲女孩，嚴重腹瀉4天，就珍時，表情淡漠，反應(yīng)遲鈍，皮膚彈性差，眼球下陷；脈搏115次/分，血壓13.1/8.0kPa(90/60mmHg),呼吸深快,26次/分。血球比積58%,兩肺(-),腹軟無壓痛,血漿pH7.13,〔HCO3-〕6mmol/L,PaCO22.40kPa(18mmHg),〔K+〕5.8mmol/L,[Na+〕120mmol/LECG：P波、QRS波群變寬，T波高尖；尿量為300mL/24h.入院后靜輸5%G500ml，內(nèi)含10%KCL15ml和110mmol/LNaHCO3,輸液速度為60滴/分。1小時后呼吸停止，脈搏消失，心前區(qū)可聞及弱而快的心音，復(fù)蘇未成功。第61頁/共71頁[思考與討論]（一）該病孩發(fā)生了哪些水、電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂？請列出診斷依據(jù)，并闡明病理生理學(xué)基礎(chǔ)。（二）你知道治療中為什么給鉀？給鉀的措施是否正確？為什么？如不正確請給出正確的治療方案。（三）試分析其死亡的可能原因。第62頁/共71頁

[HCO3-]pH＝pKa＋lg[H2CO3]

=7.4⊿PaCO2↓=1.2×⊿[HCO3-]±2=1.2×18±2=21.6±2,PaCO2=40-(21.6±2)=16.4-20.4,而實測為18mmHg,在預(yù)計范圍之內(nèi),表明該病人為單純性代謝性酸中毒。第63頁/共71頁兒童補鉀

口服：兒童2-3mmol/kg.d(0.15～0.2g/kg.d)

1/2靜脈

1/2口服。靜脈滴注：用于嚴重低鉀血癥或不能口服者：10%氯化鉀注射液10～15ml加入5%葡萄糖注射液500ml中滴注（忌直接靜脈滴注與推注）。補鉀劑量、濃度和速度根據(jù)臨床病情和血鉀濃度及心電圖缺鉀圖形改善而定。第64頁/共71頁原則：一、不宜過早：

補鉀要選擇時機，要求尿量每小時在30ml以上，即見尿補鉀（有尿或來院前6h內(nèi)有尿）。二、濃度不宜過高：含鉀濃度一般不超過0.3%,鉀濃度不超過3.4g/L（45mmol/L），三、速度不宜