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正常钾代谢及钾代谢障碍.

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1 正常钾代谢及钾代谢障碍

2 一. 正常钾代谢 (一). 钾的体内分布 1. 血清钾浓度为3.5~5.5mmol/L。

3 2. 分布 2%: ECF 98%: ICF

4 3. 摄入:天然食物 吸收:肠道 排出:尿(主要);汗/胃肠道(少量)

5 4. 多吃多排,少吃少排,不吃也排。

6 (二). 钾平衡的调节 1.钾的跨细胞转移 2.肾对钾的调节 3. 结肠的排K+功能 4. 汗液的排K+

7 1. 钾的跨细胞转移 基本机制:泵漏机制 (pump-leak mechanism)

8 泵: 钠-钾泵( Na+-K+-ATP酶), 逆浓度差将K+摄入细胞内
漏: K+顺浓度差通过各种K+离子 通道进入ECF。

9 影响钾的跨细胞转移的主要因素: 1) 胰岛素:直接激活Na+-K+-ATP酶 →细胞摄K+

10 2)   儿茶酚胺: a. α肾上腺能激活K+自细胞内移出 (新福林: α ) b. β肾上腺能激活Na+-K+-ATP酶, 促进细胞摄K+ (舒喘咛)   肾上腺素( α、 β )

11 3) ECF的[K+]: [K+]↑直接激活Na+-K+-ATP酶

12 4) 酸碱平衡状态: a. 酸中毒:ICF的K+ECF ( 酸中毒使膜对K+的通透性↑) b. 碱中毒:ECF的K+ICF

13 5) 渗透压 ECF渗透压↑ →促进K+自细胞内移出

14 6)     运动: 反复的肌肉收缩使细胞内K+外移

15 7) 机体总K+量 机体总K+量↓时,ECF[K+]下降程度>ICF[K+]下降程度,反之亦然。

16 2. 肾对钾排泄的调节 1) 肾小球的滤过 2) 近曲小管和髓袢对K+的重吸收 3) 远曲小管和集合管对K+排泄的 调节

17 调节因素: ALD ECF的[K+] 远曲小管的原尿流速 酸碱平衡状态:急性酸中毒,肾排K+↓; 碱中毒,肾排K+↑ 慢性酸中毒时,肾排K+↑

18 3.   结肠的排K+功能 4.   汗液的排K+

19 (三). 钾的生理功能 1.维持细胞的新陈代谢 2.保持细胞的静息电位 3.调节细胞内外的渗透压和酸碱平衡
(三).    钾的生理功能 1.维持细胞的新陈代谢 2.保持细胞的静息电位 3.调节细胞内外的渗透压和酸碱平衡

20 二. 钾代谢障碍 (一). 低K+血症(hypokalemia) 低K+血症:血清[K+]<3.5mmol/L 缺钾:细胞内K+的缺失

21 1.      低K+血症的原因和机制 (1)  K+跨细胞分布异常
(3)  丢失↑(最主要原因)

22 (1) K+跨细胞分布异常: (K+进入细胞内过多)

23 a. 碱中毒 : ICF H+→ECF, ECF K+ →ICF →细胞内H+↓, K+↑ 肾小管上皮细胞亦发生离子转运 →H+-Na+↓,K+-Na+↑→尿K+↑

24 b. 某些药物 β-肾上腺素能受体激动剂↑: (肾上腺素、舒喘咛) 胰岛素使用↑:

25 胰岛素使用↑: 促进糖原合成,糖原合成时K+进入细胞内 激活Na+- K+-ATPase→细胞摄K+↑

26 c. 某些毒物:钡中毒、粗制生棉籽油→K+通道阻滞→K+外流↓ d. 低钾血症性周期性麻痹 e
c.  某些毒物:钡中毒、粗制生棉籽油→K+通道阻滞→K+外流↓ d.  低钾血症性周期性麻痹 e.  甲状腺毒症:甲状腺激素↑→ 激活骨骼肌细胞膜上Na+- K+-ATPase→细胞摄K+↑

27 c. 某些毒物:钡中毒、粗制生棉籽 油→K+通道阻滞→K+外流↓
d.   低钾血症性周期性麻痹 e.  甲状腺毒症:甲状腺激素↑→ 激活骨骼肌细胞膜上Na+- K+-ATPase→细胞摄K+↑

28 (2)摄入↓:如昏迷、禁食、节食等

29 (3) 丢失↑(最主要原因) a. 经肾过度丢失 利尿剂 肾小管性酸中毒 盐皮质激素过多 :ALD增多症 镁缺失

30 b. 肾外途径过度失K+ 经胃肠道失K+:剧烈呕吐、腹泻等 (最常见原因) 经皮肤失K+:大量出汗

31 2. 对机体的影响 (1) 与膜电位异常相关的障碍 ①对膜电位的影响 Em≈E K+=59
2.      对机体的影响 (1)  与膜电位异常相关的障碍 ①对膜电位的影响 Em≈E K+=59.5 lg [K+]e /[K+]i [K+]e变动,Em 也随之改变

32 对肌细胞膜离子通透性的影响: [K+]e↓→心肌细胞膜对K+通透性↓ [K+]e↓→心肌细胞膜对Ca2+通透性↑ [K+]e↑→膜电位上移(负值减小)→ 快钠通道开放概率渐降低甚至关闭

33 Em=59.5 lg [K+]e /[K+]i =-59.5 lg [K+]i /[K+]e

34 (1) 工作细胞动作电位: 0期除极: Na+快速内流 复极1期: K+外流 2期: K+外流,Ca2内流(平台期) 3期: K+外流 4期: K+外流逐渐减少

35 (2) 自律细胞动作电位: 快反应自律细胞 4期:Na+内流、K+外流逐渐减少

36 ②对心肌的影响 A.  对心肌生理特性的影响:

37 a.  心肌兴奋性: ECF [K+]↓ →细胞内K+外流↓ →Em负值↓ →Em-Et距离↓ →阈刺激↓,兴奋性 ?

38 b.  心肌传导性: Em负值↓ →Em-Et距离↓ → Na+内流速度↓ → 0期除极速度↓,幅度↓ →心肌传导性 ?

39 c.  心肌自律性: 4期K+外流↓,Na+内流相对↑ →快反应自律细胞4期自动除极化加速 → 自律性 ?

40 d. 心肌收缩性: 复极2期K+外流↓,Ca2+内流相对↑ →兴奋-收缩偶联↑ →心肌收缩性 ?

41 B. 对ECG的影响: T波低平;U波增高;ST段下降;QRS波增宽 心率增快和异位心律 C

42 ③对神经肌肉的影响 a.  对骨骼肌的影响:肌肉松弛无力或弛缓性麻痹 轻症:肌无力(下肢肌肉最常见) 重症:肌麻痹(呼吸肌麻痹为低钾血症患者死亡的最主要原因 )

43 机制:超极化阻滞 (hyperpolarized blocking) Em≈59. 5lg [K+]e/[K+]i =-59
机制:超极化阻滞 (hyperpolarized blocking) Em≈59.5lg [K+]e/[K+]i =-59.5 lg [K+]i /[K+]e

44 把因Em-Et距离↑而导致的肌细胞兴奋性↓,称之为超极化阻滞。
低钾血症时,由于[K+]e↓↓ → [K+]e /[K+]i↓,细胞内液K+外流↑ → Em负值↑,Em-Et距离↑ →阈刺激↑ →兴奋性↓,严重时甚至不能兴奋 把因Em-Et距离↑而导致的肌细胞兴奋性↓,称之为超极化阻滞。

45 b. 对胃肠道平滑肌的影响: 肌肉松弛无力或弛缓性麻痹 胃肠道运动功能减弱→麻痹性肠梗阻

46 (2) 与细胞代谢障碍有关的损害 ①横纹肌溶解: a
(2)  与细胞代谢障碍有关的损害 ①横纹肌溶解: a.     严重低钾血症,肌肉运动时不能从细胞释放出足够的K+→舒血管反应丧失→缺血缺氧→肌痉挛、缺血坏死。

47 b. 肌肉的糖原合成↓,能源储备不足 c. Na+- K+-ATPase活性↓,使细胞 内Na+↑,与Na+伴随的物质转运 活动也受到损害。

48 ②肾损害: 肾浓缩功能障碍→多尿、低比重尿
②肾损害: 肾浓缩功能障碍→多尿、低比重尿

49 ③对酸碱平衡的影响: 细胞内酸中毒 细胞外碱中毒:代谢性碱中毒的机制 a. 低钾血症时,ICF 的K+内移, 而ECF H+→ICF b
③对酸碱平衡的影响: 细胞内酸中毒 细胞外碱中毒:代谢性碱中毒的机制 a.低钾血症时,ICF 的K+内移, 而ECF H+→ICF b.肾在缺钾时,排氨(排H+)↑

50 反常性酸性尿:

51 3.      防治原则 1)     治疗原发病 2)     及时补K+: 最好口服 静脉补K+ 尿量>500~700ml/d 每小时滴入量:10~20 mmol [K+]:20~40 mmol/L

52 (二). 高钾血症(hyperkalemia) 定义:血清[K+]>5.5mmol/L。

53 1. 原因和机制 (1) 肾排钾↓(高钾最主要的原因)a. GFR↓:急、慢性肾衰少尿或无尿、休克等

54 b.   远曲小管、集合管泌K+↓:与ALD有关 合成↓:肾上腺皮质功能减退,如Addison病 继发性ALD不足:某些药物(消炎痛)或疾病 (糖尿病) 对ALD反应低下:(假性低ALD症,SLE)

55 (2) 钾的跨细胞分布异常: (细胞内[K+]移入细胞外) a. 酸中毒 b. 胰岛素缺乏和高血糖:糖尿病 c
(2)  钾的跨细胞分布异常: (细胞内[K+]移入细胞外) a.      酸中毒 b.      胰岛素缺乏和高血糖:糖尿病 c.       某些药物:β肾上腺素能阻断剂、 洋地黄类、肌松剂 d.      高钾血症性周期性麻痹 e.      组织分解↑:如溶血、挤压综合征

56 (3) 摄钾过多: 静脉途径输钾过多或浓度过高; 输入过多库存血(2周,[K+]高出4~5倍)

57 (4) 假性高钾血症:测得血清[K+]高而实际上[K+]并未增高。 采集血标本时溶血 白细胞↑ 血小板↑

58 2. 对机体的影响 (1) 对心肌的影响 ①对心肌生理特性的影响
2.   对机体的影响 (1)  对心肌的影响 ①对心肌生理特性的影响

59 a.   心肌兴奋性:先↑后↓ 机制:Em减小或Em过小

60 b.     心肌传导性: ↓ Em负值↓ →0期除极速度,幅度↓。

61 c.     心肌自律性: ↓ 4期K+外流↑,Na+内流相对↓ →快反应自律细胞4期自动除极化↓

62 d.     心肌收缩性:↓ 复极2期K+外流↑,而Ca2+内流相对↓ →兴奋-收缩偶联↓ →心肌收缩性↓

63 ②对ECG的影响 T波高尖;P波和QRS波低宽; 多种类型的心律失常:窦性心动过缓、传导阻滞、折返等所致室颤

64 ③心功能损害的具体表现: 致死性心律失常(高钾血症的主要危害):心脏停搏、心室纤颤

65 (2) 骨骼肌:肢体刺痛、感觉异常及肌无力、麻痹。 兴奋性变化:先↑后↓
(2)  骨骼肌:肢体刺痛、感觉异常及肌无力、麻痹。 兴奋性变化:先↑后↓

66 高钾血症时,由于[K+]e↑ →[K+]e /[K+]i↑,细胞内液K+外流↓ →Em负值↓,兴奋性↑; 若Em下降到或低于Et时,骨骼肌细胞Em过小,快钠通道失活 →神经肌肉兴奋性↓,严重时甚至不能兴奋,称之为去极化阻滞。

67 ●慢性高钾血症:变化不明显。

68 (3)  酸碱平衡: 细胞内碱中毒 细胞外酸中毒

69 反常性碱性尿:

70 3.      防治原则 (1)  治疗原发病 (2) 降低血K+ 使K+向细胞内转移 静脉注射胰岛素和葡萄糖(GI液) NaHCO3 提高pH→ECF K+进入ICF Na+:拮抗心肌毒性

71 使K+向细胞外排出 阳离子交换树脂:K+-Na+交换↑ 腹膜透析或血液透析 (3)应用Ca2+、Na+盐: 拮抗心肌毒性

72 参 考 书 1. 王树人主编. 病理生理学. 科学出版社 2001,8 2. 陈主初主编. 病理生理学(七年制教材)
参 考 书 1.王树人主编.病理生理学.科学出版社 ,8 2.陈主初主编.病理生理学(七年制教材). 人民卫生出版社,2001,8 3.王迪浔,金惠铭主编.人体病理生理学. 人民卫生出版社,2002,8


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