不同濃度的鉀離子對心電圖的影響

1、探究不同濃度的鉀離子對心電圖的影響實驗設計報告（第一組）小組分工、成員：報告整合： 資料整理：材料搜集： PPT制作：PPT演講：時間：不同濃度的鉀離子對心電圖的影響【目的和原理】正常機體的電解質(zhì)主要分布在細胞內(nèi)液和細胞外液（血漿和組織液）中。鉀離子作為細胞內(nèi)主要的陽離子，在細胞內(nèi)酶活性、糖代謝、以及細胞內(nèi)滲透壓及酸堿平衡維持方面有重要作用。心肌的收縮與血液中鉀離子濃度關系較為密切。隨著血液中鉀離子濃度降低，心肌的興奮性、自律性和收縮性都升高，傳導性降低；隨著血液中鉀離子濃度升高，心肌的自律性、傳導性和收縮性都降低，興奮性先增高后降低。心電圖反映心臟興奮的產(chǎn)生、傳導和恢復的生物電變化，因此血液

2、中鉀離子濃度的改變，心臟的運動也會發(fā)生改變，實驗測得的心電圖曲線也會發(fā)生相應的改變。正常的心電圖由一組波形構(gòu)成，首先出現(xiàn)一個振幅不高，波形圓鈍的P波，它代表左右兩心房的除極（去極化）過程。兩心房復極過程表現(xiàn)為Ta波，往往隱藏在P-R段中不易被發(fā)現(xiàn)。繼P波之后出現(xiàn)一個狹窄但振幅較高的波群，往往由23個波組合而成，稱為QRS波群，它代表左右兩心室及室間隔的除極過程。QRS波群之后，是一緩慢而波幅較低的向上的波，稱為T波，它代表兩心室的復極過程。T波后有一很不明顯的向上的波，稱為U波，來源說法不一。人正常血鉀濃度一般為3.55.5mmoL/L，當血鉀濃度低于3.5mmol/L時為低血鉀，隨著血鉀濃度

3、的降低，心電圖上呈現(xiàn)進行性的ST段下降甚至倒置，T波振幅減小和U波增大，PR延長，P波增大等現(xiàn)象。當血鉀高于5.5mmol/L時為高血鉀，隨著血鉀濃度的上升，心電圖上呈現(xiàn)進行性的T波高尖，ST段下移，PR段延長，P波增寬低平直至消失，QRS增寬與T波融合。本實驗的目的在于改變血液中的鉀離子濃度，觀察家兔的心電圖曲線的變化，進而得出不同的血鉀濃度對心臟運動的影響?！緦嶒瀸ο蟆?只家兔，3只長期喂養(yǎng)不含鉀的食物（處理組），3只正常喂養(yǎng)（正常組）。【實驗器材與試劑】 哺乳動物手術器械一套，生物機能實驗系統(tǒng)，心電記錄與轉(zhuǎn)換設備，電解質(zhì)測量儀，兔手術臺，抗凝試管，靜脈輸液裝置，20ml注射器，2% KC

4、L的生理鹽水，0.5%的肝素溶液，20%氨基甲酸乙酯，生理鹽水等。 【實驗方法與步驟】1、 麻醉固定 將家兔稱重后，從耳緣靜脈緩慢注射20%氨基甲酸乙酯（5ml/kg）。注射同時觀察動物體征變化（心跳、呼吸等），判斷麻醉效果。動物達到麻醉時肢體肌肉松弛，呼吸節(jié)律呈現(xiàn)深而慢的改變，角膜反射遲鈍或消失，對疼痛刺激（如夾尾）的反應不明顯，軀體自然倒下，此時為最佳麻醉效果。待家兔麻醉后，仰臥固定在兔手術臺上。2、 心電描記 開啟生物機能實驗系統(tǒng)，連接心電導聯(lián)：選用導聯(lián)，左下肢接正極，右上肢接負極。觀察家兔的心電圖，并記錄。3、 血鉀測量 用抗凝試管通過耳緣靜脈取血l ml，用電解質(zhì)測量儀測量動物的血漿

5、鉀濃度。4、 實驗觀察1. 低血鉀 對處理組的3只家兔分別進行麻醉固定后，往耳緣靜脈注射0.5%的肝素溶液2ml，接著連上心電導聯(lián)裝置進行心電描記，觀察并記錄心電圖曲線。用抗凝試管通過耳緣靜脈取血l ml，用電解質(zhì)測量儀測量動物的血漿鉀濃度。2. 正常血鉀 對正常組3只家兔分別進行麻醉和心電描記，觀察并記錄心電圖曲線。用抗凝試管通過耳緣靜脈取血l ml，用電解質(zhì)測量儀測量家兔的血漿鉀濃度。3. 高血鉀 通過耳緣靜脈和輸液裝置，緩慢滴注2%的氯化鉀生理鹽水溶液，同時密切觀察和記錄心電圖變化。當心電圖曲線出現(xiàn)T波變得高聳，QT間期變短時馬上停止輸液，等心電圖穩(wěn)定后用抗凝試管通過耳緣靜脈取血l ml

6、，用電解質(zhì)測量儀測量動物的血漿鉀濃度。4. 高血鉀 繼續(xù)緩慢滴注2%的氯化鉀生理鹽水溶液，同時密切觀察和記錄心電圖變化。當心電圖曲線出現(xiàn)T波高聳的同時QRS時限增寬時馬上停止輸液，等心電圖穩(wěn)定后用抗凝試管通過耳緣靜脈取血l ml，用電解質(zhì)測量儀測量動物的血漿鉀濃度。5. 高血鉀 繼續(xù)緩慢滴注2%的氯化鉀生理鹽水溶液，同時密切觀察和記錄心電圖變化。當心電圖曲線出現(xiàn)PR延長，P波增寬增平時馬上停止輸液，等心電圖穩(wěn)定后用抗凝試管通過耳緣靜脈取血l ml，用電解質(zhì)測量儀測量動物的血漿鉀濃度。6. 高血鉀 繼續(xù)緩慢滴注2%的氯化鉀生理鹽水溶液，同時密切觀察和記錄心電圖變化。當心電圖曲線出現(xiàn)P波消失時馬上

7、停止輸液，等心電圖穩(wěn)定后用抗凝試管通過耳緣靜脈取血l ml，用電解質(zhì)測量儀測量動物的血漿鉀濃度。 7. 高血鉀 繼續(xù)緩慢滴注2%的氯化鉀生理鹽水溶液，同時密切觀察和記錄心電圖變化。當心電圖曲線出現(xiàn)QRS增寬，與T波融合時馬上停止輸液，等心電圖穩(wěn)定后用抗凝試管通過耳緣靜脈取血l ml，用電解質(zhì)測量儀測量動物的血漿鉀濃度。 【預期結(jié)果】1. 低血鉀心電圖曲線觀察到T波較低，P波變寬，PR間期延長。此時三只家兔的血鉀濃度：2.03.5mmol/L2. 正常血鉀心電圖曲線觀察到有明顯的P波，QRS波群以及T波，但U波不明顯。此時三只家兔的血鉀濃度：3.55.5mmol/L3. 高血鉀心電圖曲線觀察到T

8、波高聳，QT間期稍變短。此時三只家兔的血鉀濃度：5.56.5mmol/L4. 高血鉀心電圖曲線觀察到QRS時限增寬。此時三只家兔的血鉀濃度：6.57.0mmol/L5. 高血鉀心電圖曲線觀察到PR段延長，P波增寬低平。此時三只家兔的血鉀濃度：7.08.5mmol/L6. 高血鉀心電圖曲線觀察到P波消失。此時三只家兔的血鉀濃度：8.510.0mmol/L7. 高血鉀心電圖曲線觀察到更寬大的QRS波甚至QRS波與T波融合。此時三只家兔的血鉀濃度：10.012.0mmol/L【分析】1.正常血鉀濃度的心電圖 未處理組得到的是正常的心電圖曲線，能觀察到有明顯的P波，QRS波群，T波，未發(fā)現(xiàn)明顯的U波。

9、說明未處理組的家兔在未對其進行處理時的心電圖曲線正常，因此可以此作為對照，觀察并比較血鉀升高或降低時心電圖的變化。2.低鉀血癥對心電圖的影響血鉀濃度降低時，細胞內(nèi)、外K+濃度梯度加大，靜息膜電位負值增大，但由于細胞膜對K+的通透性降低。結(jié)果動作電位3期的K+外逸減慢，從而3期的動作電位階段平緩、延長，因此T波降低；4期K+外流減少，起搏細胞自動去極化速度增大，自律性增強，P波變寬變高；膜電位降低，0期去極化時Na+內(nèi)流速度降低，傳導性降低，PR間期延長。3.高鉀血癥對心電圖的影響 血鉀濃度增高對心肌細胞的動作電位產(chǎn)生以下兩方面的影響：一、細胞膜對鉀離子通透性增加，復極3期時間縮短，坡度陡峻；二

10、、靜息膜電位升高，這是由于細胞內(nèi)外鉀的濃度差減少所致。正常心臟細胞外鉀濃度低于細胞內(nèi)鉀濃度。然而，血清鉀濃度的微小變化，即可改變細胞內(nèi)外鉀濃度梯度。（1）當細胞外鉀濃度升高時，首先是復極期心肌細胞對鉀離子的通透性增加，因而復極3期時間縮短，坡度陡峻，整個動作電位時程也縮短，此時心電圖表現(xiàn)T波高聳、QT間期縮短。當血鉀濃度超過5.5mmol/L時即可出現(xiàn)這種改變，所以T波高聳是血鉀增高最早期的心電圖表現(xiàn)。 （2） 隨著血鉀濃度的繼續(xù)增高，心肌細胞靜息膜電位（負值）減少，0期階段上升速度減慢，心室內(nèi)傳導減慢，此時心電圖表現(xiàn)除T波高聳外，QRS時限增寬，有時出現(xiàn)左束支阻滯。由于QRS時限顯著增寬，Q

11、T間期也可以相應延長。當血鉀濃度超過6.5mmol/L時即可出現(xiàn)這種改變。（3） 當血鉀濃度升高超過7.0mmol/L時，靜息膜電位更高（負值更?。?，可從-90mV升至-80mV甚至-70mV，部分Na+通道還沒完全開放就已失活關閉，0期去極化速度減慢 ，室內(nèi)傳導速度變慢，此時心房肌的激動傳導受到抑制，P波振幅降低，時間延長，由于房室傳導減慢，故PR間期也常延長。 （4）血鉀濃度超過8mmol/L時，對心肌的抑制更加明顯，心電圖表現(xiàn)PR間期延長，R波降低，QRS波群增寬。此時最特異的改變是P波消失，形成竇室傳導心律（或交界性心律）。心房肌對血鉀濃度的變化特別敏感，當血鉀濃度升高時，在竇房結(jié)、結(jié)

12、間束與房室結(jié)尚未受抑制之前心房肌先受抑制，使之電活動靜止（心房靜止），竇房結(jié)發(fā)出的沖動不能激動心房，但仍循結(jié)間束傳至房室交界處，從而激動心室，即為竇室傳導，實為竇房結(jié)至房室交界區(qū)傳導。（5）血鉀濃度進一步升高達10mmol/L以上時，即膜電位與閾電位越來越近，使得0期Na+內(nèi)流更加困難，因此出現(xiàn)緩慢、越來越寬大的QRS波群，最后動物死于心臟停搏或室顫。高濃度的血鉀使靜息膜電位負值減少程度有時極為明顯，甚至接近閾電位值，使心肌應激性增加，此時只要有極微弱的刺激即可使心肌應激，出現(xiàn)各種室性心律失常，如室性期前收縮、室性心動過速等。此時心室去極化與復極化并存，因此QRS波群與T波越來越近，甚至融合。【結(jié)論】血清濃度高低與心電圖改變在多數(shù)情況下呈一定規(guī)律：1)血鉀濃度低于3.5mmol/L時起搏細胞舒張期坡度增大，P波升高，使其自律性增高，可出現(xiàn)室性期前收縮及心律失常；2）血鉀濃度5.5mmol/L時，K+通道通透性增加，T波高聳是血鉀濃度升高的心電圖早期表現(xiàn)；3）血鉀超過6.5mmol/L時心肌伸縮力降低，傳導速率顯著降低，可出現(xiàn)QRS波群增寬，隨后發(fā)生心動過緩；4）血鉀濃度在6.5-8.0mmol/L時P波振幅降低、P波時限、QRS時限