钾代谢紊乱

钾代谢紊乱,本节要点,钾平衡及其生理调节？钾代谢紊乱，低钾血症、高钾血症发生机制？对机体影响？,正常钾代谢,钾的正常含量和分布正常成人总钾量约140150g（3157mmol/L）2%在细胞外， 3.55.5mmol/L98%在细胞内，150mmol/L，绝大部分在肌肉细胞内。钾的生理功能 参与细胞的新陈代谢：例如糖原和蛋白质的合成需要一定量的K+进入细胞。 维持细胞渗透压及对酸碱平衡起作用 维持神经-肌肉应激性和心脏的正常功能神经、骨骼肌、平滑肌的应激性 Na+K+/ Ca+Mg+H+心肌应激性 Na+Ca+OH+/ K+Mg+H+,尿中排出的钾是由远曲小管和集合管上皮细胞分泌。正常情况下是“多吃多排，少吃少排，不吃也排。”影响钾分泌的因素 醛固酮的作用 肾小管远端流速（浓度差） 肾小管上皮细胞内外跨膜电位差 细胞外液酸碱度,钾的平衡及调节,钠泵（ Na+-K+-ATP酶）血浆钾浓度激素的作用物质代谢细胞内外H+-K+的交换,钾代谢紊乱,低钾血症（hypokalemia）,血清钾浓度低于3.5mmol/L（或mEq /L）时，称为低钾血症。,原因和发生机制,摄入不足 失钾过多 钾向细胞内转移,1钾摄入不足,不能进食未补钾,2失钾过多失钾过多是造成缺钾和低钾血症的最主要病因。 肾丢失 肾外丢失,失钾途径,胃、肠道失钾皮肤失钾,（2）经皮肤失钾,2失钾过多,2失钾过多,（3）经肾丢钾 肾小管远端流速增大引起的肾失钾过多,2失钾过多,原发和继发性醛固酮增多症或糖皮质激素过多 ECF 容量 、Cushing综合征、皮质激素治疗等。,（3）经肾丢钾 肾小管远端流速增大引起的肾失钾过多,2失钾过多, 原发和继发性醛固酮增多症或糖皮质激素过多, 肾小管内跨膜电位负值增大引起的失钾 大量使用某些抗菌素 远曲小管内负离子 肾排钾 近曲小管性酸中毒（Fanconi综合征）近曲小管重吸收HCO3和K+障碍 K+和HCO3丢失 血K+ （糖尿、氨基酸尿、磷酸盐尿等）,（3）经肾丢钾 肾小管远端流速增大引起的肾失钾过多,2失钾过多, 原发和继发性醛固酮增多症或糖皮质激素过多, 肾小管内跨膜电位负值增大引起的失钾, 镁缺失 缺镁 髓襻升支粗段上皮细胞Na+、K+ATP酶 K+重吸收障碍,3体内钾分布异常是指K+进入细胞内过多，机体并不一定缺钾。（1）碱中毒（2）外源性胰岛素使用糖尿病（型） 糖原合成障碍 细胞内K+外移、肾排钾 血钾正常、机体缺钾外源性胰岛素应用 糖原合成 细胞外K+移入 血K+,（3）低钾性周期性麻痹（Hypokalemic periodic paralysis）少见的常染色体显性遗传病。发作时出现骨骼肌瘫痪，一般从肢体远端向躯干逐步发展。 【发病机制】 糖原合成 细胞外K+进入细胞内 血K+ 骨骼肌膜上电压依赖型钙通道的基因位点突变 钙内流受阻 肌肉兴奋收缩偶联障碍 瘫痪（4）钡中毒钡中毒 钾通道阻滞 K+外移 血K+Na+-K+泵活性 K+进入细胞,低钾血症对机体的影响, 单纯低钾血症 膜电位异常（骨骼肌弛缓性麻痹和心率失常） 机体缺钾 细胞代谢障碍 缺钾、低钾血症 酸碱异常,【Nernst方程】 Em = - 59.5l log（ K+ i / K+ e ）,对神经肌肉的影响,1对神经-肌肉兴奋性的影响兴奋性降低，使肌肉处于超极化阻滞状态，引起骨骼肌和消化道平滑肌松弛无力，甚至发生呼吸困难和麻痹性肠梗阻。,心肌动作电位,0电位,Et,Em,-90,-60,-30,0,30,mV,心房肌,心室肌,0,0,2,2,1,1,3,3,4,4,Na+,K+,Ca2+,K+,K+,钠泵,K+,Na+,心肌细胞,膜离子转运,心电图,P,Q,R,S,T,对心脏的影响,自律细胞在复极化4期膜内、外有KNa（对慢反应自律细胞如窦房结）或KCa2（对快反应细胞如purkinje）细胞的交互性移动，因内向的正离子流大于K外流，使细胞缓慢除极化并在达到阈电位时产生动作电位。Ke的明显变化能影响这一期细胞膜对钾的通透性，从而影响自律细胞的自律性。,0,1,2,3,4,自律性：,兴奋性： 与骨骼肌细胞一样，心肌工作细胞兴奋性决定于膜电位（Em）与阈电位（Et）距离的适当大小。,传导性： 传导性与0期除极化的速度（表现为曲线斜率大小）和峰值（表现为锋电位大小）相关，直接与兴奋发生时的电压变化大小有关。,收缩性： 与动作电位2期Ca2内流的速度相关，从而影响细胞内 Ca2 的变化以及心肌的兴奋收缩偶联。,2对心脏的影响心率失常，严重可出现心室纤维颤动和心力衰竭。（1）低钾对心脏生理特性的影响 自律性 增加K+e 自律细胞膜对钾通透性 钾外流 Na+(窦房结)或Ca2+(浦肯野)内向电流 自律细胞自动除极化速度 自律性,2对心脏的影响心率失常，严重可出现心室纤维颤动和心力衰竭。（1）低钾对心脏生理特性的影响 自律性 增加, 兴奋性 增强K+e 细胞膜对K+通透性 细胞内K+外移受阻 达到电化学平衡所需电位差相应（Em） EmEt间距 兴奋性,2对心脏的影响心率失常，严重可出现心室纤维颤动和心力衰竭。（1）低钾对心脏生理特性的影响 自律性 增加, 兴奋性 增强, 传导性 降低静息Em负值 EmEt间距 0期除极化速度 心肌传导性 兴奋扩布,2对心脏的影响心率失常，严重可出现心室纤维颤动和心力衰竭。（1）低钾对心脏生理特性的影响 自律性 增加, 兴奋性 增强, 传导性 降低, 收缩性 增强急性低钾血症 2期膜对Ca2+通透性 Ca2+内流加速 收缩性慢性低钾血症 细胞内缺钾 心肌收缩性,2对心脏的影响,（2）心电图（ECG）特征 QRS波增宽K+e 传导性 P-R间期延长 QRS波（轻度）增宽。 ST段下降K+e K+通透性、Ca2+内流 ST段不能回基线而呈斜线状 T波低平K+e 膜K+的通透性 心肌超长期延长 T波低平K+ePurkinje纤维3期复极化延长 U波增高,3对酸硷平衡的影响K+e 细胞内K+移出、H+进入细胞内 ECF H+ 肾小管重吸收HCO3 ECF HCO3 代谢性碱中毒 肾小管上皮细胞内K+ 分泌K+ 排NH3+、排H+ 酸性尿 “反常性酸性尿”4对血管的影响K+e 血管平滑肌兴奋性 小动脉舒张,5其他方面影响（1）对洋地黄类强心药物毒性的敏感性增高心衰病人常因摄入不足或使用利尿剂引起缺钾和低K+血症。低钾血症 洋地黄与Na+-K+-ATP酶的亲和力 洋地黄导致心律失常毒性作用（2）肾损害【结构】 缺钾初期：髓质集合管出现上皮细胞肿胀、增生等。 长期、严重缺钾：损害可波及各段肾小管，甚至肾小球。【功能】损伤集合管对ADH反应性、升支粗段对NaCl重吸收 肾脏浓缩功能 多尿、夜尿,高钾血症（hyperkalemia）,血清K 浓度大于5.5 mmol/L （或mEq /L）称为高钾血症。,原因和发生机制,摄入过多 肾排钾减少 细胞内钾释出至细胞外,1摄钾过多静脉输入钾过多或过快可立即引起严重的高钾血症，导致患者猝死。,2肾排钾减少（l）肾小球滤过率（GFR）的显著下降GFR 钾滤出受阻 肾排K+ 血K+,2肾排钾减少（l）肾小球滤过率（GFR）的显著下降,（2）高钾型远曲小管性酸中毒（型肾小管性酸中毒）远曲小管泌H+和Na+重吸收障碍 腔内尿液负电位 K+分泌 肾排K+ 血K+,2肾排钾减少（l）肾小球滤过率（GFR）的显著下降,（2）高钾型远曲小管性酸中毒（型肾小管性酸中毒）,2肾排钾减少（l）肾小球滤过率（GFR）的显著下降,（2）高钾型远曲小管性酸中毒（型肾小管性酸中毒）,（3）醛固酮分泌减少或肾小管对醛固酮反应性低下,（4）长期使用潴钾的利尿药 （氨苯喋啶、安体舒通）,3细胞内钾释出至细胞外 细胞内K+大量移出 超过肾排K+代偿能力 血K+ （l）酸中毒 酸中毒 H+进入细胞内、细胞内K+移出 血K+ 肾小管Na+H+交换、Na+K+交换 肾排K+,（2）大量溶血或组织损伤、坏死（3）严重组织缺氧、肌肉运动过度（4）高血糖、胰岛素不足,（5）高钾血症型周期性麻痹（Hyperkalemi periodic paralysis）：一种少见的常染色体显性遗传病。肌麻痹发作时常伴血钾升高，骨骼肌静息膜电位负值减小。（6）某些药物作用: 过量洋地黄能抑制Na+-K+-ATP酶（钠泵）活性。,高钾血症对机体的影响, 神经-肌肉兴奋性 心律失常 心搏骤停 酸碱异常,【Nernst方程】 Em = - 59.5l log（ K+ i / K+ e ）,对神经肌肉的影响,（二）高钾血症对机体的影响1对神经-肌肉兴奋性的影响（1）轻度高钾血症（5.57.0mmol/L） 肢体刺痛、感觉异常和腹泻K+e K+i /K+e比值 Em负值变小 Em Et 间距 神经-肌肉兴奋性（2）重度高血钾症（7.09.0mmol/L） 肌肉无力，或弛缓性肌麻痹Em - Et间距过小 快Na+通道失活 肌细胞出现去极化阻滞状态 神经-肌肉兴奋性丧失由于高钾血症时心脏的表现非常突出，常会掩盖骨骼肌的临床表现。,2对心肌的影响（1）对心肌生理特性的影响 自律性 下降K+e 4期K+外流 自动除极化 自律性,2对心肌的影响（1）对心肌生理特性的影响 自律性 下降, 兴奋性 下降轻度高钾血症 工作心肌兴奋性（Em负值变小、 Em - Et间距）重度高钾血症 工作心肌兴奋性（ Em - Et间距过小）,2对心肌的影响（1）对心肌生理特性的影响 自律性 下降, 兴奋性 下降, 传导性 下降Em - Et间距缩小 0期除极化的速度 传导性,2对心肌的影响（1）对心肌生理特性的影响 自律性 下降, 兴奋性 下降, 传导性 下降, 收缩性 降低K+e Ca2+内流 心肌收缩性,（2）心电图（ECG）特征 P波和 QRS波振幅降低，间期增宽 T波高尖 血清钾超过5.0mmol/L时即可出现 心律减慢、停搏自律性