病理生理第三章（1）

nullnull蚌 埠 医 学 院 病 理 生 理 学 教 研 室水、电解质代谢紊乱 之二钾代谢紊乱一、正常钾代谢一、正常钾代谢1.钾的含量和分布 2.钾的摄入和排出 3.钾的跨细胞转移 4.肾脏对钾排泌的调节1.钾的含量和分布1.钾的含量和分布 ㈠含钾量: 50～55mmol/kg ㈡钾分布： 细胞内 90 ﹪ 骨 7.6﹪ 跨细胞液 1 ﹪ 细胞外液 1.4 ﹪ ㈢钾浓度 细胞内液 140～160mmol/L 细胞外液 4.2 ± 0.3mmol/L 2.钾的摄入和排出2.钾的摄入和排出 ㈠摄入 人体钾的来源主要是食物 每日摄钾量：50～200mmol （超过细胞外液的总钾量） 机体有完善的排钾机制 ㈡排出 排钾途径有肾脏、消化道、皮肤 最低排钾量：＞10mmol （为细胞外液总钾量的1/4） 应保证钾的足量摄入3.钾的跨细胞转移3.钾的跨细胞转移 ㈠意义： 血浆钾浓度与静息电位及许多重要生命功能密切相关 ㈡基本机制：依靠细胞内外钾离子的转移实现 泵-漏机制（pump-leak mechanism） K+Na+泵漏Na+-K+-ATP酶各种K+通道K+nullK+K+泵漏⑷酸中毒 ⑸细胞胞外液渗透压↑ ⑹反复肌肉收缩⑴胰岛素 ⑵儿茶酚胺(β) ⑶细胞外〔K+〕↑3.钾的跨细胞转移㈢影响跨细胞转移的因素Na+4.肾脏对钾的调节4.肾脏对钾的调节㈠意义： 主要通过远曲小管和 集合管对K+的排泌和重吸收 ㈡基本机制 ⑴ 远曲小管和集合管的排泌作用 K+K+Na+-K+-ATP酶主细胞基膜面 腔膜面血管血液小管 间液各种K+通道Na +K+4.肾脏对钾的调节4.肾脏对钾的调节㈡基本机制 ⑵ 集合管对K+的重吸收作用 闰细胞H＋-K＋-ATP酶 （质子泵）H＋K＋基膜面 小管 间液腔膜面血管血液4.肾脏对钾的调节4.肾脏对钾的调节㈢影响远曲小管和集合管排钾调节的因素 ⑴醛固酮 ⑵细胞外液〔K+〕↑ ⑶原尿流速↑ ⑷酸碱平衡状态 〔H+〕↑ 抑制Na+-K+泵 〔H+〕↓ Na+-K+泵活性↑主细胞Na+K+K+原尿基膜面 小管 间液腔膜面血管〔K+〕↑血液K+null水、电解质代谢紊乱 钾的正常代谢完null 二、低钾血症 1.概念 2.原因和机理 3.对机体的影响 4.防治原则1.概念1.概念低钾血症（hypokalemia） 是指血清钾浓度低于3.5mmol/L 缺钾（potassium depletion） 是指细胞内钾的缺失 低钾血症≠缺钾2.原因和机制2.原因和机制㈠钾向细胞内转移 ⑴碱中毒 Ⅰ.H+ - K+跨细胞交换 H+向细胞外转移 K+进入细胞内 Ⅱ.肾小管上皮细胞 H+排泌↓ K+排泌↑ Ⅲ. 细胞膜对K＋-的通透性↓ 血液中 K+ ↓ H+ ↓ H+ K+ K+ H+碱中毒尿中〔H+ 〕↓ 尿为碱性2.原因和机制2.原因和机制㈠ 钾向细胞内转移 ⑵ 某些药物： Ⅰ. β受体激动剂： 如肾上腺素、舒喘咛 Ⅱ. 糖尿病人使用外源性胰岛素 ⑶ 某些毒物： 如钡中毒、粗制棉籽油（棉酚）中毒 钾通道阻滞，使 K+外流受阻 激活Na+- K+-ATP酶2.原因和机制2.原因和机制㈠钾向细胞内转移 ⑷家族性低钾性周期性麻痹 Ⅰ. 临床特征：骨骼肌瘫痪，常从肢体远端开始，逐步向 躯干进展，6～24小时可自行缓解。 Ⅱ.发生机理： 糖原合成增加，钾向细胞内转移 钙通道阻滞，Ca2+内流受阻 ⑸甲状腺毒症 甲状腺素，过度激活Na+- K+-ATP酶2.原因和机制2.原因和机制㈡钾摄入不足 ⑴不能进食或神经性厌食者； ⑵禁食者； ⑶高营养输液未注意补钾者； ⑷刻意节食减肥者。 如每天摄钾低于20～30mmol（800～1200mg）， 可在一周产生轻度低钾2.原因和机制2.原因和机制㈢钾丢失过多 ⑴经肾丢失 Ⅰ.利尿剂，如速尿、利尿酸等； ① 远端原尿流速增加； ② 血容量减少引起醛固酮分泌增加 ③ 引起氯缺失，远端肾小管钾分泌↑。 Ⅱ.肾小管性酸中毒 ①远端肾小管性酸中毒 集合管质子泵功能↓， K+重吸收↓ ②近端肾小管性酸中毒 近曲小管重吸收K+↓2.原因和机制2.原因和机制㈢钾丢失过多 ⑴经肾丢失 Ⅲ.盐皮质激素过多 ①原发性和继发性醛固酮增多症 ②糖皮质激素过多症 Ⅳ.镁缺失 Na+- K+-ATP酶活性降低 K+进入肌细胞内减少 髓袢升支重吸收K+减少2.原因和机制2.原因和机制㈢钾丢失过多 ⑵肾外途径丢失 Ⅰ.胃肠道丢失 ①呕吐、腹泻、胃肠减压、肠瘘等， 丢失消化液，也丢失消化液中的钾 ②继发性ADS增多，促进肾排钾 Ⅱ.皮肤丢失 在炎热环境下剧烈体力活动大量排汗 3.对机体的影响3.对机体的影响㈠与膜电位异常相关的障碍 ㈡与细胞代谢障碍相关的损害 ㈢对酸碱平衡的影响3.对机体的影响3.对机体的影响㈠与膜电位异常相关的障碍 ⑴对心肌的影响 Ⅰ.对心肌跨膜电位的影响 ① 心肌跨膜电位及其形成机理 ② 自律细胞的4期自动去极化 ③ 低钾血症对心肌跨膜电位的影响 Ⅱ.对心肌生理特性的影响 Ⅲ.对心电图的影响null ①心肌跨膜电位及其形成机理null ② 自律细胞的4期自动去极化浦肯野细胞（快反应自律细胞） K+ 外流逐渐衰减（I K2 + ） If 内向电流（ Na+ ）逐渐增强 窦房结细胞（慢反应自律细胞） Ik通道时间依从性逐渐失活 If 内向电流（ Na+ ） 非特异性的缓慢内向（ Ca+ ）电流null 浦肯野细胞的起搏机理null窦房结细胞的起搏机理③低钾血症心肌跨膜电位的变化③低钾血症心肌跨膜电位的变化 低钾血症心肌跨膜电位的变化 跨膜电位 低钾时变化 产 生 机 理 静息电位 负值降低 K+通透性降低 0期去极化 速度慢、幅度小 Na+内流少 1期复极化 － － 2期复极化 加速 Ca+内流加速 3期复极化 缓慢 K+通透性降低 ﹡4期复极化 加速 K +内流减少 Na+内流相对加速 ＊反应自律细胞null Ⅱ. 低钾血对心肌生理特性的影响 低钾血症心肌生理特性的变化 生理特性 变 化 跨膜电位变化 兴奋性 增高 静息电位负值降低 传导性 降低 0期去极化速度慢、 幅度小 自律性 增高 ＊4期自动去极加速 ☆收缩性 增强 兴奋-收缩偶联增强 ＊快反应自律细胞 ☆心肌细胞内缺钾时减弱3.对机体的影响3.对机体的影响 Ⅲ.对心电图的影响 ①正常心电图波形 ②心肌电生理活动与心电图的关系 ③低钾血症对心电图的影响 null①正常心电图波形null 心电图波形与跨膜电位的关系 波 形 与跨膜电位的关系 P波 左右心房0期去极化 QRS波群 左右心室0期去极化 T波 心室肌3期复极化 U波 不十分清楚 PR间期 窦房结兴奋到心室开始兴奋 QT间期 心室肌动作电位全过程 S-T段 心室肌2期复极化 ②心电图波形与心肌跨膜电位的关系nullnull 低钾血症心电图的变化 心电图波 变 化 机 理 T 波 低平 3期复极化延长 S-T段 下降 2期复极化加速 QRS 增宽 心室肌去极化过程减慢 P-R间期 延长 传导性降低 U 波 增高 Purkinje 纤维3期复极化延长③低钾血症对心电图的影响null3.对机体的影响3.对机体的影响㈠与膜电位异常相关的障碍 ⑵对神经肌肉的影响 Ⅰ.对骨骼肌的影响 ①现：血清钾＜3 mmol／L，肌肉松弛无力 血清钾＜ 2.65mmol／L，肌肉麻痹 ②机理： 细胞外〔K〕↓，膜电位负值加大，膜电位与阈电 位间的距离加大，兴奋性降低，称为超极化阻滞 （hyperpolarized blocking）。 null3.对机体的影响3.对机体的影响⑵对神经肌肉的影响 Ⅱ.对胃肠道平滑肌的影响 胃肠道运动减弱 血清钾＜ 2.5mmol／L， 出现麻痹性肠梗阻 3.对机体的影响3.对机体的影响㈡与细胞代谢障碍有关的损害 ⑴骨骼肌损害 Ⅰ.表现： ①血清钾＜ 3mmol／L 血清磷酸激酶增高，提示肌细胞损伤 ②血清钾＜ 2mmol／L， 肌细胞坏死，称横纹肌溶解（rhabdomyolysis）。 Ⅱ.机理： ①血管收缩，肌肉缺血； ②肌肉糖原合成减少，能量储备不足； ③Na+- K+-ATP酶活性降低，细胞内Na+增多。3.对机体的影响3.对机体的影响㈡与细胞代谢障碍有关的损害 ⑵肾脏损害 Ⅰ.结构损害： 肾小管上皮细胞肿胀、增生，胞浆内颗粒形成。 Ⅱ .机能损害： 尿浓缩功能障碍， 集合管对ADH的反应降低。 Ⅲ .机理： cAMP生成障碍 3.对机体的影响3.对机体的影响㈢对酸碱平衡的影响 血钾↓ 细胞 细胞内K+逸出细胞外 细胞外H+移入细胞内 肾脏 肾小管细胞排泌K+ ↓ 肾小管细胞排泌H+ ↑ 细胞外H+ ↓ 代谢性碱中毒 K+ ↓ K+ H+ ↓K+ H+血钾↓尿中〔H+ 〕↑ 反常性酸性尿4.防治原则4.防治原则㈠防治原发病 ㈡补钾原则 防止高钾血症 ⑴尽量采用口服方法给钾； ⑵静脉补钾时应注意肾脏功能； ⑶严格控制补钾的量、浓度和速度； ⑷补钾须持续一段时间，以恢复钾的细胞内外平衡。 null水、电解质代谢紊乱 低钾血症完三、高钾血症三、高钾血症1.概念 2.原因和机理 3.对机体的影响 4.防治原则1.概念1.概念高钾血症（hyperkalemia） 是指血清钾浓度高于5.5mmol/L 高钾血症≠体内总钾↑2.原因和机理2.原因和机理㈠肾排钾障碍 ⑴肾小球滤过率降低 Ⅰ.急性肾衰早期； Ⅱ.慢性肾衰晚期； Ⅲ.大量失血、休克。 ⑵远曲管、集合管排泌K+ 减少 Ⅰ.醛固酮分泌不足： 如肾上腺皮质功能不全、醛固酮合成障碍、 继发性醛固酮分泌不足等 Ⅱ.远曲管和集合管对醛固酮反应不足： 如假性低醛固酮症、肾移植后早期等2.原因和机理2.原因和机理㈡细胞内K+ 向细胞外逸出 ⑴酸中毒 Ⅰ. H+ - K+跨细胞交换 H+向细胞内转移 K+逸出细胞外 Ⅱ.肾小管上皮细胞 H+排泌↑ K+排泌↓ Ⅲ.细胞膜对K+的通透性增高 细胞外 K+ ↑ H+ ↑ H+ K+ K+ H+酸中毒尿中〔H+ 〕↑ 尿为酸性null⑵高血糖合并胰岛素不足 Ⅰ.血液高渗 Ⅱ.酮症酸中毒 ⑶某些药物如 Ⅰ.β受体阻滞剂 Ⅱ.洋地黄 Ⅲ.肌肉松弛剂（氯化琥珀胆碱） 肌膜通透性增高， K+漏出增加 ⑷高钾性周期性麻痹2.原因和机理抑制 Na+- K+-ATP酶2.原因和机理2.原因和机理㈢钾摄入过多 静脉途径补速度过快或浓度过高 ㈣假性高钾血症 是指测得的血清钾浓度增高而实际的在体血浆钾或血 清钾浓度并未升高的情况 见于标本溶血、血小板或白细胞数目过多3.对机体的影响3.对机体的影响㈠对心肌的影响 ㈡对骨骼肌的影响 ㈢对酸碱平衡的影响3.对机体的影响3.对机体的影响㈠对心肌的影响 ⑴对心肌跨膜电位的影响 ⑵对心肌生理特性的影响 ⑶对心电图的影响 null 高钾血症心肌跨膜电位的变化 跨膜电位 高钾时变化 产 生 机 理 静息电位 负值降低 细胞内外K+差减小 0期去极化 速度慢、幅度小 Na+内流少 1期复极化 － － 2期复极化 减慢 Ca+内流内流减慢 3期复极化 加速 K+通透性增高 4期复极化 减慢 K +通透性增高 Na+内流相对缓慢⑴对心肌跨膜电位的影响null 高钾血症心肌生理特性的变化 生理特性 变 化 跨 膜 电 位 变 化 兴奋性 增高 静息电位负值降低 降低 静息电位负值过低 传导性 降低 0期去极化速度慢、幅度小 自律性 降低 4期自动去极化减慢 收缩性 降低 兴奋-收缩偶联减弱 ⑵对心肌生理特性的影响null 高钾血症心电图的变化 心电图波 变化 机 理 T 波 高尖 3期复极化加速 P 波 低平 心房传导缓慢 QRS 增宽 心室肌动作电位时间延长 Q-T间期 缩短 动作电位时程缩短 P-R间期 延长 房室外传导降低⑶对心电图的影响null3.对机体的影响3.对机体的影响㈡对骨骼肌的影响 ⑴血钾轻度↑（5.5～7mmol/L）： Ⅰ.表现： 肌肉剌痛，感觉异常，肌肉震颤 Ⅱ.机理：细胞外液﹝K﹞ ↑， ﹝K﹞i /﹝K﹞e ↓ 静息电位负值↓，静-阈踞离↓，兴奋性↑ ⑵血钾重度↑（7～9mmol/L）： Ⅰ.表现：肌肉软弱无力，甚至弛缓性麻痹 Ⅱ.机理： 静息电位过小，快钠通道失活， Na+内流↓，兴奋 性↓，称为去极化阻滞（depolarized blocking）。null3.对机体的影响3.对机体的影响㈢对酸碱平衡的影响 引起代谢性酸中毒和 反常性碱性尿 血钾↑ 细胞 细胞外K+移入细胞内 细胞内H+移逸出细胞外 肾脏 肾小管细胞排泌K+ ↑ 肾小管细胞排泌H+ ↓ 细胞外H+ ↑ K+ ↑ K+ H+ K+ H+血钾↑ 尿中〔H+ 〕↓ 反常性碱性尿4.防治原则4.防治原则㈠防治原发病 ㈡拮抗K+ 对心肌的毒性作用 Na+ 、Ca2+拮抗K+的效应，可注射Na+ 、Ca2+ 溶液，如：10﹪葡萄糖酸钙、碳酸氢钠。 ㈢促进进入细胞内 如给胰岛素、葡萄糖。 ㈣加速K+排出 ⑴经肠道：口服阳离子交换树脂 ⑵经腹膜：腹膜透析 ⑶经血液：人工肾血液透析null