水与电解质平衡紊乱 (Disturbances of water and electrolyte balance)

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杯鲍
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1 第三节钾代谢及钾代谢障碍 (Potassium homeostasis and its disorders)

2 Questions 引起血钾浓度改变的常见原因是什么? 高钾血症对人体最主要的危害是什么? 为什么低钾血症和高钾血症在临床上都会出现肌肉无力软瘫的表现? 为什么酸中毒患者常伴有高血钾, 碱中毒患者常伴有低血钾?

3 Case study 病史 : 男 41 岁, 呕吐 4 天, 不能进食食物和水既往史 : 胃溃疡, 服用抗酸药治疗体检 : 重病容血压 100/60mmHg 心率 90 beats/min 皮肤干燥弹性差, 腱反射减弱

4 化验 : 血 [Na + ]145mmol/L [Cl - ]92mmol/L [K + ]2.6mmol/L [HCO 3- ]34mmol/L BUN35mg/dl EKG:T 波低平,ST 段降低抽出 3 升胃内容物诊断 : 幽门梗阻患者发生了何种水钠钾和酸碱平衡紊乱?

5 一正常钾代谢 (Normal metabolism of potassium) 1. 摄入 (intake): 食物 2. 吸收 (absorption): 肠道

6 3. 分布 (distribution): 4. 排泄 98% 细胞内 (ICF) 2% 细胞外 (ECF) serum [K + ] 3.5~5.5mmol/L 排泄 (excretion) : 肾 (urine 90%) 肠 (feces 10%) 皮肤 (sweat)

7 体内钾 (50mmol/Kg 体重 ) 细胞外 2% 钠泵细胞内 98% (150mmol/L) 血清钾 (3.5~5.5mmol/L) Distribution and content of potassium within body

8 5. 功能 (function) 参与细胞代谢 (Promoting the cell metabolism) 参与细胞代谢维持细胞膜静息电位 (Maintenance of the resting membrane potential) 调节渗透压和酸碱平衡 K + 4 mmol/l K mmol/l (Regulating the osmotic pressure and acid-base balance)

9 6. 钾平衡的调节 (Regulation of potassium balance) 跨细胞转移肾调节

10 影响钾在细胞内外转移的因素 K + Na +

11 影响钾在细胞内外转移的因素 1. 激素 : 胰岛素肾上腺素 2. 细胞外液的 K + 浓度 3. 酸碱平衡

12 影响肾排钾的因素 lumen principal cell blood 远曲小管和集合管主细胞对 K + 的分泌

13 影响肾排钾的因素醛固酮细胞外液的 K + 浓度远曲小管液流速加快酸碱平衡 : H + 使 Na + -K + 泵活性

14 二低钾血症 (Hypokalemia) 概念 (concept) Serum [K + ] < 3.5mmol/L

15 ( 一 ) 原因和机制 (Causes and mechanisms) 1. 摄入不足 (decreased K + intake) 钾来源减少不吃也排 Hypokalemia

16 2. 失钾过多 (increased K + excretion) 1 经胃肠道失钾 2 经肾失钾排钾性利尿剂醛固酮远端肾小管性酸中毒

17 远端肾小管性酸中毒引起低钾的机制 K + H + 远曲小管上皮细胞 Na + Na + K + 小管液

18 3. 钾向细胞内转移 (K + shifts into the cells) 胰岛素治疗 (insulin therapy) 碱中毒 (alkalosis) 钡中毒 (Barium poisoning ) 低钾性家族性周期性麻痹 (hypokalemic familial periodic paralysis)

19 碱中毒 (alkalosis) H + K + H + 血 [K + ]

20 ( 二 ) 对机体的影响 (Effects) 1. 对神经肌肉兴奋性的影响 (effects on neuromuscular excitability) 神经肌肉兴奋性

21 K + :150 mmol/l K + :150 mmol/l 4.5 mmol/l 静息电位 : - 90mV 3.0 mmol/l 静息电位 : - 100mV

23 血 K + 细胞内外 [K + ] 差静息电位负值 hyperpolarization 静息电位与阈电位差机制 (mechanism) 兴奋性

24 超极化阻滞 (hyperpolarized blocking) 因静息电位与阈电位距离增大而使神经肌肉兴奋性降低的现象

25 表现 (manifestations) 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肠梗阻

26 2. 对心脏的影响 (effects on the heart) 心肌兴奋性 Excitability 心肌传导性 Conduction velocity 心肌自律性 Automaticity 心肌收缩性先后

27 心肌兴奋性兴奋性取决于 : 静息电位与阈电位之间的距离

28 K + :150 mmol/l K + :150 mmol/l 4.5 mmol/l 静息电位 : - 90mV 3.0 mmol/l 静息电位 : - 80mV

29 心肌传导性心肌传导性取决于 : 0 期去极化的速度和幅度

30 +30mV -90mV +10mV -90mV 120mV 100mV

31 传导性 0 期去极化的速度和幅度快钠通道的开放效率静息电位负值静息电位负值快钠通道的开放效率

32 心肌自律性心肌自律性取决于 : 自动除极的速度

34 K + K + 正常时 Na + Na + 低钾血症时

35 心肌收缩性先后心肌收缩性取决于 : 心肌细胞内 [Ca 2+ ]

36 低钾血症 K + 对 Ca 2+ 内流的抑制作用 Ca 2+ 内流内流心肌收缩性

37 严重低钾血症细胞代谢障碍能量供应不足心肌收缩性

38 P 波 : 心房去极波 QRS 波群 : 心室去极波 T 波 : 心室复极波 P-R 间期 : 房室传导时间

39 心电图的变化 3 期 K + 外流, 复极延缓 T 波低平 Purkinje 纤维复极延长出现 U 波传导性 P-R 间期延长, QRS 波增宽自律性心率加快期前收缩

40 低钾血症时心电图的改变

41 3. 对肾功能的影响 (effect on renal function) 集合管对 ADH 反应性降低多尿 (polyuria)

42 4. 对酸碱平衡的影响 (effect on acid-base balance) 低血钾碱中毒

43 1 细胞内外 H + K + 交换血 [K + ] K + H + H +

44 2 反常性酸性尿 K + H + K + Na + H + Na + 肾小管上皮细胞 H + 反常性酸性尿小管液

45 ( 三 ) 防治的病理生理基础 (Pathophysiological basis of prevention and treatment) 先口服后静脉见尿补钾控制量和速度严禁静脉注射

46 Case study 病史 : 男 41 岁, 呕吐 4 天, 不能进食食物和水既往史 : 胃溃疡, 服用抗酸药治疗体检 : 重病容血压 100/60mmHg 心率 90 beats/min 皮肤干燥弹性差, 腱反射减弱

47 Case study 化验 : 血 [Na + ]145mmol/L [Cl - ]92mmol/L [K + ]2.6mmol/L [HCO ]34mmol/L 3- BUN35mg/dl EKG:T 波低平,ST 段降低抽出 3 升胃内容物诊断 : Isotonic dehydration Hypokalemia

48 三高钾血症 (Hyperkalemia) 概念 (Concept) Serum [K + ] > 5.5mmol/L

49 ( 一 ) 原因和机制 (Causes and mechanisms)

50 1. 肾排钾减少 (decreased K+ excretion) 1 肾功能衰竭 2 醛固酮 3 保钾利尿剂 2. 入钾过多 (increased K+ intake)

51 3. K + 从细胞内逸出 (K + shifts out of cells) 细胞损伤 (cell injury) 酸中毒 (acidosis) 高钾性周期性麻痹 (hyperkalemic periodic paralysis)

52 酸中毒 (acidosis) H + H + H + K + 血 [K + ]

53 ( 二 ) 对机体的影响 (Effects) 1. 对神经肌肉兴奋性的影响 (effects on neuromuscular excitability) 神经肌肉兴奋性先后

54 K + :150 mmol/l K + :150 mmol/l 4.5 mmol/l 静息电位 : - 90mV 6.0 mmol/l 静息电位 : - 80mV

56 兴奋性 ( 轻度 ) 血 K + 细胞内外 [K + ] 差与阈电位距离静息电位静息电位阈电位机制 (mechanism) 兴奋性 ( 重度 )

57 除极化阻滞 (hypopolarized blocking) 静息电位达到或超过阈电位使细胞兴奋性降低的现象

58 2. 对心脏的影响 (effects on the heart) 心肌兴奋性先后心肌传导性心肌自律性心肌收缩性

59 传导性 0 期去极化的速度和幅度快钠通道的开放效率静息电位负值静息电位负值快钠通道的开放效率

60 高钾血症对自律细胞的影响 K + K + 正常时 Na + Na + 高钾血症时

61 心电图的变化 3 期 K + 外流, 复极加速 T 波高尖传导性 P-R 间期延长 QRS 波增宽传导阻滞及自律性心律失常

62 高钾血症时心电图的变化

63 3. 对酸碱平衡的影响 (effects on acid-base balance) 高血钾酸中毒

64 3. 对酸碱平衡的影响 1 高血钾酸中毒血 [K + ] K + H + H +

65 2 反常性碱性尿 K + H + K + Na + H + Na + 肾小管上皮细胞 H + 反常性碱性尿小管液

66 ( 三 ) 防治的病理生理基础 (Pathophysiological basis of prevention and treatment) 减少血钾来源促进钾移入细胞对抗钾的毒性排钾

67 Case study 女,20, 岁,2001, 年 9 月 26 行肾移植术, 术前 1 d 行血液透析, 术晨测血钾 5.6 mmol/l 术中静点 10% % 葡萄糖酸钙 20 ml,10 10% % 葡萄糖 500 ml + 胰岛素 8 U 治疗于输红细胞悬液 400 ml 后患者出现烦躁, ECG 示 T 波高尖 P-R 间期延长, 迅速出现室颤心电静止. 急查血钾 7.6 mmol/l

68 Case study 立即停止输血, 暂停手术,360, J 电除颤 2 次复律, 后继续手术, 再次出现室颤, 予胸外按压复律,40, min 后开放移植肾血循, 约 1 min 后输尿管喷尿. 术后生命体征稳定, 返病房后继续补液利尿降血钾治疗术后 12 h 复查血钾 4.4 mmol/l /L,, 患者现仍健康存活.

69 Case study 高钾血症是尿毒症危急重症, 术前充分透析, 应用促红素纠正贫血, 尽量避免术中输血, 术中输血严格控制量及速度, 尽可能应用新鲜血液. 术后补液尽可能控制钾的摄入, 可减少高钾血症风险

70 Case study

水与电解质平衡紊乱 (Disturbances of water and electrolyte balance)

水与电解质平衡紊乱 (Disturbances of water and electrolyte balance) 钾代谢及钾代谢障碍 (Potassium homeostasis and its disorders) 北京大学医学部病理生理教研室吴立玲 pathophy@bjmu.edu.cn Case study 病史 : 男 41 岁, 呕吐 4 天, 不能进食食物和水既往史 : 胃溃疡, 服用抗酸药治疗体检 : 血压 100/60 mmhg 心率 90 次 / 分皮肤干燥弹性差, 腱反射减弱化验