病理生理学课件--2-钾代谢紊乱-浅淡.ppt

1、钾 代 谢 障 碍,安徽医科大学基础医学院 邓松华,钾 代 谢 障 碍,一、正常钾代谢 二、 钾代谢障碍,一、正常钾代谢,人体含钾总量50-55mmol/kg体重，除骨钾(占总钾7.5%)外,90%在胞内，仅约2%在胞外液,血清钾浓度: 3.55.5 mmol/L,l 成人钾摄入量波动于50-200 mmol,高于外液总钾量(4.2*60体重*20%=50mmol). 成人钾排出量最低也在10 mmol以上（达外液总钾量4/1以上），故机体须有完善的排钾机制或调节机制以免出现高钾。,（一）钾的生理功能,1、维持细胞新陈代谢，参于糖原和Pr合成 1g糖元合成/分解 0.36-0.45 mmol钾

2、 1gPr合成/分解 3 mmol钾,2、保持细胞静息膜电位 静息时细胞膜对钾有通透性，胞内钾向 膜外被动扩散，造成内负外正极化状态，形 成静息膜电位,维持N-M兴奋性,3、调节细胞内外渗透压和酸碱平衡 胞内钾大部与糖原、磷酸根、蛋白质结 合，部分呈游离状，维持正常细胞渗透 压，钾可同氢、钠进行跨膜交换,（二）钾平衡及其调节（靠两大机制进行调节）,1、钾的细胞内外转移（跨细胞转移）或 泵漏机制（Pump-leak mechanism） 泵钠/钾泵Na+/K+ATP酶将K逆浓度差摄入胞内。漏K+顺浓度差由K+通道进入细胞外液。（外出3个Na+， 进2个K+）,影响K+转移主要因素： （1）胰岛素

3、 直接刺激Na+K+ATP酶， 细胞摄钾，可不依赖于葡萄糖摄取，血钾 可直接使胰岛素分泌,（2）儿茶酚胺 肾上腺能受体激活 细胞摄钾 肾上腺能受体激活 钾从细胞内移出 （临床受体兴奋可致高钾）,（3）细胞外液钾离子浓度 细胞外液钾离子浓度 激活Na+-K+泵 活性，细胞摄K+,（4）机体酸碱平衡状态 H+ , K+ 移出细胞 碱中毒 K+ 入胞,酸中毒可提高膜对K+通透性及H-K交换， PH下降0.1U , 钾变动0.6mmol/L.,（5）渗透压： 胞外液渗透压 , K+ 外移 （H2O外移，K+ 带出） （6）运动： 肌肉活动 ，血K+ ，血钾增高血管扩张 （7）机体总钾量： 总量下降时，

4、胞外液钾下降 细胞内液 总量增高时，胞外液钾相对明显升高,2、肾对钾排泄的调节,l肾排钾 肾小球滤过（K+自由通过滤过膜） 近曲小管，髓襻对K+重吸收 （滤过K+的90-95%重吸收无调节作用） 远曲小管，集合管对K+分泌和重吸收 （主要依靠此机制来调节K+平衡）,远曲小管集合管对K+分泌： 主细胞（基底膜面）上的Na+-K+泵将Na+泵入 小管间液，泵K+入主细胞内 主细胞内K+浓 度 被动扩散至肾小管腔 （主细胞管腔面胞膜对K+有高度通透性）,Na+,K+,K+,K+,小管腔,肾小管上 皮主细胞,小管间液,影响主细胞泌K+三因素 主细胞基底膜面Na+-K+泵活性 主细胞管腔膜面对K+通透性

5、 改变从血液与小管腔K+的电化学梯度,远曲小管集合管对K+重吸收 （主要是泌K+，只有在K+明显不足情况下才 显对K+重吸收） 通过闰细胞管腔面H+-K+-ATP酶（质子泵） 向小管中泌H+而重吸收钾,H+,K+,K+,小管液,闰 细 胞,血液,影响远曲小管，集合管排钾因素,（1）醛固酮（主要） Na+-K+泵活性 主细胞（管腔面）对K+通透性 肾小管对Na+重吸 ,管腔内负电荷 ， K+进入管腔增加 （血清K+增加 肾上腺皮质泌“醛” , 排K+ ）,（2）胞外K+浓度 胞外K+浓度 Na+-K+泵活性 “通”（主细胞） 降低肾间质与小管细胞内钾 浓度差，从而减少了细胞内K+ 向间质返流,（

6、3）远曲小管原尿流速 远曲小管原尿流速 ，降低小管腔中K+浓度，泌K+,（4）细胞外液PH H+ 抑制Na+-K+泵，主细胞泌K+ ，排K+ （急性酸中毒时肾排K+减少，碱中毒肾排K+ ） 慢性酸中毒时则抑制近曲小管对H2O，Na+重吸 收，远曲小管原尿流速 ，肾排K+,3、结肠排钾功能 正常时摄入K+的90%由肾排出，10%由肠道排 出，主要由结肠上皮分泌，亦受“醛”调 节，在肾衰时，此为重要排钾途径。 汗液含少量钾 ,炎热或重体力活动可失钾,二、钾代谢障碍 （一）低钾血症 血清钾浓度 3.5 mmol/L 低钾血症,1、原因和机制 （1）摄入不足： 20 mmol (800mg)/天摄入，

7、 一周左右轻度低钾（单独因摄入不足至低钾常 不严重），见于神经性厌食，刻意节食减肥： 不能进食（胃肠道梗阻或昏迷） 禁食（胃肠术后） 长期输液未补钾,（2）钾分布异常 PH增高，碱中毒 过量胰岛素应用 受体兴奋剂肾上腺素 舒喘宁 钡中毒（趴病） 棉子油中毒 家族性低钾周期性麻痹,（3）钾丢失过多（低钾血症主要原因） l经肾丢失 利尿剂远曲小管流速 低容量 继发性“醛” 盐皮质激素 ，原发或继发性“醛”, 肾小管性酸中毒 远曲小管性酸中毒（I型） H+泵功能下 降，泌H+功能障碍使钾重吸收下降（H+-Na+交换下降，K+-Na+交换上升失钾 ）,近曲小管性酸中毒（II型）重吸收HCO3- 和K+

8、障碍，HCO3-在远曲管液 ，原尿负 电荷 ，K+从小管上皮进入管腔 。,镁缺乏 髓襻升支钾重吸收依赖Na+-K+- ATP酶， Mg+是该酶激活剂。,l经胃肠丢失 （大量消化液丢失是临床常见低钾原因） 吐、泻、胃减压肠瘘等 胃液K + 10-20 mmol/L 胆汁 5.2 mmol/L 胰液 4.6 mmol/L 小肠液 5.5 mmol/L,丢K 容量 继发“醛” ，排钾,l经皮丢失 汗含钾不多，连续高温下体力劳动，才至缺钾,2、对机体影响 （低钾可至多种功能代谢变化，并同严重程 度有关，不同个体呈现明显差异，一般讲 K 2.5-3mmol/L才呈严重症状）,（1）对神经肌肉影响 神经肌

9、肉应激性下降，兴奋性下降，肌无力、肌麻痹 肌无力起于下肢，特别股四头肌， 2.6 mmol/L 肌麻痹，小于2.0 mmol/L肌细胞坏死“横纹肌溶解” 呼吸肌麻痹可至呼吸衰竭，常为重要死因 胃肠运动下降，可麻痹性肠梗阻（ 2.5 mmol/L） 缺K+，记忆下降，定向障碍、神经错乱等急性 脑综合征（与糖代谢有关）,l 机制：Ki / Ke增大，K+外流 ，静息电 位负值 （膜内更负），静息电位与阈电 位距离增大, 兴奋性降低超极化阻滞 l 低K+效应部分依赖于Ca+水平 血Ca+ 可增高阈电位而使N-M应激性下降 慢性低钾因胞内外K+均减少 IKJi /IKJe比值 正常，症状可不显。,（2

10、）对心肌影响 钾在维持心功能上起重要作用，钾浓度对 心肌四种基本特性均有影响，低钾时常发生 房/室性期前收缩 阵发性或交界性心过速 房室传导阻滞 严重可室扑、室颤,兴奋性 心肌细胞对钾通透性降低，静息电位与阈电位差值 减小，兴奋性增高 传导性 心肌细胞对K通透性 , K外流减小，静息电位变 小，意味心肌细胞负电位不大, 促进胞外Na+内流 电位梯度较小（电动势）,Na+内流速度减慢，动作 电位O期上升速度减慢和幅度降低，心肌兴奋扩布 减慢，传导阻滞，传导性降低,心电： QRS增宽（除极波快速扩布到整个心室的波） 相当于心室动作电位升支（O期） P-R间期延长 心房至心室所需时间延长,自律性 ：

11、 低钾时，膜对K通透性 ，致钾电导 ，舒张 期钾外流减慢，但缓慢持续的钠内流相对较 快，舒张期（4期）自动除极加快（房室束 浦肯野纤维快反应细胞）自律性 。,（兴奋性增高、超长期延长、快反应细胞自 律性 ，以及传导降低，有效不应期缩短，易引起兴奋折返而导致心律失常以致室颤）,低钾血症时心电图的改变,QRS波：增宽，幅小 ST段： 压低，缩短 T波： 增宽，低平 U波： 明显增高,收缩性 （先增高后降低）低K+时，对Ca+ 内流抑制作用下降，Ca+内流 ，严重缺K+， 细胞代谢障（心肌细胞坏死），收缩性下降.,（3）低钾对肾脏损害 肾小管上皮肿胀，增生 低钾 集合管，远曲管对ADH反应 下降 尿

12、浓缩功能下降 （不饮水也不能达到高渗水平）,（4）对酸碱平衡影响 低K+时，胞内K+外移，胞外H+及Na+内移 碱中毒，肾小管上皮内K+减少，H+增加 排H+ ，排K+,（H+-Na+交换 ，K+-Na+交换 ，H+-Na+ 交 换增强则重吸HCO3 ，低钾总伴有代碱， 由于排H ，尽管碱中毒，尿液常呈酸性 反常性酸性尿）,3、防治原则 （1）防原发病 （2）补钾尽量口服， 不能口服可静脉 输入， 但要避免高K+ 静脉补钾一般要在 尿量500-700ml/ 天以上 速度 10-20 mmol/L小时滴入（最好不超10mmol） 浓度 20-40 mmol/L（合并肾衰要慎用）,胞内缺钾恢复较慢

13、，有时4-6天细胞内外才 能平衡，严重者补钾10-15天切勿操之过急,（二）高钾血症,1、概念 血清钾大于5.5 mmol/L （肾功能障碍时易发生高钾）,2、原因 （1）肾排钾障碍,肾脏疾患 肾滤过下降（急性肾衰少尿期、休克、失 液、出血） 远曲小管对“醛”反应低下假性低“醛”症,醛固酮缺乏（“醛”促进远曲管重吸Na+和 H+、K+的排出） 生成障碍先天性18羟化酶缺 低醛固酮症（消炎痛、糖尿病等） ACTH缺乏（垂体受损Addison病） 肾上腺皮质功能减退,保钾利尿剂应用 安体舒通 抑制 肾小管对“醛”反应,（2）胞内钾释出 急性酸中毒 H+入胞、K+外移（PH 0.1u， K 10-1

14、5%，或0.6 mmol/L）,胰岛素缺乏K+进入胞减少 高K+ 高血糖 血浆渗透压 （渗透压上升10 mOSm/L，血钾升高 0.4-0.6mmol/L）,异型输血 红细胞释出大量K+ （伴肾衰时更甚）,挤压伤、烧伤、化疗时K+释出 缺O2组织分解增加ATP 泵失灵，K+不易 进入细胞,其他 药物儿茶酚胺输入-肾上腺素受体兴奋 血K （肝释钾至胞外） 细胞外液高渗，输入盐水或甘露醇 高钾 高钾周期性肌麻痹 突发性肌软弱，血钾,-肾上腺素受体兴奋血K （骨胳肌、肝摄钾 ）,3、对机体影响 （1）对神经肌肉 急性：N/M兴奋性下降（总的为四肢无力， 驰缓性麻痹）,轻： 6-7 mmol/L ，

15、（k）i /（K）e 胞内外K+ 浓度梯度 K+外流 ，膜电位负值变小， 和阈电位差距变小，兴奋性 手足感觉异常 肌肉震颤 腹痛、腹泻,重：静息电位降至太近阈电位，钠内流动势 过小（去极化阻滞） 不易形成动 作电位 肌无力 键反射消失 严重呼吸肌麻痹 （少见）,慢性：K+胞内比值变化不大，N-M症状不明显,（2）对心脏影响（高钾最大威胁是对心肌毒 性作用，室颤、骤停）,兴奋性 先增高后抑制 高钾，胞内K+外流下降，静息电位负值变小，更近阀电位，兴奋性增高，K+大于7 mmol/L时，钾外流锐减，静息电位过低，至Na+内流下降，不能形成动作电位，兴奋性呈先增高后抑制双相变化。,心电：复级化T波高

16、尖，相当于动作电位的 Q-T间期缩短,传导性：静息电位变小，Na+内流量及速度降低 O期上升速度变慢，幅度变小，传导性降低，心房、房室、心室传导阻滞,心电：相当于心房去极（0 期）的P 波 压低、增宽 相当于房室传导 P R 间期延长 相当于心室去极 R 波压低 相当于心室内传导（0 期及复极1期） QRS波增宽,自律性 ： 高K+ 外流下降，动作电位负值减小（前述） 高K+ 心肌细胞对K+“通”，3期时K+外流增 加复极加快，不应期缩短 舒张期K +外流加速，持续性Na+内流相 对减慢 快反应自律细胞浦肯野氏纤维4期 自动除极减慢 自律性,K+抑制心传导 房室传导阻滞 单向传导阻滞 加之不应

17、期缩短，易兴奋折返 心律失常（室颤、心骤停),收缩性减弱：K+浓度 ，动作电位2 期 Ca+内流减少 收缩性,l心电图变化 最早变化：T波高、窄、尖（帐蓬T），因K+ 电导 ，“通” , 外流 ，3期复极和不 应期缩短， Q-T 缩短 （反映复极加快） 7 mmol/L P-R延长 QRS增宽,（3）对酸碱平衡影响 高K+K+入胞，H+出胞，酸中毒 远曲小管上皮K+ ，排K+ ，排H+ ， 高K+还抑制近曲小管对HCO3重吸收 尿液呈减性“反常性碱性尿”,（2）降低体内钾量 口服或灌肠 阳离子交换树脂聚苯乙烯 磺酸钠（肠道内Na+-K+交换 ，粪中排出) 口服70%山梨醇 严重：腹膜透折 15mmol/L/h去除 血液透折（人工肾）50mmoL/h去除,4、防治 （1）控制原发病（控制感染，降低肝 糖原和Pr分解）,（3）使钾移入细胞