1●正常钾代谢●钾代谢障碍低钾血症高钾血症第二节钾代谢障碍25岁男孩,脓血便8天,高热3天,食少,多饮多尿,近两天乏力,呼吸困难2小时入院,神志不清,口唇发绀,腹膨隆,肠鸣音消失,四肢呈弛缓性瘫痪。血钠140mmol/L,血钾2.31mmol/L,血氯97mmol/L。治疗经过:除补液与抗炎外,静脉输0.3%KCl,6h出现呼吸困难缓解,10h四肢瘫痪消失,神志转清。此时血钾3.5mmol/L,继续补钾5天,痊愈出院.病例分析问题:1.患儿是否存在低钾血症?2.为什么补钾要补5天,补快点行不行?为什么?3体内钾(50-55mmol/Kg体重)细胞外1.4%血清钾(3.5~5.5mmol/L)细胞内90%(150mmol/L)1.钾的含量及体内分布一、正常钾代谢骨7.6%跨细胞液1%4摄入(intake):食物(蔬菜、水果)吸收(absorption):肠道(小肠)排泄肾(urine80%~90%)肠(feces10%)皮肤(sweat)多吃多排,少吃少排,不吃也排(5~10mmol/d)2.钾的代谢3.钾平衡的调节(Regulationofpotassiumbalance)5跨细胞转移肾调节结肠排钾泵-漏(pump-leak)机制主细胞闰细胞6细胞内液[K+]140-160mmo1/LK+细胞内外移动的泵一漏机制(Pump-leakmechanism)K+K+K+通道(漏)Na+Na+K+K+胰岛素儿茶酚胺受体(+)碱中毒细胞外高钾儿茶酚胺a受体(+)酸中毒细胞外渗透压升高剧烈运动(1)钾的跨细胞转移调节7(2)肾对钾调节(Renalregulationofpotassium)肾小球滤过肾对钾调节近曲小管和髓襻的重吸收(90~95%),无调节远曲小管和集合小管的排泄调节8远曲小管和集合管:分泌和重吸收分泌钾膜对钾有通透性主细胞血钾血钠Na钾的电化学梯度膜对钾的通透性K+基底膜管腔面K+Na+■醛固酮Na+-K+泵活性↑;增加主细胞腔侧膜对K+通透性。■细胞外液的钾浓度■远曲小管的原尿流速9远曲小管后半段和集合管的闰细胞:重吸收血钾降低时闰细胞KH+K+重吸收管腔面■质子泵10(3)结肠排钾(Colonexcretionofpotassium)【生理情况】饮食的钾摄入体内后约90%由肾排出,10%经结肠排出结肠上皮细胞以分泌方式向肠腔内排K+(受醛固酮调控)【特殊情况】GFR↓↓↓结肠分泌K+量达摄入量的1/3(成为机体重要排钾途径)??11钾代谢障碍低钾血症和缺钾高钾血症12一、低钾血症(Hypokalemia)概念(concept)Serum[K+]3.5mmol/L13(一)原因和机制1.摄入不足长期不能进食,如消化道梗阻,术后禁食钾来源减少不吃也排Hypokalemiao14血容量↓继发性Ald↑肾排K+↑(1)经胃、肠道失钾(Gastrointestinallosses)呕吐、胃肠引流、腹泻大量K+丢失低钾血症低钾血症(2)经皮肤失钾(Sweatinglosses)2.钾丢失过多15Na+K+Cl-HCO3-血清1403.5-5.510423-28唾液10-402610-3010胃液2010-201500胰液140540110胆汁140510040肠液1405-1560-11030-8016血容量减少,继发性Ald↑(3)经肾丢钾(Excessiverenallosses)■肾小管远端流速增大引起的肾失钾过多低钾血症肾排K+↑远端小管液流速↑▲甘露醇▲乙酰唑胺▲氯噻嗪利尿■醛固酮过多原发和继发性醛固酮增多症、Cushing综合征、糖皮质激素治疗17■肾小管酸中毒失钾▲远曲小管性酸中毒▲近曲小管性酸中毒(Fanconi综合征)近曲小管重吸收HCO3-、K+障碍,K+、HCO3-丢失↑,血[K+]↓[H+]管腔侧低钾血症[K+][Na+]18■镁缺失(Magnesiumlack)镁是Na+-K+-ATP酶的激活剂,细胞的Na+-K+-ATP酶障碍,肾小管髓袢升支粗段重吸收钾减少。低钾血症■肾病变▲ARF(多尿期)渗透性排钾↑机体丢失钾↑▲肾盂肾炎肾小管对钠、钾重吸收障碍外源性胰岛素应用糖原合成↑细胞外K+移入↑血[K+]↓193.体内钾分布异常(Increasedmovementofpotassiumintocells)K+进入细胞内过多,但机体并不缺钾。(1)碱中毒(Alkalosis)低钾血症H+(2)过量胰岛素使用K+激活Na+-K+-ATP酶胰岛素Na+K+H+Na+肾小管上皮细胞20(4)低钾性周期性麻痹常染色体显性遗传病。发病时出现低钾血症和骨骼肌瘫痪(从肢体远端向躯干发展)。低钾血症【Mechanism】血[K+]↓骨骼肌膜上电压依赖型钙通道的基因位点突变钙内流受阻肌肉兴奋-收缩偶联障碍骨骼肌瘫痪(3)-受体激动剂增加(肾上腺素、沙丁胺醇)(5)钡中毒(Bariumpoisoning)21EmEt兴奋性取决于Em与Et间距离Na通道的功能状态备用激活失活复活电压依从性Em取决于细胞内外K浓度差膜对K的通透性(K电导)负值(下移)负值(上移)负值(下移)负值(上移)注意!(回顾):22(l)急性低钾血症(Hypokalemiadevelopsquickly)[K+]e↓、[K+]i不变[K+]i/[K+]e↑细胞内K+外移↑Em-Et间距↑Em负值增大兴奋性↓骨骼肌、平滑肌超级化阻滞状态(2)慢性低钾血症(Chronicpotassiumdepletion)细胞内K+外移↑,[K+]i/[K+]e不变,Em不变,兴奋性变化不大。(二)对机体的影响(Effectsonbody)■单纯低钾血症1.对神经-肌肉兴奋性的影响23超极化阻滞(hyperpolarizedblocking)因静息电位与阈电位距离增大而使神经肌肉兴奋性降低的现象。■急性低钾血症超级化阻滞轻度低钾血症(血清钾3.0mmol/L)▲无症状,或仅倦怠和全身无力■重度低钾血症(血清钾2.5mmol/L)迟缓性麻痹性24■收缩性(Contraction)增强轻度低钾血症2期Ca2+内流加速心肌收缩性↑严重或慢性低钾血症细胞内缺钾心肌收缩性↓■传导性(Conduction)降低[K+]e↓Em负值变小去极化钠内流速度↓心肌传导性↓0期除极化幅度、速度↓低钾血症■兴奋性(Excitation)增强[K+]e↓细胞膜对K+通透性↓细胞内K+外移受阻Em上移Em-Et间距缩小兴奋性↑2.对心肌的影响25■自律性(Automaticity)增加低钾血症[K+]e↓自律细胞膜对钾电导↓钾外流↓Na+(窦房结)或Ca2+(浦肯野)内向电流↑自律细胞自动除极化速度↑自律性↑心律失常,严重时出现心室纤维颤动和心力衰竭。26对心肌的影响膜内外离子浓度差增大*27正常心电图的波形、时期及其生理意义1.P波反映左、右两心房去极化过程电变化2.QRS波群反映左、右两心室去极化过程电变3.T波反映心室复极化过程电变化。4.P-R间期代表兴奋从心房传到心室所需的时间。5.Q-T间期代表心室去极和复极全过程所需的时间。6.S-T段代表心室肌细胞全部处于兴奋,各部分之间无电位差。(1)P波:心房肌动作电位0期。(2)QRS:心室肌动作电位0期。(3)T波:心室肌细胞动作电位2期末和3期。(4)QT间期:心室肌细胞动作电位0期~4期。(5)S-T段:心室肌细胞动作电位2期28(2)心电图(Electrocardiogram,ECG)特征■QRS波增宽[K+]e↓传导性↓P-R间期延长QRS波(轻度)增宽■ST段压低[K+]e↓Ca2+内流↑、平台期缩短ST段压低■T波低平[K+]e↓膜K+的通透性↓心肌超常期延长T波低平Purkinje纤维3期复极化延长U波增高■自律性增高低钾血症29低钾血症(3)低钾血症时心律失常的临床表现易发生早搏、房室传导阻滞、心室纤维颤动等表现。原因:传导性↓P-R间隙延长和QRS增宽房室传导阻滞自律性↑窦性心动过速心率↑兴奋性↑异位起搏点、兴奋折返、早搏、心室纤维颤动(Manifestationofarrhythmiainthehypokalemia)303.对酸碱平衡的影响(Effectsontheacid-basebalance)低钾血症肾小管上皮细胞Na+H+↑H+K+K+H+H+血液小管液碱中毒酸性尿反常性酸性尿机制H+↓K+-Na+交换减少,H+-Na+交换↑,尿酸性。Na+K+31对酸碱平衡的影响与原发疾病或引起低钾血症的原因有密切关系。当原发疾病为肾小管酸中毒,或腹泻引起缺钾时,患者就可伴有代谢性酸中毒。当引起缺钾的原因是长时间应用高效能利尿药,患者就有代谢性碱中毒。但是,缺钾和低钾血症本身却往往倾向于引起代谢性碱中毒。324.其他方面影响(OtherEffects)(1)对洋地黄类强心药物的敏感性增高低钾血症洋地黄与Na+-K+-ATP酶的亲和力↑洋地黄导致心律失常毒性作用↑低钾血症(2)肾损害(Kidneydamage)【Structure】■缺钾初期:髓质集合管出现小管上皮细胞肿胀、增生等。■长期、严重缺钾:损害可波及各段肾小管,甚至肾小球。【Function】损伤集合管对ADH反应性↓、升支粗段对NaCl重吸收↓、小管上皮细胞肿胀、增生肾脏浓缩功能↓多尿、夜尿33(三)防治的病理生理基础先口服后静脉见尿补钾(尿量500ml/d以上)控制量和速度严禁静脉注射不宜过浓(40mmol/L)不宜过快(10~20mmol/h)不宜过多(200mmol/D)1.治疗原发病2补钾治疗3.细胞内恢复慢中枢神经系统的影响抑郁、淡漠、嗜睡34二、高钾血症(Hyperkalemia)概念(Concept)Serum[K+]5.5mmol/L35(一)原因和发生机制(Causesandmechanism)1.摄钾过多(Increasedintakeofpotassium)静脉输入钾过快或浓度过高可立即引起严重的高钾血症,并导致患者猝死。高钾血症362.肾排钾减少(Decreasedrenalexcretionofpotassium)(l)少尿(急、慢性肾功能不全)(2)潴钾性利尿剂安体舒通三氨蝶啶高钾血症(2)Ald分泌减少肾上腺皮质功能不全(Addison病)肾排K+↓血[K+]↑373.细胞内钾释出至细胞外(K+shiftsoutofcells)细胞内K+大量移出超过肾排K+代偿能力血[K+]↑(l)酸中毒(Acidosis)酸中毒H+进入↑、K+移出↑血[K+]↑小管Na+-H+↑、Na+-K+↓肾排K+↓高钾血症(2)高血糖合并胰岛素不足血糖↑胰岛素分泌↑糖原合成↑细胞外K+内移血[K+]↓血糖高渗作用和酮症酸中毒细胞内K+外移血[K+]↑胰岛素分泌抑制Na+-K+-ATP酶活性糖尿病患者38(3)某些药物作用过量洋地黄能抑制Na+-K+-ATP酶(钠泵)活性。(6)高钾性周期性麻痹(Hyperkalemiaperiodicparalysis)一种少见的常染色体显性遗传病。(4)组织分解:大量溶血或组织损伤、坏死高钾血症(5)缺氧:钠泵障碍4.假性高钾血症静脉穿刺造成红细胞破坏39(1)轻度高钾血症(5.5~7.0mmol/L)临床表现:感觉异常,肢体刺痛[K+]e↑Em负值变小Em–Et间距↓神经肌肉兴奋性↑高钾血症(2)重度高血钾症(7.0~9.0mmol/L)临床表现:肌肉无力,或弛缓性肌麻痹Em-Et间距过小快Na+通道失活去极化阻滞状态神经肌肉兴奋性丧失(二)对机体的影响(Effectsonbody)1.对神经肌肉兴奋性的影响(Effectsonneuromuscularexcitability)急性高钾血症慢性高钾血症很少有神经肌肉的症状40■兴奋性增强或下降急性轻度高钾血症心肌兴奋性↑急性重度高钾血症心肌兴奋性↓慢性高钾血症心肌兴奋性变化不明显■传导性下降,与低钾相似Em-Et间距缩小0期除极化的速度↓传导性↓■收缩性降低,与低钾相反[K+]e↑Ca2+内流↓心肌收缩性↓2.对心肌的影响(Eff