第二節(jié)鉀代謝障礙病理生理教研室Pathophysiology杭州師范大學基礎醫(yī)學部病理生理學教研室DisordersofPotassiumMetabolismp1181一、正常鉀代謝(Normalmetabolismofpotassium)病理生理教研室Pathophysiology體內鉀(50mmol/Kg體重)細胞外2%血清鉀（3.5~5.5mmol/L）Distributionandcontentofpotassiumwithinbody細胞內98%(150mmol/L)2血清鉀3.5-5.5mmol/L鉀的來源(食物)50~200mmol/日細胞內鉀鉀的去路(隨尿、糞、汗液排出)鉀的吸收與排泄病理生理教研室Pathophysiology腎（urine80%～90％）

腸

(feces10％)

皮膚

(sweat)(absorptionandexcretion)3鉀平衡的調節(jié)病理生理教研室Pathophysiology跨細胞轉移腎調節(jié)結腸排鉀泵－漏（pump-leak)機制主細胞、閏細胞(Regulationofpotassiumbalance)4病理生理教研室Pathophysiology2K+3Na+ATP酶H+K+K通道K+K++1、鉀的跨細胞轉移(泵-漏機制）2、通過細胞內外的H+-K+交換胰島素

β-R激動劑血鉀濃度

合成代謝細胞外液滲透壓

α-R激動劑運動分解代謝5攝鉀時間（正常人約15小時）能量2K+3Na+消耗1分子ATP

重建細胞內、外鉀平衡病理生理教研室Pathophysiology63、腎對鉀排泄的調節(jié)1）腎小球濾過2）近曲小管、髓袢3）遠曲小管和集合管泌鉀為主重吸收病理生理教研室Pathophysiology

特點：重吸收率始終維持在腎小球濾過鉀量的90%~95%。K+K+K+H+泵Na+K+K+近曲小管遠曲小管集合管髓袢腎小管周圍血管7Na+K+Na+K+小管液主細胞血液-10~-40mVNa+-K+泵活性管腔膜對K+的通透性從血到小管腔的鉀的電化學梯度ATP病理生理教研室Pathophysiology遠曲小管和集合管泌鉀機制醛固酮:Na＋-K+泵活性

細胞外液的K+濃度遠曲小管液流速加快影響因素8集合管重吸收鉀機制小管液閏細胞血液H+K+K+ATP病理生理教研室Pathophysiology9病理生理教研室Pathophysiology4、其他結腸的排鉀功能在腎功能衰竭時，結腸成為排鉀的重要途徑（34％）汗液排鉀汗液含鉀約5~10mmol/L。10鉀的生理功能1、參與細胞新陳代謝烯醇式磷酸丙酮酸+ADP丙酮酸激酶K+、Mg2+烯醇式丙酮酸+ATP病理生理教研室Pathophysiology(Promotingthecellmetabolism)(function)112、保持細胞靜息膜電位+[K+]e[K+]i+++----靜息狀態(tài)靜息電位細胞膜對鉀的通透性細胞內、外鉀濃度差病理生理教研室Pathophysiology靜息電位：細胞未受刺激時存在于細胞內外的電位差。(Maintenanceoftherestingmembranepotential)123、調節(jié)細胞內外的滲透壓和酸堿平衡病理生理教研室Pathophysiology(Regulatingtheosmoticpressureandacid-basebalance)[H+]

K+13二、低鉀血癥(hypokalemia)（一）概念(concept):血清鉀濃度低于3.5mmol/L稱為低鉀血癥。缺鉀(potassiumdeficit):

體內鉀缺失。低鉀血癥時總體鉀不一定減少。病理生理教研室Pathophysiology14（二）原因和機制(Causesandmechanisms)1.鉀向細胞內轉移——細胞外低鉀病理生理教研室Pathophysiology機制：（1）藥物使細胞膜Na+—K+—ATP酶活性↑（2）堿中毒（3）毒物使細胞內鉀外移受阻如:鋇中毒（4）遺傳性疾病(K＋shiftsintothecells)低鉀性家族性周期性麻痹

(hypokalemicfamilialperiodicparalysis)15

胰島素甲狀腺素

β-受體激動劑(腎上腺素,舒喘靈)Na+-K+-ATP酶活性

細胞攝取K+↑病理生理教研室Pathophysiology

血K+

16堿中毒(alkalosis)（1）H+

H+（2）K+結果：血[K+]

腎小管K+Na+增強Na+減弱[H+]血液病理生理教研室Pathophysiology（2）172.攝入不足鉀來源減少腎不吃也排Hypokalemia病理生理教研室Pathophysiology(decreasedK+intake)183.丟失過多(increasedK+excretion)（1）消化道失鉀消化液[K+]（mmol/L）唾液18.9mmol/L胃液14mmol/L腸液6.2~7.2mmol/L膽汁6.6mmol/L胰液4~5mmol/L病理生理教研室Pathophysiology19（2）皮膚失鉀病理生理教研室Pathophysiology消化液丟失消化液富含鉀細胞外液減少，醛固酮增多20（3）腎失鉀病理生理教研室PathophysiologyK+K+K+H+泵Na+K+K+近曲小管遠曲小管集合管髓袢腎小管周圍血管腎小管上皮細胞吸收K+↓遠曲小管和集合管排泌K+↑21HCO3-K+K+

↑尿上皮細胞血病理生理教研室Pathophysiology

①近端腎小管酸中毒（Ⅱ型）（重吸收鉀減少）fanconi’ssyndrome

K+↓H+↑K+腎小管上皮細胞吸收K+↓22鎂缺失髓袢升支鉀重吸收

細胞內鉀

ATP

病理生理教研室Pathophysiology②遠端腎小管酸中毒（Ⅰ型）

H+-泵功能障礙→K+吸收↓③鎂缺失→Na+-K+-ATP酶失活→髓袢升支K+吸收↓23病理生理教研室Pathophysiology遠曲小管和集合管排泌K+↑①Na+-K+-ATP酶活性↑如：Cusing’sdisease

ADS分泌↑Na+K+K+

↑尿醛固酮

上皮細胞血24小管液主細胞血液髓袢及遠曲小管初段Na+Cl-Na+.Cl-水Na+K+ATPK+Na+病理生理教研室Pathophysiology②尿速↑滲透性利尿：糖尿病、甘露醇應用等排鉀利尿劑：速尿、利尿酸25③腎小管上皮細胞內K＋↑病理生理教研室Pathophysiology細胞外液[H＋]

腎小管管腔H＋

H＋

K＋Na＋交換

堿中毒→低血鉀

血K＋K＋

H＋Na＋交換

上皮細胞26CNS:萎靡、倦怠、嗜睡、昏迷（三）對機體的影響(Effects)

1、對神經(jīng)肌肉的影響——興奮性

臨床表現(xiàn)：骨骼肌:四肢無力軟癱，呼吸肌麻痹全身軟弱無力

[K+]2.5～3mmol/L四肢肌肉弛緩性麻痹[K+]＜2.5mmol/L胃腸道平滑肌:食欲不振、腹脹、麻痹性腸梗阻病理生理教研室Pathophysiology(effectsonneuromuscularexcitability)27血K+↓細胞內外[K+]差↑靜息電位絕對值↑靜息電位與閾電位距離↑興奮性↓病理生理教研室Pathophysiology機制Mechanism（1）肌細胞興奮性↓28病理生理教研室PathophysiologyEt29

急性低鉀血癥：[K+]i/[K+]e↑→興奮性↓

慢性低鉀血癥：[K+]i/[K+]e變化不大→興奮性變化不大.病理生理教研室Pathophysiology（2）細胞缺鉀→丙酮酸磷酸激酶及ATP酶活性↓→能量產(chǎn)生與利用障礙30病理生理教研室Pathophysiology2.骨骼肌溶解肌肉運動時胞內鉀不能釋出血管擴張度差

糖原合成↓代謝障礙骨骼肌溶解血清肌酸磷酸激酶活性升高，提示肌細胞損傷嚴重缺鉀（血清鉀<2.5mmol/L)314.對心肌的影響——改變心肌生理特性臨床表現(xiàn)：

心律失常—出現(xiàn)早搏、心動過速甚至心室顫動心肌對洋地黃類強心藥的敏感性增加：毒性↑療效

低鉀洋地黃與Na+-K+-ATP酶親和力↑機制：病理生理教研室Pathophysiology（1）心肌興奮性

（2）心肌傳導性

（3）心肌自律性

（4）心肌收縮性先

后(effectsontheheart)

32病理生理教研室Pathophysiology除極過程（0期）：Na+快速內流（1期）：K+外流、Na+通道關閉復極過程（2期）：Ca+內流、K+外流（3期）：K+外流、Ca+通道關閉靜息期（4期）非自律細胞：穩(wěn)定于靜息電位自律細胞：K+外流、Na+內流逐漸遞增心肌動作電位各期的離子運動33心肌細胞膜對K+的通透性

心肌細胞膜對Ca2+的通透性

心肌細胞膜Na+的通透性取決于膜電位低鉀影響心肌細胞膜的通透性病理生理教研室Pathophysiology34

低鉀血癥心肌細胞膜對K+通透性↓細胞內K+外流↓靜息膜電位絕對值↓靜息膜電位與閾電位距離↓

心肌興奮性↑興奮性↑病理生理教研室Pathophysiology35

低鉀血癥心肌細胞膜對K+通透性↓0期去極化幅度及速度降低靜息膜電位絕對值↓鈉內流減慢傳導性

病理生理教研室Pathophysiology心肌傳導性↓36自律性↑達最大復極電位后，細胞內鉀外流比正常慢，而Na+內流相對加速自律性(異位節(jié)律)病理生理教研室Pathophysiology低鉀血癥心肌細胞膜對K+通透性↓37收縮性(1)低鉀血癥復極化Ⅱ期Ca2+內流加速K+對Ca2+流入細胞抑制↓心肌收縮性↑病理生理教研室Pathophysiology38(2)心肌細胞變性、壞死、ATP產(chǎn)生利用障礙心肌收縮性↓心肌代謝障礙慢性或嚴重低鉀血癥病理生理教研室Pathophysiology39病理生理教研室Pathophysiology心電圖P波代表心房肌去極化QRS綜合波代表心室內傳導R波代表心室肌去極化P—R間期代表房室傳導T波代表復極化3期ST段代表復極化2期40心電圖改變(1)

P-R或P-Q間期延長

Q-T或Q-U間期延長

ORS波群增寬傳導性↓病理生理教研室Pathophysiology41(2)

復極化2期Ca2+內流相對增大S-T段不能回到基線呈下移

S-T段壓低(3)復極化3期延長

T波壓低，增寬，倒置復極化2期縮短病理生理教研室Pathophysiology42(4)超常期延長

u波高大

T波后出現(xiàn)明顯u波S-T段壓低低鉀血癥或缺鉀時的特征性表現(xiàn)

病理生理教研室Pathophysiology43病理生理教研室Pathophysiology445.對腎功能的影響集合管對ADH反應性降低

多尿（polyuria)

機制：缺鉀腎小管對ADH的反應性

病理生理教研室Pathophysiology(effectonrenalfunction)456.對酸堿平衡的影響上皮細胞血液K+↓(1)原發(fā)病變K+↓H+↓(2)繼發(fā)性堿中毒H+↑Na+H+↑尿呈酸性堿中毒(反常性酸性尿)機制：（1）細胞內K+外移，細胞外H+進入細胞（2）腎排K+降低而排H+增加病理生理教研室Pathophysiology(effectonacid-basebalance)

46（四）防治的病理生理基礎先口服后靜脈點滴見尿補鉀控制量和速度

嚴禁靜脈推注1.防治原發(fā)病2.補鉀：病理生理教研室PathophysiologyPathophysiologicalBasisofPreventionandTreatment47三.高鉀血癥

(hyperkalemia)（一）概念(Concept)血清鉀濃度高于5.5mmol/L稱為高鉀血癥。病理生理教研室Pathophysiology高鉀血癥極少伴有細胞內高鉀高鉀血癥患者體內總含鉀一定升高嗎？481.腎排鉀減少（二）原因和機制少尿(oliguria)保鉀性利尿劑醛固酮↓病理生理教研室Pathophysiology(Causesandmechanisms)(decreasedexcretionofpotassiumbykidney)492.K+從細胞內逸出細胞損傷(cellinjury)高鉀性周期性麻痹酸中毒(acidosis)3.攝鉀過多病理生理教研室Pathophysiology(increasedlossofpotassiumfromcell)(excessiveintake)胰島素缺乏及某些藥物（β-R阻斷劑等）50K+H+

酸中毒(acidosis)[H+]

血[K+]

Na+

K+H+Na+

腎小管血液病理生理教研室Pathophysiology51(二)對機體的影響(Effects)

1.對神經(jīng)肌肉興奮性的影響5.5~7.0mmol/L興奮性

8.0mmol/L興奮性↓肌無力、肌麻痹。[K+][K+]病理生理教研室Pathophysiology(effectsonneuromuscularexcitability)

52血[K+]↑細胞內外[K+]差↓

靜息電位

閾電位興奮性↓(重度）靜息電位絕對值↓與閾電位距離↓興奮性↑(輕度）機制(mechanism)病理生理教研室Pathophysiology532.對心臟的影響心肌傳導性心肌自律性心肌收縮性心肌興奮性先后（5.5-7.0mmol/L

，7-9mmol/L↓）（K+→Em↓→鈉通道失活）（4相K+外流延緩凈內向電流的自動除極化效應）心律失常（嚴重者可發(fā)生心室顫動和心跳驟停）病理生理教研室Pathophysiology(effectsontheheart)

543期K+外流↑,復極加速T波高尖傳導性↓P-R間期延長、QRS波增寬傳導阻滯及自律性↓心律失常心電圖的變化病理生理教研室Pathophysiology55病理