病理生理學(xué)課件：04 鉀代謝紊亂

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1、(Potassium homeostasis and its disorders) 第三節(jié)第三節(jié) 鉀代謝及鉀代謝障礙鉀代謝及鉀代謝障礙一、正常鉀代謝一、正常鉀代謝(Normal metabolism of potassium) 體內(nèi)鉀體內(nèi)鉀的分布的分布(50-55(50-55mmol/Kgmmol/Kg體重體重) )細胞內(nèi)液細胞內(nèi)液骨骨細胞外液細胞外液消化液90%7.6%1%1.4%( (一一) )鉀的吸收與排泄鉀的吸收與排泄(Absorption and excretion of potassium) 血清鉀血清鉀3.5-5.5 mmol/L鉀的來源鉀的來源( (食物食物) )細胞內(nèi)鉀細胞內(nèi)

2、鉀鉀的去路鉀的去路( (隨尿、糞、隨尿、糞、汗液排出汗液排出) )功能功能(function)(1) (1) 參與細胞代謝參與細胞代謝(2) (2) 維持細胞膜靜息電位維持細胞膜靜息電位(3) (3) 維持細胞內(nèi)外的滲透壓維持細胞內(nèi)外的滲透壓 和酸堿平衡和酸堿平衡心肌應(yīng)激性心肌應(yīng)激性NaNa+ +.Ca.Ca2+2+.OH.OH- - K+.Mg2+.H+神經(jīng)肌肉應(yīng)激性神經(jīng)肌肉應(yīng)激性Na+K+Ca2+Mg2+H+應(yīng)激性離子應(yīng)激性離子應(yīng)激性離子應(yīng)激性離子癱瘓性離子癱瘓性離子癱瘓性離子癱瘓性離子( (二二) ) 鉀平衡的調(diào)節(jié)鉀平衡的調(diào)節(jié)(Regulation of potassium balanc

3、e)跨細胞轉(zhuǎn)移跨細胞轉(zhuǎn)移腎調(diào)節(jié)腎調(diào)節(jié)泵泵漏機制漏機制（pump-leak mechanismpump-leak mechanism) )1. 激素：激素：胰島素，兒茶酚胺胰島素，兒茶酚胺2. 細胞外液的細胞外液的K+濃度濃度3. 酸堿平衡酸堿平衡影響鉀在細胞內(nèi)外轉(zhuǎn)移的因素影響鉀在細胞內(nèi)外轉(zhuǎn)移的因素兒茶酚胺兒茶酚胺2受體受體Na+-K+ATP酶酶胰島素胰島素醛固酮醛固酮K+入細胞入細胞酸中毒酸中毒H+e堿中毒堿中毒H+eK+H+H+K+K+eK+e（四）細胞外液滲透壓（四）細胞外液滲透壓 細胞內(nèi)鉀外移細胞內(nèi)鉀外移 （五）運動（五）運動 肌肉收縮肌肉收縮 細胞內(nèi)鉀外移細胞內(nèi)鉀外移 （六）機體總鉀（

4、六）機體總鉀腎小球的濾過腎小球的濾過近曲小管、髓袢對鉀的重吸收近曲小管、髓袢對鉀的重吸收遠曲小管、集合管對鉀的分泌和重吸收遠曲小管、集合管對鉀的分泌和重吸收腎臟對鉀的調(diào)節(jié)腎臟對鉀的調(diào)節(jié)NaNa+ +KK+ +KK+ +NaNa+ +KK+ +小管液小管液主主 細細 胞胞小管間液小管間液-70mV0mV-50mV其影響因素有：其影響因素有：a a 管周膜管周膜Na-K-ATPNa-K-ATP酶活性酶活性 b b 管腔膜對鉀通透性管腔膜對鉀通透性 c c 主動重吸收主動重吸收NaNa+ + 管腔內(nèi)管腔內(nèi) 負(fù)電荷負(fù)電荷 K K+ +電位梯度電位梯度 遠曲小管、遠曲小管、集合管集合管的鉀重吸收的鉀重吸

5、收小管腔小管腔閏細胞閏細胞質(zhì)子泵質(zhì)子泵K+H+醛固酮醛固酮: : Na- - K+泵活性泵活性 細胞外液的細胞外液的K K+ +濃度濃度酸堿平衡酸堿平衡: : H使使Na-K泵活性泵活性 遠曲小管液流速加快遠曲小管液流速加快影響腎排鉀的因素影響腎排鉀的因素l正常時正常時 泌鉀泌鉀10%10%lGFRGFR 泌鉀泌鉀30%30%l結(jié)腸的排鉀受醛固酮的調(diào)節(jié)結(jié)腸的排鉀受醛固酮的調(diào)節(jié)l汗液含少量的鉀汗液含少量的鉀低鉀血癥低鉀血癥 (hypokalemia)高鉀血癥高鉀血癥 (hyperkalemia)二、低鉀血癥二、低鉀血癥(Hypokalemia)概念概念 (concept) Serum K+ 3.

6、5mmol/L( (一一) )原因和機制原因和機制(Causes and mechanisms)1. 1. 攝入不足攝入不足 (decreased K+ intake)鉀來源減少鉀來源減少不吃也排不吃也排Hypokalemia2. 2. 失鉀過多失鉀過多(increased K+ excretion) v消化液丟失消化液丟失v腎失鉀腎失鉀v皮膚失鉀：大量出汗皮膚失鉀：大量出汗利尿劑使用不當(dāng)利尿劑使用不當(dāng)滲透性利尿滲透性利尿3.3.鉀向細胞內(nèi)轉(zhuǎn)移鉀向細胞內(nèi)轉(zhuǎn)移 (K shifts into the cells) v胰島素治療胰島素治療(insulin therapy)v堿中毒堿中毒(alkalo

7、sis)v低鉀性家族性周期性麻痹低鉀性家族性周期性麻痹 (hypokalemic familial periodic paralysis)H+ H+K+血血K+ K+H+ H+ 血血K+ ( (二二) )對機體的影響對機體的影響 (Effects) 1. 1.對神經(jīng)肌肉興奮性的影響對神經(jīng)肌肉興奮性的影響 (effects on neuromuscular excitability) 神經(jīng)肌肉興奮性神經(jīng)肌肉興奮性 血血K K+ + 細胞內(nèi)外細胞內(nèi)外KK+ + 差差靜息電位靜息電位( (負(fù)值負(fù)值) ) 靜息電位與閾電位差靜息電位與閾電位差興奮性興奮性超極化阻滯超極化阻滯機制機制(mechanism

8、)神神經(jīng)經(jīng)肌肌肉肉興興奮奮性性的的影影響響表現(xiàn)表現(xiàn)(manifestation)CNS：萎靡、倦怠、嗜睡、昏迷萎靡、倦怠、嗜睡、昏迷骨骼?。汗趋兰。核闹珶o力軟癱，呼吸肌麻痹四肢無力軟癱，呼吸肌麻痹胃腸道平滑肌：胃腸道平滑?。菏秤徽瘛⒏姑?、食欲不振、腹脹、 麻痹性腸梗阻麻痹性腸梗阻 細胞代謝障礙相關(guān)的損害細胞代謝障礙相關(guān)的損害骨骼肌的損害骨骼肌的損害血清鉀血清鉀 5.5mmol/L( (一一) )原因和機制原因和機制(Causes and mechanisms)1. 1. 排鉀減少排鉀減少(decreased K+ excretion)少尿少尿(oliguria)潴鉀性利尿劑潴鉀性利尿劑醛固酮

9、醛固酮2. K2. K+ +從細胞內(nèi)逸出從細胞內(nèi)逸出(K+ shifts out of cells) v 細胞損傷細胞損傷(cell injury)v 酸中毒酸中毒(acidosis)v 高鉀性周期性麻痹高鉀性周期性麻痹 (hyperkalemic periodic paralysis)3. 3. 入鉀過多入鉀過多(increased K+ intake)堿中毒堿中毒(alkalosis)H+ H+K+血血K+ 酸中毒酸中毒(acidosis)H+ H+ K+血血K+ ( (二二) )對機體的影響對機體的影響(Effects) 1. 1. 對神經(jīng)肌肉興奮性的影響對神經(jīng)肌肉興奮性的影響 (eff

10、ects on neuromuscular excitability) 神經(jīng)肌肉興奮性先神經(jīng)肌肉興奮性先 后后 血血K K+ + 細胞內(nèi)外細胞內(nèi)外 KK+ + 差差 靜息電位靜息電位 閾電位閾電位興奮性興奮性( (重度，重度，除極化阻滯除極化阻滯）靜息電位靜息電位與閾電位距離與閾電位距離興奮性興奮性( (輕度）輕度）機制機制(mechanism)神神經(jīng)經(jīng)肌肌肉肉興興奮奮性性的的影影響響2.2.對心臟的影響對心臟的影響(effects on the heart)心肌傳導(dǎo)性心肌傳導(dǎo)性心肌興奮性先心肌興奮性先后后心肌自律性心肌自律性心肌收縮性心肌收縮性心肌電生理變化心肌電生理變化K+eK+e興奮性興

11、奮性 輕度血鉀輕度血鉀 EmEm負(fù)值（負(fù)值（EmEmEtEt）傳導(dǎo)性傳導(dǎo)性2 2期期CaCa2 2+ +內(nèi)流內(nèi)流收縮性收縮性自律性自律性重度重度血鉀血鉀 EmEm負(fù)值過小鈉通道失活負(fù)值過小鈉通道失活 興奮性興奮性EmEm負(fù)值（負(fù)值（EmEmEtEt） 鈉內(nèi)流鈉內(nèi)流 0 0期除極速度期除極速度 K+K+通透性通透性 4 4期鉀外流加快鈉內(nèi)流延緩期鉀外流加快鈉內(nèi)流延緩3期期K+ +外流外流, ,復(fù)極加速復(fù)極加速 T波高尖波高尖傳導(dǎo)性傳導(dǎo)性 P-R間期延長間期延長 QRS波增寬波增寬傳導(dǎo)阻滯及自律性傳導(dǎo)阻滯及自律性 心律失常心律失常心電圖的變化心電圖的變化高鉀血癥時心電圖的變化高鉀血癥時心電圖的變化

12、心律失常：心肌傳導(dǎo)性降低引心律失常：心肌傳導(dǎo)性降低引起傳導(dǎo)延緩和單向阻滯、有效起傳導(dǎo)延緩和單向阻滯、有效不應(yīng)期縮短不應(yīng)期縮短- -形成興奮折返。形成興奮折返。 心肌功能的損害心肌功能的損害 3.3.對酸堿平衡的影響對酸堿平衡的影響(effects on acid-base balance) 高血鉀高血鉀 酸中毒酸中毒K+K+K+Na+血血液液H+H+（酸中毒）（酸中毒）（堿性尿）（堿性尿）H+圖圖 高鉀血癥引起代謝性酸高鉀血癥引起代謝性酸中毒和反常性堿性尿的機制中毒和反常性堿性尿的機制小管上皮細胞小管上皮細胞小小管管液液( (三三) ) 防治的病理生理基礎(chǔ)防治的病理生理基礎(chǔ)(Pathophys

13、iological basis of prevention and treatment) v減少血鉀來源減少血鉀來源v 促進鉀移入細胞促進鉀移入細胞v 對抗鉀的毒性對抗鉀的毒性v 排鉀排鉀 女，14歲，三天前開始嘔吐，一天78次，伴腹痛、腹瀉，一晝夜達20次左右。糞便呈水樣，帶少量粘液，小便量逐漸減少。入院時精神萎糜，兩天來除喝水外，未進其它飲食，自覺四肢發(fā)冷，發(fā)軟。體檢：精神萎糜，嗜睡，雙眼明顯凹陷，口唇干燥，皮膚濕冷，脈快而無力，呼吸急促。實驗室檢查血常規(guī)：RBC 575萬mm3，Hb 15.2g/dl，WBC 12X109/L，分類N：87，L：12，E：1。血液生化：血Na+ 127m

14、mol/L，血Cl- 90mmol/L，血K+ 3mmol/L，HCO3- 15.5mmol/L。大便：鏡檢有粘液及大量膿細胞，培養(yǎng)有痢疾桿菌生長。小便：色黃，酸性。 病病 例例 討討 論論 8歲女孩，嚴(yán)重腹瀉4天，表情淡漠，對問題反應(yīng)支離破碎，皮膚彈性下降，眼球下陷。脈搏114次/min，血壓90/60mmHg，呼吸深，26次/min，血球比積58（男性 40%50%女性37%48%）， 兩肺(-)，腹軟無壓痛，血漿pH7.13，HC03 6mmol/L，PaCO2 18mmHg，K+ 5.8mmol/L入院后靜輸5葡萄糖700ml，內(nèi)含10mmol KHC03和110mmol NaHC03，1小時后呼吸停止，脈搏消失，心前區(qū)可聞弱而快的心音，復(fù)蘇未成功。 病病 例例 討討 論論 討論提綱：1、上述病例中病人為什么會發(fā)病，病因是什么？2、如何解釋上述病例出現(xiàn)的癥狀，體征和各項實驗室檢查？3、上述病例存在哪些病理過程，其根據(jù)是什么？相互有哪些聯(lián)系？4、上述病例治療原則有哪些？死亡病例的死亡原因是什么？ 病病 例例 討討 論論