病理生理學學時鉀代謝障礙

病理生理學學時鉀代謝障礙第1頁/共73頁第三章水、電解質(zhì)代謝紊亂病生第2頁/共73頁第二節(jié)鉀代謝障礙第3頁/共73頁授課內(nèi)容：

鉀的體內(nèi)分布正常鉀代謝鉀平衡的調(diào)節(jié)

鉀的生理功能

低鉀血癥和缺鉀鉀代謝障礙高鉀血癥鉀代謝紊亂防治的病理生理基礎第4頁/共73頁鉀的體內(nèi)分布體內(nèi)分布細胞內(nèi)液：90%，140～160mmol/L細胞外液：1.4%，4.2±0.3mmol/L

血清鉀濃度：3.5～5.5mmol/L其它：骨鉀7.6%，消化液1%攝入與排出腎臟：多攝多排、少攝少排、不攝也排消化道：結腸汗液第5頁/共73頁細胞內(nèi)外鉀平衡跨細胞轉移機體內(nèi)外鉀平衡腎臟排泄結腸排出汗液丟失攝入鉀平衡的調(diào)節(jié)第6頁/共73頁鉀平衡的調(diào)節(jié)1.鉀的跨細胞轉移2.腎對鉀排泄的調(diào)節(jié)3.結腸的排鉀功能4.汗液排鉀第7頁/共73頁1.鉀的跨細胞轉移泵-漏機制（pump-leakmechanism）泵：Na+-K+-ATP酶漏：順濃度差通過鉀離子通道出胞H+-K+交換泵K+Na+漏K+H+K+換K+H+第8頁/共73頁影響因素泵K+Na+漏K+胰島素醛固酮細胞外液高鉀堿中毒β腎上腺能總鉀量多細胞外液高滲運動酸中毒α腎上腺能總鉀量少第9頁/共73頁影響因素H+K+換K+H+堿中毒酸中毒第10頁/共73頁鉀平衡的調(diào)節(jié)1.鉀的跨細胞轉移2.腎對鉀排泄的調(diào)節(jié)3.結腸的排鉀功能4.汗液排鉀第11頁/共73頁2.腎對鉀排泄的調(diào)節(jié)鉀自由通過腎小球濾過膜近曲小管和髓袢重吸收濾過鉀量的90%～95%遠曲小管集合小管對鉀的分泌和重吸收調(diào)節(jié)第12頁/共73頁鉀平衡的調(diào)節(jié)1.鉀的跨細胞轉移2.腎對鉀排泄的調(diào)節(jié)3.結腸的排鉀功能4.汗液排鉀第13頁/共73頁3.結腸的排鉀功能結腸上皮細胞分泌鉀——醛固酮腎衰——分泌攝入鉀的1/3（34%）

4.汗液排鉀第14頁/共73頁鉀的生理功能1.維持細胞新陳代謝：糖原、蛋白質(zhì)的合成2.保持細胞靜息膜電位，參與動作電位的形成3.調(diào)節(jié)細胞內(nèi)外的滲透壓和酸堿平衡第15頁/共73頁授課內(nèi)容：

鉀的體內(nèi)分布正常鉀代謝鉀平衡的調(diào)節(jié)

鉀的生理功能

低鉀血癥和缺鉀鉀代謝障礙高鉀血癥

鉀代謝紊亂防治的病理生理基礎第16頁/共73頁鉀代謝障礙血清鉀正常值3.5～5.5mmol/L低鉀血癥

缺鉀與低鉀血癥常合并發(fā)生高鉀血癥第17頁/共73頁18一、低鉀血癥

缺鉀低鉀血癥血清鉀濃度低于3.5mmol/L。缺鉀細胞內(nèi)鉀和機體總鉀量的丟失。低鉀血癥和缺鉀常同時發(fā)生，也可分別發(fā)生！第18頁/共73頁一、低鉀血癥血清鉀濃度低于3.5mmol/L（一）原因和機制（1）鉀攝入不足（2）鉀丟失過多（3）細胞外鉀轉入細胞內(nèi)第19頁/共73頁（1）鉀攝入不足禁食、厭食、節(jié)食腎臟每天仍要隨尿排出10mmol以上K+

——單純攝入不足造成的不嚴重第20頁/共73頁21（2）鉀丟失過多1）經(jīng)腎失鉀過多利尿劑：使遠端小管原尿流速加快，血容量減少使醛固酮增多鹽皮質(zhì)激素過多：原發(fā)性或繼發(fā)性醛固酮增多各種腎疾?。涸蛄魉偌涌旎蚨嗄蚰I小管性酸中毒合并鉀丟失Ⅰ型：遠曲小管性——泌H+障礙使H+-Na+交換減弱，

K+-Na+交換增加Ⅱ型：近曲小管性——重吸收K+和HCO3－及磷障礙鎂缺失：髓袢Na+-K+-ATP酶失活重吸收濾過鉀障礙2）腎外途徑的過度失鉀胃腸道消化液丟失鉀并伴有醛固酮增多使腎排鉀高溫時皮膚大量出汗丟失鉀第21頁/共73頁22（3）細胞外鉀轉移入細胞內(nèi)

堿中毒：過量胰島素使用：激活Na+-K+-ATP酶，鉀隨同葡萄糖入細胞合成糖原β腎上腺素能受體活性增強：激活Na+-K+-ATP酶毒物：鋇、棉酚阻滯鉀外流通道低鉀性周期性麻痹：鉀進入細胞，鈣內(nèi)流受阻K+Na+尿K+泵K+Na+第22頁/共73頁（二）低鉀血癥對機體的影響（1）與膜電位異常相關的障礙第23頁/共73頁－－－＋＋＋正常靜息電位（電化學平衡）濃度勢能電勢能細胞外液K＋濃度————Em？第24頁/共73頁細胞外K＋↓細胞內(nèi)外濃度差↑K＋外流增加↑（達到化學平衡所需電位差↑）|Em|↑－－－＋＋＋濃度勢能電勢能第25頁/共73頁對K+的通透性的影響[K+]e降低，心肌細胞膜對K+的通透性降低[K+]e降低，對骨骼肌和平滑肌細胞膜K+的通透性的影響不大對Na+的通透性的影響

|Em|↓→快鈉通道失活Na+通透性↓對Ca2+的通透性的影響

K+和Ca2+競爭性通過細胞膜K+變化對膜離子通透性的影響第26頁/共73頁（二）低鉀血癥對機體的影響（1）與膜電位異常相關的障礙神經(jīng)肌肉第27頁/共73頁（1）急性低鉀血癥對神經(jīng)肌肉的影響骨骼肌——無力、麻痹（超極化阻滯）胃腸道平滑肌

肌無力甚至麻痹EmEt|Em|↑K+外流↑[K+]e/[K+]i↑|Em|

↑興奮性↓第28頁/共73頁超極化阻滯細胞外液K+濃度急劇降低時，細胞內(nèi)液K+濃度[K+]i和細胞外液[K+]e的比值變大，靜息狀態(tài)下細胞內(nèi)液K+外流增加，使骨骼肌和胃腸道平滑肌細胞Em負值增大，與Et間的距離Em－Et增大，細胞處于超極化狀態(tài)，興奮性降低，嚴重時甚至不能興奮。第29頁/共73頁（二）低鉀血癥對機體的影響（1）與膜電位異常相關的障礙神經(jīng)肌肉心肌第30頁/共73頁（2）低鉀血癥對心肌的影響心肌電生理特性心肌功能損害第31頁/共73頁心肌電生理特性0期—Na+內(nèi)流1期—K+外流2期—Ca2+內(nèi)流

K+外流3期—K+外流4期—Na+泵401234EmEt正常動作電位第32頁/共73頁低鉀血癥

—心肌電生理特性變化

低鉀K+通透性降低濃度差增大K+順濃度差外流延遲而減少|(zhì)Em|減小Em與Et距離減小心肌興奮性增高－－－＋＋＋－－＋＋正常第33頁/共73頁興奮性↑K+外流↓|

Em|↓|Em|↓EmEt第34頁/共73頁35興奮性↑——K+外流↓，|Em|↓低鉀血癥

—心肌生理特性變化401234EmEt0期—Na+內(nèi)流1期—K+外流2期—Ca2+內(nèi)流

K+外流3期—K+外流4期—Na+泵傳導性下降|Em|↓，快鈉通道失活，Na+內(nèi)流減慢，0期去極速度減慢幅度降低，興奮的擴布減慢第35頁/共73頁36興奮性↑——K+外流↓，|Em|↓低鉀血癥—心肌生理特性變化401234EmEt0期—Na+內(nèi)流1期—K+外流2期—Ca2+內(nèi)流

K+外流3期—K+外流4期—Na+泵傳導性↓——|Em|↓，快鈉通道失活收縮性↑（輕度低血鉀）——K+外流↓，2期Ca2+內(nèi)流↑

收縮性↓（嚴重或慢性細胞內(nèi)缺鉀）——細胞代謝障礙變性壞死第36頁/共73頁興奮性↑

傳導性↓收縮性↑自律性↑

（K+外流減慢↓，4期Na+內(nèi)流相對↑，自動除極加速）低鉀血癥

—心肌電生理特性變化401234EtEm第37頁/共73頁38急性低鉀血癥

—心肌生理特性變化興奮性

↑傳導性

↓收縮性

↑or↓自律性↑“三高一低”嚴重或慢性細胞內(nèi)缺鉀時收縮性↓第38頁/共73頁39低鉀血癥心電圖的改變第39頁/共73頁低鉀血癥

——心肌功能損害心律失?！月尚浴?/p>

竇性心動過速、期前收縮、陣發(fā)性心動過速對洋地黃類強心藥物毒性的敏感性增強

——洋地黃與鈉泵親和力增高第40頁/共73頁（二）低鉀血癥對機體的影響（1）與膜電位異常相關的障礙神經(jīng)肌肉心?。?）與細胞代謝障礙有關的損害第41頁/共73頁（2）與細胞代謝障礙有關的損害1）

骨骼肌損害肌肉運動時沒有足夠鉀擴血管，發(fā)生缺血缺氧性肌痙攣和橫紋肌溶解肌肉代謝障礙2）

腎臟損害間質(zhì)樣腎炎樣形態(tài)學改變尿濃縮功能障礙而多尿第42頁/共73頁（二）低鉀血癥對機體的影響（1）與膜電位異常相關的障礙神經(jīng)肌肉心?。?）與細胞代謝障礙有關的損害（3）對酸堿平衡的影響第43頁/共73頁堿中毒——H+-K+交換反常性酸性尿——腎小管上皮細胞內(nèi)K+濃度降低，H+濃度升高，造成腎小管K+-Na+交換減弱而H+-Na+交換加強，尿排H+

增加排K+減少，加重代謝性堿中毒，且尿液反而呈酸性。（3）對酸堿平衡的影響血液腎小管液H+K+堿中毒H

+Na+反常性酸性尿第44頁/共73頁授課內(nèi)容：

鉀的體內(nèi)分布正常鉀代謝鉀平衡的調(diào)節(jié)

鉀的生理功能

低鉀血癥和缺鉀鉀代謝障礙高鉀血癥

鉀代謝紊亂防治的病理生理基礎第45頁/共73頁一、低鉀血癥血清鉀濃度低于3.5mmol/L（一）原因和機制（1）鉀攝入不足（2）鉀丟失過多（3）鉀轉移入細胞二、高鉀血癥血清鉀濃度高于5.5mmol/L（一）原因和機制（1）鉀輸入過多（2）腎排鉀障礙（3）鉀轉移出細胞第46頁/共73頁（1）鉀攝入不足

—低鉀血癥

禁食、厭食（1）鉀攝入過多

—高鉀血癥

靜脈輸入大量鉀鹽、庫存血第47頁/共73頁利尿劑醛固酮過多各種腎疾病腎小管性酸中毒鎂缺失（2）經(jīng)腎丟失

—低鉀血癥（2）腎排鉀障礙

—高鉀血癥長期應用潴鉀利尿劑醛固酮不足或對醛固酮反應不足：Addison病、間質(zhì)性腎炎等急慢性腎衰少尿期：GFR減少或排鉀障礙第48頁/共73頁（3）鉀入細胞

—低鉀血癥堿中毒過量胰島素使用β腎上腺素能受體活性增強毒物：鋇、棉酚低鉀性周期性麻痹（3）鉀出細胞

—高鉀血癥

酸中毒高血糖合并胰島素不足β受體阻滯劑等藥物溶血、擠壓綜合癥時組織分解缺氧ATP不足Na+-K+-ATP酶障礙高鉀性周期性麻痹假性高鉀血癥：靜脈穿刺紅細胞機械性損傷第49頁/共73頁（二）高鉀血癥對機體的影響（1）神經(jīng)肌肉第50頁/共73頁（1）高鉀血癥對神經(jīng)-肌肉的影響急性輕度——興奮性↑——感覺異常、肢體刺痛急性重度——興奮性↓——肌肉軟弱無力甚至弛緩性麻痹

EmEt|Em|↓K+外流↓→Em絕對值↓→與Et距離縮短甚至接近使快鈉通道失活Em=Et去極化阻滯第51頁/共73頁去極化阻滯細胞外液K+濃度急劇升高時，細胞內(nèi)液K+濃度[K+]i和細胞外液[K+]e的比值更小，使肌肉細胞的Em負值變小甚至幾乎接近于Et水平，Em值過小使快Na+通道失活，細胞處于去極化阻滯狀態(tài)而不能興奮，表現(xiàn)為肌肉軟弱無力甚至弛緩性麻痹。第52頁/共73頁（二）高鉀血癥對機體的影響（1）神經(jīng)肌肉（2）心肌第53頁/共73頁（2）高鉀血癥對心肌的影響心肌電生理特性心電圖的改變第54頁/共73頁高鉀血癥

—心肌電生理特性變化K+通透性升高濃度差減小K+順濃度差外流加速但總量少|(zhì)Em|減小Em≥Et心肌興奮性↓Em與Et距離減小心肌興奮性↑高鉀第55頁/共73頁EmEt輕度高鉀——|Em|——↓興奮性↑重度高鉀——Em≥Et——興奮性↓（去極化阻滯）|Em|↓重度高鉀第56頁/共73頁興奮性先↑后↓高鉀血癥

—心肌電生理特性變化401234EmEt0期—Na+內(nèi)流1期—K+外流2期—Ca2+內(nèi)流

K+外流3期—K+外流4期—Na+泵傳導性↓（|Em|↓，快鈉通道逐步失活，除極延遲）第57頁/共73頁高鉀血癥

—心肌電生理特性變化401234EmEt0期—Na+內(nèi)流1期—K+外流2期—Ca2+內(nèi)流

K+外流3期—K+外流4期—Na+泵傳導性↓收縮性↓（2期Ca2+內(nèi)流↓）興奮性先↑后↓第58頁/共73頁興奮性先↑后↓傳導性↓收縮性↓自律性↓

（K+外流加快↑，4期Na+內(nèi)流相對↓，自動除極延緩）高鉀血癥

—心肌電生理特性變化401234EtEm第59頁/共73頁高鉀血癥

—心肌電生理特性變化興奮性先↑后↓傳導性↓收縮性↓自律性↓“三低半高”第60頁/共73頁高鉀血癥心電圖的改變第61頁/共73頁高鉀血癥

——心肌功能損害心肌功能損害——心律失常竇性心動過緩、竇性停博；傳導阻滯；室顫第62頁/共73頁（二）高鉀血癥對機體的影響（1）神經(jīng)肌肉（2）心?。?）酸堿平衡第63頁/共73頁酸中毒——H+-K+交換反常性堿性尿——腎小管上皮細胞內(nèi)K+濃度增高，H+濃度減低，造成腎小管H+-Na+交換減弱而K+-Na+交換加強，尿排K+增多，排H+減少，加重代謝性酸中毒，且尿液反而呈堿性

（3）對酸堿平衡的影響血液腎小管液酸中毒K+H+K

+Na+反常性堿性尿H+H+↓第64頁/共73頁鉀代謝障礙與酸堿平衡的互為因果關系堿中毒堿中毒酸中毒低血鉀低血鉀高血鉀酸中毒高血鉀H+K+尿H+K+H+尿K+H+K+尿H+K+H+尿K+第65頁/共73頁神經(jīng)肌肉的影響低鉀血癥高鉀血癥細胞內(nèi)外濃度差↑細胞外流↑|Em|↑興奮性↓細胞內(nèi)外濃度差↓細胞外流↓|Em|↓興奮性↑Em≥Et興奮性↓第66頁/共73頁心肌電生理特性變化低鉀血癥高鉀血癥興奮性↑傳導性↓收縮性↑自律性↑三高一低興奮性先↑后↓傳導性↓收縮性↓自律性↓三低半高第67頁/共73頁低鉀血癥K+通透性降低濃度差增大K+順濃度差外流延遲而減少|(zhì)Em|減小Em與Et距離減小心肌興奮性↑K+通透性升高濃度差減小K+順濃度差外流加速但總