病理學(xué)-鉀代謝及鉀代謝障礙

(Potassiumhomeostasisanditsdisorders)鉀代謝及鉀代謝障礙

一、正常鉀代謝

(Normalmetabolism

ofpotassium)

（一）體內(nèi)鉀的分布（Distributionandcontentof

potassiumwithinbody）體內(nèi)鉀(50mmol/Kg體重)細(xì)胞外2%Distributionandcontentof

potassiumwithinbody細(xì)胞內(nèi)98%(150mmol/L)血清鉀（3.5~5.5mmol/L）(二)鉀的吸收與排泄(Absorptionand

excretionofpotassium)

鉀來(lái)源(食物)50～120mmol血清鉀3.5-5.5mmol/L鉀去路尿90%糞汗10%細(xì)胞內(nèi)鉀(150mmol/L)多吃多排少吃少排不吃也排腸道吸收（三）鉀平衡的調(diào)節(jié)

(Regulationofpotassiumbalance)跨細(xì)胞轉(zhuǎn)移腎調(diào)節(jié)結(jié)腸排鉀1.激素：胰島素、兒茶酚胺2.細(xì)胞外液的K+濃度3.酸堿平衡4.滲透壓5.運(yùn)動(dòng)6.機(jī)體總鉀量影響鉀在細(xì)胞內(nèi)外轉(zhuǎn)移的因素腎對(duì)鉀排泄的調(diào)節(jié)腎小球的濾過(guò)：取決于GFR近曲小管、髓袢對(duì)鉀的重吸收：保持90%-95%遠(yuǎn)曲小管、集合管對(duì)鉀的分泌和重吸收遠(yuǎn)曲小管、集合管的鉀分泌小管間液主細(xì)胞小管腔鈉泵Na+K+K+K+Na+Na+遠(yuǎn)曲小管、集合管的鉀重吸收小管腔閏細(xì)胞質(zhì)子泵K+H+醛固酮

促排鉀細(xì)胞外液的K+濃度↑→泌鉀↑

遠(yuǎn)曲小管液流速加快：加速排鉀酸堿平衡紊亂影響腎排鉀的因素H+↑→抑制主細(xì)胞鈉泵→泌鉀↓結(jié)腸的排鉀功能正常時(shí)攝入鉀的10%GFR↓攝入鉀的34%結(jié)腸的排鉀受醛固酮的調(diào)節(jié)汗液含少量的鉀（四）鉀的生理功能(function)參與細(xì)胞代謝(Promotingthecellmetabolism)維持細(xì)胞膜靜息電位

(Maintenanceoftheresting

membranepotential)調(diào)節(jié)滲透壓和酸堿平衡

(Regulatingtheosmoticpressureandacid-basebalance)二、鉀代謝障礙

(Potassiumdisorders)

鉀代謝障礙的分類低鉀血癥(hypokalemia)高鉀血癥

(hyperkalemia)血清鉀濃度的正常范圍：

3.5mmol～5.5mmol/L

(一）低鉀血癥(Hypokalemia)概念

(concept)

Serum[K+]<3.5mmol/L1、原因和機(jī)制

(Causesandmechanisms)（1）攝入不足(decreasedK+intake)鉀來(lái)源減少不吃也排Hypokalemia（2）失鉀過(guò)多

(increasedK+excretion)

腎失鉀排鉀性利尿劑，滲透性利尿腎小管性酸中毒鹽皮質(zhì)激素：醛固酮↑腎間質(zhì)疾患：多尿鎂缺失：髓袢鈉泵失活消化液富含鉀細(xì)胞外液減少，醛固酮增多消化液丟失大量汗液丟失

（3）鉀向細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)移

(K＋

shiftsintothecells)

堿中毒(alkalosis)胰島素過(guò)量激活鈉泵、促糖原合成鉀進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)低鉀性家族性周期性麻痹

(hypokalemicfamilialperiodicparalysis)鋇劑中毒，粗制棉籽油中毒β-腎上腺素能受體活性增強(qiáng)2、對(duì)機(jī)體的影響(Effects)

（2）與細(xì)胞代謝障礙有關(guān)的損害骨骼肌的損害

腎臟的損害（3）對(duì)酸堿平衡的影響對(duì)心肌的影響對(duì)神經(jīng)肌肉興奮性的影響（1）膜電位異常1）對(duì)神經(jīng)肌肉興奮性的影響

(effectsonneuromuscularexcitability)

神經(jīng)肌肉興奮性↓

（1）膜電位異常血K+↓

細(xì)胞內(nèi)外[K+]差↑靜息電位絕對(duì)值↑

靜息電位與閾電位差↑興奮性↓機(jī)制(mechanism)

超極化阻滯

(hyperpolarizedblocking)因靜息電位與閾電位距離增大

而使神經(jīng)肌肉興奮性降低的現(xiàn)象。

表現(xiàn)(manifestation)骨骼肌：四肢無(wú)力、軟癱，呼吸肌麻痹胃腸道平滑肌：食欲不振、腹脹、麻痹性腸梗阻

2）對(duì)心臟的影響

(effectsontheheart)

心肌電生理變化心電圖改變臨床表現(xiàn)血[K+]↓→膜對(duì)K+

通透性↓→K+外流↓→靜息電位絕對(duì)值↓（Em–Et）↓↓

去極化Na+內(nèi)流速度↓↓

0期去極速度幅度↓↓

對(duì)Ca2+內(nèi)流抑制↓心肌代謝障礙收縮性↑→興奮性↑→傳導(dǎo)性↓自律性↑收縮性↓自律細(xì)胞4期

Na+內(nèi)流加速心肌電生理變化↓

心肌細(xì)胞興奮擴(kuò)布↓4期自動(dòng)除極化↑↓

2期Ca2+

內(nèi)流↑嚴(yán)重胞內(nèi)K+↓心肌傳導(dǎo)性心肌興奮性心肌自律性心肌收縮性先后心肌電生理變化傳導(dǎo)性↓→P-R間期延長(zhǎng)，QRS波增寬心電圖的變化K+外流↓復(fù)極延緩→ST段壓低

、T波低平、U波增高低鉀血癥時(shí)心電圖的改變正常低鉀血癥對(duì)心臟的危害心律失常興奮性↑自律性↑→期前收縮、心動(dòng)過(guò)速傳導(dǎo)性↓→傳導(dǎo)阻滯對(duì)洋地黃毒性的敏感性增加尿濃縮功能障礙：多尿、低比重尿（2）細(xì)胞代謝障礙相關(guān)的損害1）骨骼肌的損害橫紋肌痙攣、壞死、溶解機(jī)制：肌肉缺血、能源儲(chǔ)備不足、物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)障礙2）對(duì)腎功能的影響（3）對(duì)酸堿平衡的影響

(effectonacid-basebalance)

低血鉀：堿中毒反常性酸性尿腎小管上皮細(xì)胞反常性酸性尿(paradoxicalaciduria)血[K＋]↓H+H+K＋K＋腎小管H+Na＋交換↑K＋Na＋交換↓堿中毒

尿液[H+]↑

（酸性尿）低鉀血癥引起代謝性堿中毒和反常性酸性尿的機(jī)制3、防治的病理生理基礎(chǔ)(Pathophysiologicalbasisof

preventionandtreatment)

見(jiàn)尿補(bǔ)鉀先口服后靜脈控制量和速度、嚴(yán)禁靜脈注射一、去除原發(fā)病二、補(bǔ)鉀原則三、糾正水和其它電解質(zhì)代謝紊亂（二）高鉀血癥(Hyperkalemia)概念(Concept)

Serum[K+]>5.5mmol/L1、原因和機(jī)制

(Causesandmechanisms)（1）排鉀減少

(decreasedK+excretion)少尿(oliguria)潴鉀性利尿劑醛固酮↓（2）K+從細(xì)胞內(nèi)逸出

(K+shiftsoutofcells)

細(xì)胞損傷(cellinjury)

酸中毒(acidosis)高鉀性周期性麻痹

(hyperkalemicperiodicparalysis)胰島素缺乏及某些藥物（β-R阻斷劑等）缺氧(hypoxia)（3）入鉀過(guò)多

(increasedK+intake)靜脈輸入過(guò)多鉀鹽輸入大量庫(kù)血

2、對(duì)機(jī)體的影響(Effects)

（1）對(duì)神經(jīng)肌肉興奮性的影響(effectsonneuromuscular

excitability)

神經(jīng)肌肉興奮性先

后↓

血K+↑

細(xì)胞內(nèi)外

[K+]差↓

靜息電位

閾電位興奮性↓(重度）靜息電位絕對(duì)值↓與閾電位距離↓興奮性↑(輕度）機(jī)制(mechanism)除極化阻滯

(depolarizedblocking)

靜息電位絕對(duì)值過(guò)小甚至等于或低于閾電位使細(xì)胞興奮性降低的現(xiàn)象輕度高鉀：興奮性

肌震顫、刺痛、感覺(jué)異常重度高鉀：興奮性

肌無(wú)力、弛緩性麻痹臨床表現(xiàn)(血清鉀5.5～7.0mmol/L)(血清鉀7.0～9.0mmol/L)（2）對(duì)心臟的影響

(effectsontheheart)

心肌電生理變化心電圖改變臨床表現(xiàn)：各種心律失常心肌電生理變化[K+]e興奮性

輕度血鉀Em絕對(duì)值（Em–Et）傳導(dǎo)性2期Ca2+內(nèi)流收縮性自律性

重度血鉀Em絕對(duì)值過(guò)小鈉通道失活興奮性Em絕對(duì)值（Em–Et）鈉內(nèi)流0期除極速度[K+]通透性4期鉀外流加快鈉內(nèi)流延緩心肌傳導(dǎo)性心肌興奮性先↑后↓心肌自律性心肌收縮性心肌電生理變化3期K+外流↑,復(fù)極加速→

T波高尖Q-T間期縮短或正常興奮性、傳導(dǎo)性異?！翌潯鲗?dǎo)阻滯心電圖的變化各種心律失常自律性↓→心動(dòng)過(guò)緩、停搏傳導(dǎo)性↓→P波低寬；P-R間期延長(zhǎng)；QRS波增寬；R波低

高鉀血癥時(shí)心電圖的變化室顫心房停頓室內(nèi)阻滯P-R延長(zhǎng)S-T下移高T波正常（3）對(duì)酸堿平衡的影響

(effectsonacid-basebalance)

高血鉀酸中毒反常性堿性尿反常性堿性尿

(paradoxicalbaseuria)小管上皮細(xì)胞血[K＋]↑H+H+K＋K＋高鉀血癥引起代謝性酸中毒和反常性堿性尿的機(jī)制腎小管腔H+

Na＋交換↓K＋Na＋交換↑尿液[H+]↓

（堿性尿）酸中毒(三)防治的病理生理基礎(chǔ)(Pathophysiologicalbasisofpreventionandtreatment)

減少血鉀來(lái)源促進(jìn)鉀移入細(xì)胞對(duì)抗鉀的毒性排鉀【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、掌握高鉀血癥和低

鉀血癥的概念2、掌握高鉀血癥和低鉀血癥對(duì)機(jī)體的影響，尤

其是①神經(jīng)-肌肉的影響，包括超極化阻滯和去

極化阻滯的概念和機(jī)制；②對(duì)心肌電生理特性

的影響，包括心電圖變化和機(jī)制。3、熟悉鉀的正常代謝和調(diào)節(jié)4、了解鉀代謝紊亂防治原則【練習(xí)題】1．細(xì)胞內(nèi)液中含量最多的陽(yáng)離子是

A.K+B.Na+C.Ca2+D.Mg2+E.Fe2+A2.血清鉀濃度的正常范圍是A．130～150mmol/LB．140～160mmol/LC．3.5～5.5mmol/LD．0.75～1.25mmol/LE．2.25～2.75mmol/LC3.高鉀血癥時(shí)可出現(xiàn)

A.正常性酸性尿

B.正常性堿性尿

C.反常性酸性尿

D.反常性堿性尿

E.中性尿D4.高鉀血癥對(duì)機(jī)體的主要危害在于

A.引起肌肉癱瘓

B.引起嚴(yán)重的心律紊亂

C.引起嚴(yán)重的腎功能損

D.引起酸堿平衡紊亂

E.引起血壓下降B5．“超極化阻滯”是指A．低鉀血癥時(shí)的神經(jīng)-肌肉興奮性↓B．高鉀血癥時(shí)的神經(jīng)-肌肉興奮性↓C．低鉀血癥時(shí)的神經(jīng)-肌肉興奮性↑D．高鉀血癥時(shí)的神經(jīng)-肌肉興奮性↑E．低鈣血癥時(shí)的神經(jīng)-肌肉興奮性↓A6．“去極化阻滯”是指

A．低鉀血癥時(shí)的神經(jīng)-肌肉興奮性↓B．高鉀血癥時(shí)的神經(jīng)-肌肉興奮性↓C．低鉀血癥時(shí)的神經(jīng)-肌肉興奮性↑D．高鉀血癥時(shí)的神經(jīng)-肌肉興奮性↑E．低鈣血癥時(shí)的神經(jīng)-肌肉興奮性↑B7.過(guò)量的胰島素引起低血鉀的機(jī)制是:醛固酮分泌過(guò)多，促進(jìn)腎排鉀增多

B.腎小管遠(yuǎn)端流速增多，使腎重吸收鉀減少

C.細(xì)胞外液鉀向細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)移

D.鉀攝入不足

E.腹瀉導(dǎo)致失鉀過(guò)多8.某患者術(shù)后禁食3天，僅從靜脈輸入大量的5%葡萄糖液維持機(jī)體需要，此患者最容易發(fā)生：高血鉀B.低血鉀C.高血鈉

D.低血鈉E.低血鈣CB9．重度高鉀血癥時(shí)，心肌的A．興奮性↑

傳導(dǎo)性↑

自律性↑

B．興奮性↑

傳導(dǎo)性↑

自律性↓C．興奮性↑

傳導(dǎo)性↓

自律性↑

D．興奮性↓

傳導(dǎo)性↓

自律性↓E．興奮性↓

傳導(dǎo)性↑

自律性↑D10．成人失鉀最重要的途徑是A.經(jīng)胃失鉀

B.經(jīng)小腸失鉀

C.經(jīng)腎失鉀

D.經(jīng)皮膚失鉀

E.經(jīng)結(jié)腸失鉀DCNa+K+K+H+↓細(xì)胞血液H+泵通道降低細(xì)胞外K+：胰島素β腎上腺素神經(jīng)激活甲狀腺素細(xì)胞外液K+↑鎂離子堿中毒激活升高細(xì)胞外K+：α-腎上腺素神經(jīng)激活酸中毒細(xì)胞外液滲透壓↑劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)的肌肉收縮機(jī)體總鉀↓泵－漏（pump-leak)機(jī)制K+醛固酮

1.管周膜Na+-K+-ATP酶活性

2.管腔膜對(duì)鉀通透性3.主動(dòng)重吸收Na+→

管腔內(nèi)負(fù)電荷

→

K+電位梯度

1.管周膜Na+