正常钾代谢及钾代谢

1、 3 钾的生理功能 1.1.维持细胞新陈代谢维持细胞新陈代谢 ： 糖原、蛋白质的合成糖原、蛋白质的合成 2.2.保持细胞静息膜电位保持细胞静息膜电位（参与动作电位的形成）（参与动作电位的形成） 3.3.调节细胞内外的渗透压和酸碱平衡调节细胞内外的渗透压和酸碱平衡 4 正常的钾代谢平衡 体内分布体内分布 n细胞内液：细胞内液：90%90%，140 140 160mmol/L 160mmol/L n细胞外液：细胞外液：1.4%1.4%，4.24.20.3mmol/L0.3mmol/L 血清钾浓度：血清钾浓度：3.53.55.5mmol/L5.5mmol/L n其它：骨钾其它：骨钾7.6%7.6%，

2、消化液，消化液1%1% 摄入与排出摄入与排出 n肾脏：多摄多排、少摄少排、不摄也排肾脏：多摄多排、少摄少排、不摄也排 n消化道：结肠消化道：结肠 n汗液汗液 5 细胞内外钾平衡细胞内外钾平衡 跨细胞转移跨细胞转移 机体内外钾平衡机体内外钾平衡 肾脏排泄肾脏排泄 结肠排出结肠排出 汗液丢失汗液丢失 摄入摄入 钾平衡的调节 6 1.钾的跨细胞转移 泵泵- -漏机制漏机制（pump-leak mechanism） n泵：泵：Na+-K+-ATP酶酶 n漏：顺浓度差通过钾离子通道出胞漏：顺浓度差通过钾离子通道出胞 泵泵 K+ Na+ 漏漏 K+ 7 影响钾在细胞内外转移的因素影响钾在细胞内外转移的因素

3、 泵泵 K+ Na+ 漏漏 K+ 胰岛素胰岛素 醛固酮醛固酮 细胞外液高钾细胞外液高钾 碱中毒碱中毒 肾上腺能肾上腺能 细胞外液高渗细胞外液高渗 运动运动 酸中毒酸中毒 肾上腺能肾上腺能 总钾量总钾量少少 8 2.肾对钾排泄的调节 钾自由通过肾小球滤过膜钾自由通过肾小球滤过膜 近曲小管和髓袢重吸收滤过钾量的近曲小管和髓袢重吸收滤过钾量的90%90%95%95% 远曲小管集合小管分泌排钾和重吸收钾远曲小管集合小管分泌排钾和重吸收钾 9 远曲小管集合小管 调节钾平衡 1 1）钾分泌机制）钾分泌机制 2 2）集合小管对钾的重吸收）集合小管对钾的重吸收 10 1 1）钾分泌机制）钾分泌机制 影响因素影

4、响因素1.1.钠泵钠泵 2. 2. 钾通透性钾通透性 3.3.电化学梯度电化学梯度 11 影响肾排钾的因素 Na+ K+ 1.1.钠泵钠泵 2. 2. 钾通透性钾通透性 3.3.电化学梯度电化学梯度 醛固酮醛固酮 细胞外液高钾细胞外液高钾 远端小管远端小管 原尿流速原尿流速 碱中毒碱中毒 慢性酸中毒慢性酸中毒 12 2）集合小管对钾的重吸收 摄钾明显不足时摄钾明显不足时 闰细胞肥大对钾的净吸收闰细胞肥大对钾的净吸收 H+ K+ 质子泵质子泵 H+ -K+-ATP酶酶 13 3.结肠的排钾功能 结肠上皮细胞分泌钾结肠上皮细胞分泌钾醛固酮醛固酮 肾衰肾衰分泌摄入钾的分泌摄入钾的1/31/3（34%

5、34%） 4.汗液含钾 14 钾代谢障碍 血清钾正常值血清钾正常值3.53.55.5mmol/L5.5mmol/L n低钾血症低钾血症 缺钾缺钾与低钾血症常合并发生与低钾血症常合并发生 n高钾血症高钾血症 15 一、低钾血症（hypokalemia） 血清钾浓度低于血清钾浓度低于3.5mmol/L3.5mmol/L （一）原因和机制（一）原因和机制 n（1 1）钾摄入不足）钾摄入不足 n（2 2）钾丢失过多）钾丢失过多 n（3 3）钾的跨细胞分布异常）钾的跨细胞分布异常 细胞外钾转入细胞内细胞外钾转入细胞内 16 （1）钾摄入不足 禁食、厌食、节食禁食、厌食、节食 钾来源减少钾来源减少 不吃也

6、排不吃也排 Hypokalemia 17 （2）钾丢失过多 经肾的过度丢失经肾的过度丢失 n排钾性利尿剂排钾性利尿剂 n盐皮质激素过多盐皮质激素过多 n各种肾疾患各种肾疾患 n肾小管性酸中毒肾小管性酸中毒 n镁缺失镁缺失 肾外途径的过度失钾肾外途径的过度失钾 n经消化道失钾经消化道失钾 n经皮肤失钾经皮肤失钾 18 （3）细胞外钾转入细胞内 碱中毒碱中毒 胰岛素过量使用、胰岛素过量使用、-受体激动剂受体激动剂 毒物毒物( (钡、棉酚钡、棉酚) ) 低钾性周期性麻痹低钾性周期性麻痹 H+ K+ 泵泵 K+ Na+ 19 （二）低钾血症对机体的影响 1 1、与膜电位异常相关的障碍、与膜电位异常相关

7、的障碍 （1 1）神经肌肉）神经肌肉 （2 2）心肌）心肌 2 2、与细胞代谢障碍有关的损害、与细胞代谢障碍有关的损害 3 3、对酸碱平衡的影响、对酸碱平衡的影响 20 1.对膜电位的影响 Em Et |Em | |Em | 2.对膜离子通透性的影响 EmEk+=59.5lgK+e/K+i 21 （1）低钾血症对神经肌肉的影响 神经肌肉兴奋性神经肌肉兴奋性 22 神经肌肉兴奋性降低的机制神经肌肉兴奋性降低的机制 血血KK+ + K+e/K+i E Em m负值 负值 E Em m-E -Et t 神经肌肉兴奋性神经肌肉兴奋性 Em Et |Em | 23 神经肌肉兴奋性降低的机制神经肌肉兴奋性

8、降低的机制 血血KK+ + K+e/K+i E Em m负值 负值 E Em m-E -Et t 神经肌肉兴奋性神经肌肉兴奋性 超极化阻滞超极化阻滞 24 CNSCNS：萎靡、倦怠、嗜睡：萎靡、倦怠、嗜睡 骨骼肌：四肢无力软瘫，呼吸肌麻痹骨骼肌：四肢无力软瘫，呼吸肌麻痹 胃肠道平滑肌：食欲不振、腹胀、麻痹性胃肠道平滑肌：食欲不振、腹胀、麻痹性 肠梗阻肠梗阻 神经肌肉兴奋性降低的表现神经肌肉兴奋性降低的表现 25 （2）低钾血症对心肌的影响 心肌生理特性心肌生理特性 心电图的改变心电图的改变 心肌功能损害心肌功能损害 26 心肌电生理特性 正常静息电位（电化学平衡）：正常静息电位（电化学平衡）：

9、 浓度势能浓度势能 电势能电势能 27 心肌电生理特性 0 0期期NaNa+ +内流内流 1 1期期KK+ +外流外流 2 2期期Ca Ca 2+ 2+内流 内流 K K+ +外流外流 3 3期期KK+ +外流外流 4 4期期NaNa+ +-K-K+ +泵泵 4 0 1 2 3 4 Em Et 正常动作电位：正常动作电位： 28 低钾血症 心肌电生理特性变化 正常正常 低钾低钾 K K+ +通透性降低通透性降低浓度差增大浓度差增大 K K+ +顺浓度差外流顺浓度差外流延迟而减少延迟而减少 EmEm负值减小负值减小 EmEm与与EtEt距离减小距离减小 心肌兴奋性增高心肌兴奋性增高 低钾低钾 2

10、9 兴奋性兴奋性 K K+ +外流外流 E Em m 负值 负值 |Em | Em Et 30 兴奋性兴奋性（|E|Em m | | ） 低钾血症 心肌电生理特性变化 4 0 1 2 3 4 Em Et 0 0期期NaNa+ +内流内流 1 1期期KK+ +外流外流 2 2期期Ca Ca 2+ 2+内流 内流 K K+ +外流外流 3 3期期KK+ +外流外流 4 4期期NaNa+ +泵泵 传导性传导性 （|E|Em m | |，快钠通道逐步失活，除极延迟）快钠通道逐步失活，除极延迟） 31 兴奋性兴奋性（|E|Em m | | ） 低钾血症 心肌电生理特性变化 4 0 1 2 3 4 Em

11、Et 0 0期期NaNa+ +内流内流 1 1期期KK+ +外流外流 2 2期期Ca Ca 2+ 2+内流 内流 K K+ +外流外流 3 3期期KK+ +外流外流 4 4期期NaNa+ +泵泵 传导性传导性（快钠通道逐步失活）快钠通道逐步失活） 收缩性：收缩性：轻度轻度（2 2期期CaCa2+ 2+内流 内流）；严重）；严重 32 兴奋性兴奋性 传导性传导性 收缩性收缩性严重时严重时 自律性自律性 （K K+ +外流外流，4 4期期NaNa+ +内流相对内流相对，自动除极加速），自动除极加速） 低钾血症 心肌电生理特性变化 4 0 1 2 3 4 Et Em 33 低钾血症低钾血症 心肌心肌

12、电生理特性变化电生理特性变化 兴奋性兴奋性 传导性传导性 收缩性收缩性严重时严重时 自律性自律性 34 低钾血症心电图的改变 35 低钾血症 心肌功能损害 心律失常心律失常 窦性窦性心动过速心动过速、异位起博、阵发性、异位起博、阵发性心动过速心动过速 洋地黄中毒更敏感洋地黄中毒更敏感 36 2.与细胞代谢障碍有关的损害 1 1） 骨骼肌损害骨骼肌损害横纹肌溶解横纹肌溶解 2 2） 肾损害肾损害间质样肾炎间质样肾炎 37 代谢性碱中毒代谢性碱中毒HH+ +-K-K+ +交换交换 反常性酸性尿反常性酸性尿肾小管上皮细胞排肾小管上皮细胞排H H+ + （3）对酸碱平衡的影响 H H+ + K+ 尿尿

13、H H+ + 38 二、高钾血症 39 一、低钾血症 （hypokalemia） 血清钾浓度低于血清钾浓度低于 3.5mmol/L3.5mmol/L （一）原因和机制（一）原因和机制 n（1 1）钾摄入不足）钾摄入不足 n（2 2）钾丢失过多）钾丢失过多 n（3 3）钾转移入细胞）钾转移入细胞 二、高钾血症 （hyperkalemia） 血清钾浓度高于血清钾浓度高于 5.5mmol/L5.5mmol/L （一）原因和机制（一）原因和机制 n（1 1）钾摄入过多钾摄入过多 n（2 2）肾排钾减少肾排钾减少 n（3 3）钾转移出细胞钾转移出细胞 40 （1）钾摄入不足 低钾血症 禁食、厌食禁食、厌

14、食 （1 1）钾摄入过多 高钾血症 静脉输入大量钾盐、静脉输入大量钾盐、 库存血库存血 41 利尿剂利尿剂 醛固酮过多醛固酮过多 肾疾患肾疾患 肾小管性酸中毒肾小管性酸中毒 镁缺失镁缺失 （2 2）经肾丢失）经肾丢失 低钾血症低钾血症 （2 2）肾排钾减少）肾排钾减少 高钾血症高钾血症 GFRGFR显著下降显著下降 醛固酮不足醛固酮不足 对醛固酮反应不足对醛固酮反应不足 潴钾利尿剂潴钾利尿剂 42 （3）钾入细胞 低钾血症 碱中毒碱中毒 药物药物（胰岛素、胰岛素、-受受 体激动剂体激动剂） 毒物毒物 低钾性周期性麻痹低钾性周期性麻痹 （3 3）钾出细胞 高钾血症 酸中毒酸中毒 胰岛素不足、胰岛

15、素不足、药物药物 （-受体拮抗剂受体拮抗剂） 高钾性周期性麻痹高钾性周期性麻痹 细胞损伤细胞损伤（组织分解、缺（组织分解、缺 氧）氧） 假性高钾血症假性高钾血症 43 （二）高钾血症对机体的影响 1 1、膜电位异常引发的障碍、膜电位异常引发的障碍 （1 1）对神经）对神经- -肌肉的影响肌肉的影响 （2 2）对心肌的影响）对心肌的影响 2 2、对酸碱平衡的影响、对酸碱平衡的影响 44 （1）高钾血症对神经肌肉的影响 神经肌肉兴奋性神经肌肉兴奋性 轻度高钾轻度高钾重度高钾重度高钾 表现：轻度时肢体的感觉异常、刺痛等症状，表现：轻度时肢体的感觉异常、刺痛等症状， 严重时肌肉软弱无力甚至迟缓性麻痹。

16、严重时肌肉软弱无力甚至迟缓性麻痹。 45 血血K+ Em Et 兴奋性兴奋性(重度）重度） K+e/K+i Em负值负值 Em-Et 兴奋性兴奋性(轻度）轻度）机制：机制： Em Et |Em | Em Et 46 血血K+ Em Et 兴奋性兴奋性(重度）重度） K+e/K+i Em负值负值 Em-Et 兴奋性兴奋性(轻度）轻度） 机制：机制： 去极化阻滞去极化阻滞 47 心肌生理特性的改变心肌生理特性的改变 心电图变化心电图变化 心肌功能损害心肌功能损害 （2）高钾血症对心肌的影响 48 心肌电生理特性变化 低钾血症低钾血症 K K+ +通透性降低通透性降低浓度差增大浓度差增大 K K+

17、+顺浓度差外流顺浓度差外流延迟而减少延迟而减少 EmEm负值减小负值减小 EmEm与与EtEt距离减小距离减小 心肌兴奋性增高心肌兴奋性增高 K K+ +通透性升高通透性升高浓度差减小浓度差减小 K K+ +顺浓度差外流顺浓度差外流加速加速但总量少但总量少 EmEm负值减小负值减小 高钾血症高钾血症 EmEtEmEt 心肌兴奋性心肌兴奋性 EmEm与与EtEt距离减小距离减小 心肌兴奋性心肌兴奋性 正常正常 49 Em Et 轻度高钾轻度高钾|E|Em m | | 兴奋性兴奋性 重度高钾重度高钾E Em m E Et t兴奋性兴奋性（去极化阻滞）（去极化阻滞） |Em | 重度高钾重度高钾 5

18、0 兴奋性先兴奋性先后后 高钾血症 心肌电生理特性变化 4 0 1 2 3 4 Em Et 0 0期期NaNa+ +内流内流 1 1期期KK+ +外流外流 2 2期期Ca Ca 2+ 2+内流 内流 K K+ +外流外流 3 3期期KK+ +外流外流 4 4期期NaNa+ +泵泵 传导性传导性 收缩性收缩性（2 2期期Ca Ca 2+ 2+内流 内流） 51 高钾血症 心肌电生理特性变化 4 0 1 2 3 4 Et Em 兴奋性先兴奋性先后后 传导性传导性 收缩性收缩性 自律性自律性 （K K+ +外流加速，外流加速，4 4期期NaNa+ +内流相对内流相对，自动除极减慢），自动除极减慢） 52 高钾血症 心肌电生理特性变化 兴奋性先兴奋性先后