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●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
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5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
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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?
*
体内钾
(50-55mmol/Kg体重)
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%
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摄入(intake):食物(蔬菜、水果)
吸收(absorption): 肠道(小肠)
排泄
肾(urine 80%~90%)
肠 (feces 10%)
皮肤 (sweat)
多吃多排,少吃少排,不吃也排(5 ~ 10 mmol/d)
2.钾的代谢
3.钾平衡的调节
(Regulation of potassium balance)
*
*
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
*
(2)肾对钾调节(Renal regulation of potassium )
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
*
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
*
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
K
H+
K +
重 吸 收
管腔面
■ 质子泵
*
??
*
钾代谢障碍
低钾血症和缺钾
高钾血症
*
一、低钾血症(Hypokalemia)
概念 (concept)
Serum [K+] < 3.5mmol/L
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(一)原因和机制
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
Hypokalemiao
*
(2)经皮肤失钾(Sweating losses)
2.钾丢失过多
*
*
Na+ K+ Cl- HCO3-
血清 140 3.5-5.5 104 23-28
唾液 10-40 26 10-30 <10
胃液 20 10-20 150 0
胰液 140 5 40 110
胆汁 140 5 100 40
肠液 140 5-15 60-110 30-80
*
血容量减少,继发性Ald↑
肾排K+↑
远端小管液流速↑
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
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■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+]
*
■镁缺失 (Magnesium lack)
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
*
3. 体内钾分布异常(Increased movement of potassium into cells)
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
*
(3)-受体激动剂增加(肾上腺素、沙丁胺醇)
(5)钡中毒(Barium poisoning)
*
Em
兴奋性取决于
Na通道的功能状态
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)
注意!
(回顾):
*
*
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(Effects on body)
■ 单纯低钾血症
1.对神经-肌肉兴奋性的影响
*
超极化阻滞
(hyperpolarized blocking)
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
*
2.对心肌的影响
*
■ 自律性(Automaticity) 增加
低钾血症
心律失常,严重时出现心室纤维颤动和心力衰竭。
*
对心肌的影响
*
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
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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
*
*
*
3.对酸碱平衡的影响(Effects on the acid-base balance)
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+
*
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。
*
(2)肾损害(Kidney damage)
【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
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(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
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二、高钾血症(Hyperkalemia)
概念(Concept)
Serum [K+] > 5.5mmol/L
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(一)原因和发生机制(Causes and mechanism)
1.摄钾过多(Increased intake of potassium)
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
*
2.肾排钾减少(Decreased renal excretion of potassium)
(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+]↑
*
糖尿病患者
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(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(Hyperkalemia periodic paralysis)
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
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(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
(二)对机体的影响(Effects on body)
1.对神经肌肉兴奋性的影响(Effects on neuromuscular excitability)
急性高钾血症
慢性高钾血症
很少有神经肌肉的症状
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■ 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
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对心肌的影响
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(2)心电图(ECG)特征
■P波和 QRS波振幅降低,间期增宽(传导性↓)
■ T波高尖(3期钾外流↑)(血清钾超过5.0mmol/L时)
严重高血钾可出现一些致死性的心律失常,如传导阻滞、心室纤颤、心脏停搏。
(3)临床症状
▲窦性心动过缓,窦性停搏(自律性↓)
▲各类型的传导阻滞(传导性↓ )
(如房室、房内、室内传导阻滞等)
▲有效不应期缩短 心室纤颤
高钾血症
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高钾最大危害是对心肌的毒性作用
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3.对酸碱平衡的影响(Effects on the acid-base balance)
低钾血症
肾小管上皮细胞
Na+
H+
K+
H+
血液
小管液
酸中毒
碱性尿
反常性碱性尿机制
K+ -Na+交换增多, H+ -Na+交换减少,尿碱性。
Na+
K+
H+ ↑
H+ ↓
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(三) 防治的病理生理
(Pathophysiological basis of prevention and treatment)
减少血钾来源
促进钾移入细胞
对抗钾的毒性
排钾
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钾代谢紊乱小结
掌握高钾、低钾的概念及对机体的影响。
熟悉钾代谢紊乱的常见原因及机制。
了解相应的治疗原则。
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自测题(Questions)
一、 名词解释
1. 低渗性脱水 2. 反常性碱性尿 3. Dehydration
4.Water intoxication 5.Hyperkalemia 6.Paradoxical acidic urine
二、 填空题
1 正常成年男性体液总量约占体重的_____。细胞膜将体液分割成_____和_____两部分,前者约占体重_____,后者约占体重的_____。
2 体液的渗透压主要由_____产生,其正常值为_____。
3 脱水按血清钠的浓度分成_____、_____和 。
*
4 等渗性脱水处理不及时,可通过_____及_____失水转变成_____,而只补充水,又可转变成_____ 。
5 急性低钾血症时,心肌兴奋性_____、传导性_____、自律性_____,收缩性_____。
6 急性重症高钾血症时,心肌兴奋性_____,传导性_____,自律性_____,收缩性_____。
三、 问答题
1 .试述低渗性脱水易导致休克的原因。
2. 低钾血症患者尿液呈酸性,为什么?
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思考题
1. 引起钾代谢紊乱的基本机制涉及哪些环节?
2. 低钾血症和轻度高钾血症均可导致心肌兴奋性升高, 其机制分别是什么?
3. 低钾血症和高钾血症对心电图有何影响?
4. 低钾或高钾血症对尿液酸碱度有何影响?为什么?
5. 在紧急处理高钾血症时,为什么常静注钙制剂和
含钠的碱性溶液(如NaHCO3)?
*
*