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

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妃羞蒉
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1 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

2 案例女,63 岁糖尿病史 20 余年一周前因感冒发展为肺部感染口渴, 全身疲乏无力食欲减退, 恶心呕吐,3-4 次 / 日 2 天前恶心呕吐频繁, 不能进食水, 尿量减少体检 :T37.5 C,P110 次 / 分, BP 116/70mmHg 皮肤和舌干燥, 心律齐, 左下肺闻湿啰音腱反射减弱, 余 (-)

3 案例女,63 岁糖尿病史 20 余年 WBC: /L 尿糖 :++++ 酮体 :++++ 空腹血糖 : 26.3 mmol/l 血钾 : 3.2 mmol/l 血钠 :141 mmol/l 血氯 :98 mmol/l 尿素氮 :8.9 mmol/l 血肌酐 :102 μmol/l 血 ph :7.21 [HCO 3- ] 11.5 mmol/l 胸正侧位片 : 左肺下叶片絮状阴影心电图 : T 波低平,ST 段降低

4 问题该患者有何种血钠代谢紊乱? 该患者钾代谢是否正常? 引起该患者钾代谢紊乱的原因是什么? 对该患者应如何治疗? 为什么酸中毒常合并高血钾, 碱中毒常合并低血钾?

5 一正常钾代谢 (Normal metabolism of potassium) 1. 摄入 (intake): 食物 Daily dietary intake of 50 to 120 mmol. 2. 吸收 (absorption): 肠道

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

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

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

9 Over 20% of hospitalized patients have been reported to have some degree of hypokalemia. 二低钾血症 (Hypokalemia) 概念 (concept) Serum [K + ] < 3.5mmol/L 缺钾 (potassium deficit) 体内钾缺失低钾血症 = 体内钾缺失?

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

11 2. 失钾过多 (increased K + excretion) 消化液丢失肾失钾排钾性利尿剂渗透性利尿醛固酮远端肾单位 : 尿流速快, 分泌醛固酮 : 钠泵活性, 排钾

12 3. 钾向细胞内转移 (K + shifts into the cells) 胰岛素治疗代谢性碱中毒 (alkalosis)? 低钾性家族性周期性麻痹 (Hypokalemic familial periodic paralysis)

13 ( 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

14 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

15 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

16 神经肌肉的表现 (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 (paralytic ileus) 神经系统腱反射减弱萎靡嗜睡

17 2. 对心脏的影响心肌兴奋性 Excitability 心肌传导性 Conduction velocity 心肌自律性 Automaticity 心肌收缩性 Contractility

18 血 [K+] 膜对 K + 通透性静息膜电位兴奋性 K + 外流 0 期 Na + 内流 0 期除极化传导性自动除极化自律性心肌代谢障碍收缩性

19 双孔钾通道 (two pore domain channel) 家族成员 TWIK-1(K2P1) 产生外向渗漏性 K + 外流, 在静息电位的产生中发挥重要作用细胞外低钾时, TWIK-1 的离子选择性发生改变, 转为介导内向 Na + 电流, 促进心肌去极化, 增加心肌兴奋性

20 心电图的变化复极延缓 T 波低平倒置 Purkinje 纤维复极延长出现 U 波平台期 Ca 2+ 内向电流 >K + 外向电流 ST 段下降心律失常自律性增加, 动作电位间期延长, 绝对不应期缩短, 相对不应期延长

21 心电图的变化正常心电图低钾血症的心电图

22 3. 对肾功能的影响集合管对 ADH 反应性降低多尿 4. 对酸碱平衡的影响低血钾碱中毒?

23 四防治的病理生理基础 1. 治疗原发病 2. 补钾的原则先口服后静脉见尿补钾 (>400ml/day) 控制量和速度严禁静脉注射

24 案例女,63 岁糖尿病史 20 余年一周前因感冒发展为肺部感染口渴, 全身疲乏无力食欲减退, 恶心呕吐,3-4 次 / 日 2 天前恶心呕吐频繁, 不能进食水, 尿量减少体检 :T37.5 C,P110 次 / 分, BP 116/70mmHg 皮肤和舌干燥, 心律齐, 左下肺闻湿啰音腱反射减弱, 余 (-)

25 案例女,63 岁糖尿病史 20 余年 WBC: /L 尿糖 :++++ 酮体 :++++ 空腹血糖 : 26.3 mmol/l 血钾 : 3.2 mmol/l 血钠 :141 mmol/l 血氯 :98 mmol/l 尿素氮 :8.9 mmol/l 血肌酐 :102 μmol/l 血 ph :7.21 [HCO 3- ] 11.5 mmol/l 胸正侧位片 : 左肺下叶片絮状阴影心电图 : T 波低平,ST 段降低

26 诊断 1. 2 型糖尿病 2. 糖尿病酮症酸中毒 3. 肺部感染治疗抗感染扩容降糖纠酸该患者水电解质代谢紊乱的发生机制? 对血钾改变应如何处理?

27 容量? 血钠? 血浆渗透压? 血钾? 呕吐, 丢失过多不能进食, 入量减少高血糖血钾细胞外液 ECF 渗透压神经兴心肌复组织液血容量 GFR 奋性极延缓腱反射 T 波低平皮肤干燥心率血压? 尿量减弱 ST 段降低

28 治疗前血钾已降低 (3.2 mmol/l ) 治疗前血钾正常者, 尿量 >40ml/h 治疗前入量排出分布治疗的影响治疗前血钾升高尿量 <20ml/h

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

30 案例女性,20 岁因肾衰行肾移植术术前 1 天行血液透析, 术晨测血钾 5.6mmol/L 术中静点 10% 葡萄糖酸钙 20 ml,10% 葡萄糖 500 ml + 胰岛素 8 U 治疗术中输红细胞悬液 400 ml 后患者出现烦躁,ECG 示 T 波高尖 P-R 间期延长, 迅速出现室颤血钾 7.6 mmol/l

31 问题患者最可能发生了什么情况? 引起患者血钾升高的原因是什么? 高钾血症的主要危害是什么? 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?

32 ( 一 ) 原因和机制 (Causes and mechanisms) 1. 排钾减少 (decreased K + excretion) 少尿 (oliguria) 醛固酮 Addison s disease 潴钾性利尿剂

33 2. 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) 3. 入钾过多 (increased K + intake)

34 ( 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

35 兴奋性 ( 轻度 ) 与阈电位距离血 K + 细胞内外 [K + ] 差静息电位静息电位阈电位机制 (mechanism) 兴奋性 ( 重度 )

36 除极化阻滞 (hypopolarized blocking) 静息电位等于或低于阈电位使细胞兴奋性降低的现象

37 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

38 细胞内外 [K+] 差静息电位与阈电位距离血 [K+] 膜对 K + 通透性等于阈电位 0 期 Na + 内流兴奋性兴奋性 4 期 K + 外流 0 期除极化传导性自动除极化自律性 Ca 2+ 内流收缩性

39 3. 心电图的变化 3 期 K + 外流, 复极加速 T 波高尖传导性 P 波低平,P-R 间期延长 QRS 波增宽传导阻滞及自律性心律失常高钾血症时心电图的变化

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

41 ( 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

42 案例女性,20 岁因肾衰行肾移植术术前 1 天行血液透析, 术晨测血钾 5.6mmol/L 术中静点 10% 葡萄糖酸钙 20 ml,10% 葡萄糖 500 ml + 胰岛素 8 U 治疗术中输红细胞悬液 400 ml 后患者出现烦躁,ECG 示 T 波高尖 P-R 间期延长, 迅速出现室颤血钾 7.6 mmol/l

43 案例分析立即停止输血, 暂停手术, 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 后开放移植肾血循环, 约 1 min 后输尿管流尿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

44 Case study 男性,34 岁, 凌晨 4 点突感心里难受, 四肢无力, 继而软瘫, 急诊入院家属说患者 1 年前曾因低钾血症急诊, 经静脉补钾痊愈

45 Case study 采血送验血钾, 后见患者情况较重, 给予氯化钾口服液 4 点 45 分, 喝 3 支氯化钾, 患者呕吐, 再喝 2 支, 患者已无力下咽 5 点 10 分血钾化验结果 1.07mmol/L, 核实后采用静脉补钾, 但患者出现心律失常, 四肢乱动, 很快死亡

46 谢谢!

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