实验性高血钾1

1、 8%8% 2%2% 90%90% ICF（140160mmolL） ECF（4.2mmol/L） Bone K+ 98% 细胞内细胞内(ICF) 2% 细胞外细胞外(ECF) serum K+ 3.55.5mmol/L 通过细胞膜通过细胞膜 Na+-K+ Na+-K+ 泵，改变钾在细胞内泵，改变钾在细胞内 外液的分布；外液的分布； 通过细胞内外的通过细胞内外的H+-K+H+-K+交换，影响细胞内交换，影响细胞内 外液钾的分布；外液钾的分布； 通过肾小管上皮细胞内外跨膜电位的改变通过肾小管上皮细胞内外跨膜电位的改变 影响其排钾量；影响其排钾量； 通过醛固酮和远端小管液流速，调节肾排通过醛固酮和

2、远端小管液流速，调节肾排 钾量；钾量； 通过结肠的排钾及出汗形式。钾具有维持通过结肠的排钾及出汗形式。钾具有维持 细胞新陈代谢、保持细胞静息膜电位、调节细胞新陈代谢、保持细胞静息膜电位、调节 细胞内外的渗透压及调控酸碱平衡等多种生细胞内外的渗透压及调控酸碱平衡等多种生 理功能。理功能。 细胞内外转移细胞内外转移( 排钾减少（肾衰）排钾减少（肾衰） (decreased K+ excretion) 少尿少尿(oliguria) 潴钾性利尿剂潴钾性利尿剂 醛固酮醛固酮 v 细胞损伤细胞损伤(cell injury) v 酸中毒酸中毒(acidosis) v 高钾性周期性麻痹高钾性周期性麻痹 (hy

3、perkalemic periodic paralysis) v 胰岛素缺乏及某些药物（胰岛素缺乏及某些药物（-R-R阻断剂等阻断剂等 ） 血血K K+ + 细胞内外细胞内外 KK+ + 差差 静息电位静息电位 阈电位阈电位 兴奋性兴奋性( (重度）重度） 静息电位静息电位 与阈电位距离与阈电位距离 兴奋性兴奋性( (轻度）轻度） 机制机制 (mechanism) 静息电位等于或低于阈电静息电位等于或低于阈电 位使细胞兴奋性降低的现象。位使细胞兴奋性降低的现象。 高钾血症对机体的影响首先表现为明显高钾血症对机体的影响首先表现为明显 的心脏毒性作用，出现多种心律失常；的心脏毒性作用，出现多种心律

4、失常； 急性严重高钾血症时可因重度传导阻滞急性严重高钾血症时可因重度传导阻滞 或心肌兴奋性消失引起心搏骤停或心肌兴奋性消失引起心搏骤停 静脉注射一定浓度的KCL溶液，复制家兔高血 钾症病理模型，可观察到高血钾症时动物心电 图的改变，结合理论对其发生机制进行讨论。 本实验在研究高血钾对家兔心脏影响后，通过 10%氯化钙溶液，4% NaHCO3溶液 ，用于解救 家兔，并分析其解救效果。 实验动物实验动物：家兔：家兔 实验器材实验器材：兔手术台，：兔手术台，BL-420生物信号生物信号 采集系统，心电图电极，注射器采集系统，心电图电极，注射器 药品及试剂药品及试剂： 生理盐水生理盐水 , 10%和和

5、 7.5%KCL , 4% NaHCO3溶液溶液 , 10%氯化氯化 钙溶液钙溶液 家兔称重后，仰卧固定家兔称重后，仰卧固定 正常心电图的描绘正常心电图的描绘 连接心电导联装置：心电导联电极（右上肢 蓝、左下肢红、右下肢黑） 注意：银针电极必须插在皮下，勿插入肌肉组注意：银针电极必须插在皮下，勿插入肌肉组 织，以免肌电干扰心电图分析！织，以免肌电干扰心电图分析！ 调节参数：调节参数：G为为1000，T为为 0.01S，F为为100Hz。(抑制抑制50Hz) 耳缘静脉缓慢推注耳缘静脉缓慢推注10%的的KCL溶液溶液 （3ml/kg） 同时观察心电图波形变化规律（出现P波 和QRS波振幅降低 ，间

6、期增宽；T波高尖） P Q R S T 高钾血症抢救高钾血症抢救 ： 待心电图正弦波或者出现心室的扑动或者待心电图正弦波或者出现心室的扑动或者 颤动波形后，立即停止注射颤动波形后，立即停止注射KCL。 1-4组： 10%氯化钙溶液(2ml/kg) 5-7组： 4%NaHCO3(5ml/kg) 注射注射KCL溶液时，速度一定要缓慢（每分钟溶液时，速度一定要缓慢（每分钟 2ml 速度缓慢推注速度缓慢推注 ），注射同时密切观察心），注射同时密切观察心 电图的变化。电图的变化。 在描记心电图时，不要触摸动物；实验台上在描记心电图时，不要触摸动物；实验台上 液体要及时清除，注意保持干燥；描记心电图液体要

7、及时清除，注意保持干燥；描记心电图 时禁止使用手机等通讯工具，避免周围电磁干时禁止使用手机等通讯工具，避免周围电磁干 扰扰 分析讨论 正常心电图的基本图形正常心电图的基本图形 正常人的心电图中每一个心动周期有正常人的心电图中每一个心动周期有6 6个个 波形，各为波形，各为P P、Q Q、R R、S S、T T、U U波。这波。这 些波形的电位值、时间间隔都有一定的些波形的电位值、时间间隔都有一定的 范围，范围， P P波：波：代表两心房兴奋时所产生的电压代表两心房兴奋时所产生的电压 的变化。的变化。 PRPR间期：间期：代表窦房结兴奋经心房、房代表窦房结兴奋经心房、房 室结、房室束到心室所需的

8、时间。室结、房室束到心室所需的时间。 QRSQRS波群：波群：Q Q波是波是QRSQRS波群第一个向下的波群第一个向下的 波，其前面无向上的波；波，其前面无向上的波；R R波是波是QRSQRS波中波中 第一个向上的波，其前面可以无第一个向上的波，其前面可以无Q Q波；波；S S 波是波是R R波之后的向下波。波之后的向下波。QRSQRS波代表心室波代表心室 兴奋的电压变化与所需时间。兴奋的电压变化与所需时间。 STST段：段：起自起自QRSQRS波终点至波终点至T T波起点。波起点。 这段时间内，心室处于完全除极状态但这段时间内，心室处于完全除极状态但 又尚未复极，所以又尚未复极，所以STST

9、段应在零电位基段应在零电位基 线上。线上。 T T波：波：代表心室复极时电压变化。代表心室复极时电压变化。 QTQT间期间期：QRSQRS波起点至波起点至T T波终点所占波终点所占 的时间。的时间。 U U波波：在在T T波后一个较低的波，方向与波后一个较低的波，方向与T T 波一致。波一致。 P波：波： 心房去极化心房去极化 QRS波波： 心室去极化心室去极化 T波：波： 心室复极化心室复极化 P-R间期：间期： 房室传导时间房室传导时间 高血钾对心脏的毒性 1.心肌兴奋性先高后低。高血钾症时，细胞内外钾离子浓 度差变小，静息膜电位负值变小，与阈电位的差距缩小 ，兴奋性升高；当静息膜电位到达

10、-55至-60mV时，兴奋 性反而降低，发生去极化阻滞。 2.传导性降低。由于静息膜电位的绝对值减小，0相去极化 的速度减慢和幅度降低，传导性下降。可致房室传导阻 滞等 3.自律性降低。细胞外液钾离子浓度升高使细胞膜对钾离 子的通透性增高，4相钾离子外相电流增大，延缓了4相 钠离子的净内向电流的自动除极化，自律性下降。引发 心律失常如室性早搏等 4.收缩性减弱。细胞外液钾离子浓度升高使细胞膜对钾离 子的通透性增高，干扰2相钙离子内流，钙离子内流延缓 ，兴奋-收缩偶联受到影响，心肌收缩性减弱。心室颤动 ，心搏骤停于舒张期 血血K K+ + 细胞内外细胞内外 K K+ +差差 静息电静息电 位位

11、与阈电位距离与阈电位距离 兴奋性兴奋性 低于阈电位低于阈电位 兴奋性兴奋性 0 0期期NaNa+ +内流内流 00期除极化期除极化 传导性传导性 膜对膜对K K+ +通通 透性透性 4 4期期K K+ +外流外流 自动除极化自动除极化 自律性自律性 CaCa2+ 2+内流 内流收缩性收缩性 高血钾对心电图的影响 心电图表现在T波高尖。由于膜对钾离子的通 透性增高，动作电位中对应于心电图T波得3相 钾外向电流加速，使T波成高尖状。 P 波和QRS波振幅降低，间期增宽，S变深。 这主要是由于传导性明显下降所致。 多种类型的心律失常心电图。由于自律性降低 ，可出现窦性心动过缓，窦性停搏；由于传导 性

12、降低，出现各类型的传导阻滞；以及因传导 性、兴奋性异常等的共同影响出现室颤。 3期期K+ +外流外流, ,复极加速复极加速 T波高尖波高尖 传导性传导性 P-R间期延长间期延长 QRS波增宽波增宽 传导阻滞及自律性传导阻滞及自律性 心律失常心律失常 心电图的变化心电图的变化 高钾血症时心电图的变化高钾血症时心电图的变化 （Resting membrane potential, RMP） rK+i+0.01Na+i rK+e+0.01Na+e 心肌动作电 位 0电位 Et Em -90 -60 -30 0 30 mV 心房肌 心室肌 00 2 2 1 1 3 3 44 Na+ K+ Ca2+ K

13、+K+ 钠泵 K+ Na+ 心肌细胞膜离子转运 心电图 P Q R S T 1：Ito通道开放，K+外流， Cl-内流。 2：L型钙通道和IK、IK1开 放， K+外流，Ca2+内流。 3：IK1开放，K+外流。 防治的病理生理基础防治的病理生理基础 (Pathophysiological basis of prevention and treatment) v 促进钾移入细胞（如给胰岛素促进钾移入细胞（如给胰岛素 ，葡萄糖），葡萄糖） v 对抗钾的毒性（可以注射含钠对抗钾的毒性（可以注射含钠 ，钙的溶液），钙的溶液） v 排钾（如口服阳离子交换树脂排钾（如口服阳离子交换树脂 ，腹膜透析），腹

14、膜透析） 1）Ca2+: a.复极复极2期期Ca2+内流内流 细胞内细胞内Ca2+ 心肌收缩性心肌收缩性 b. Ca2+ 抑制抑制Na+内流内流 阈电位上移阈电位上移 静息电位与阈电位之间距离静息电位与阈电位之间距离 兴奋性有兴奋性有 所恢复所恢复 2）Na+:细胞外细胞外Na+ 心肌细胞内外电化心肌细胞内外电化 学梯度学梯度 去极化时钠内流加快，动作去极化时钠内流加快，动作 电位电位0期上升速度可加快，幅度增大期上升速度可加快，幅度增大 改善心肌传导性改善心肌传导性 病史：病史： 男男4141岁，呕吐岁，呕吐4 4天，天， 不能进食食物和水。不能进食食物和水。 既往史：既往史：胃溃疡，服用抗

15、酸药治疗。胃溃疡，服用抗酸药治疗。 体检：体检：重病容。血压重病容。血压100/60mmHg100/60mmHg 心率心率90 beat/min90 beat/min 皮肤干燥、弹性差，皮肤干燥、弹性差， 腱反射减弱。腱反射减弱。 Case study 化验：化验：血血NaNa+ +145mmol/L145mmol/L Cl Cl- -92mmol/L 92mmol/L K K+ +2.6mmol/L2.6mmol/L HCO HCO3 3- -34mmol/L34mmol/L BUN35mg/dl BUN35mg/dl EKG:T EKG:T波低平，波低平，STST段降低段降低 抽出抽出3

16、3升胃内容物升胃内容物 诊断：诊断： 通过细胞膜通过细胞膜 Na+-K+ Na+-K+ 泵，改变钾在细胞内泵，改变钾在细胞内 外液的分布；外液的分布； 通过细胞内外的通过细胞内外的H+-K+H+-K+交换，影响细胞内交换，影响细胞内 外液钾的分布；外液钾的分布； 通过肾小管上皮细胞内外跨膜电位的改变通过肾小管上皮细胞内外跨膜电位的改变 影响其排钾量；影响其排钾量； 通过醛固酮和远端小管液流速，调节肾排通过醛固酮和远端小管液流速，调节肾排 钾量；钾量； 通过结肠的排钾及出汗形式。钾具有维持通过结肠的排钾及出汗形式。钾具有维持 细胞新陈代谢、保持细胞静息膜电位、调节细胞新陈代谢、保持细胞静息膜电位、调节 细胞内外的渗透压及调控酸碱平衡等多种生细胞内外的渗透压及调控酸碱平衡等多种生 理功能。理功能。 排钾减少（