病生全-3鉀代謝紊亂

鉀代謝紊亂本節(jié)要點(diǎn)鉀平衡及其生理調(diào)節(jié)？鉀代謝紊亂，低鉀血癥、高鉀血癥發(fā)生機(jī)制？對(duì)機(jī)體影響？正常鉀代謝鉀的正常含量和分布正常成人總鉀量約140~150g（31~57mmol/L）2%在細(xì)胞外，

3.5~5.5mmol/L98%在細(xì)胞內(nèi)，150mmol/L，絕大部分在肌肉細(xì)胞內(nèi)。鉀的生理功能參與細(xì)胞的新陳代謝：例如糖原和蛋白質(zhì)的合成需要一定量的K+進(jìn)入細(xì)胞。維持細(xì)胞滲透壓及對(duì)酸堿平衡起作用維持神經(jīng)-肌肉應(yīng)激性和心臟的正常功能神經(jīng)、骨骼肌、平滑肌的應(yīng)激性[Na+]+[K+]/[Ca+]+[Mg+]+[H+]心肌應(yīng)激性[Na+]+[Ca+]+[OH+]/[K+]+[Mg+]+[H+]尿中排出的鉀是由遠(yuǎn)曲小管和集合管上皮細(xì)胞分泌。正常情況下是“多吃多排，少吃少排，不吃也排?！庇绊戔浄置诘囊蛩厝┕掏淖饔媚I小管遠(yuǎn)端流速（濃度差）腎小管上皮細(xì)胞內(nèi)外跨膜電位差細(xì)胞外液酸堿度鉀的平衡及調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)鉀（160mEq/L）從食物中攝入的鉀（2~4g/d）血漿鉀（3.5~5.5mEq/L）隨尿排出（2.3~3.5g/d）隨糞、汗排出（少量）鈉泵（Na+-K+-ATP酶）血漿鉀濃度激素的作用物質(zhì)代謝細(xì)胞內(nèi)外H+-K+的交換鉀代謝紊亂低鉀血癥

（hypokalemia）

血清鉀濃度低于3.5mmol/L（或mEq/L）時(shí)，稱為低鉀血癥。原因和發(fā)生機(jī)制

攝入不足

失鉀過多鉀向細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)移1．鉀攝入不足不能進(jìn)食未補(bǔ)鉀2．失鉀過多失鉀過多是造成缺鉀和低鉀血癥的最主要病因。

腎丟失腎外丟失失鉀途徑胃、腸道失鉀皮膚失鉀（1）經(jīng)胃、腸道失鉀嘔吐、引流、腹瀉大量消化液丟失K+丟失血[K+]↓

血容量↓繼發(fā)性醛固酮↑腎排K+↑

（2）經(jīng)皮膚失鉀2．失鉀過多（3）經(jīng)腎丟鉀

①腎小管遠(yuǎn)端流速增大引起的腎失鉀過多

【排鉀性利尿藥】●甘露醇（滲透性利尿）遠(yuǎn)端小管液流速↑腎排K+

↑●乙酰唑胺近曲小管Na+重吸收↓遠(yuǎn)曲小管Na+-K+↑●氯噻嗪髓袢升支對(duì)Na+、Cl－重吸收↓利尿血容量↓繼發(fā)性醛固酮分泌↑腎排K+↑血[K+]↓【腎功能不全】●

急性腎功能衰竭多尿期鉀丟失腎排鉀↑血[K+]↓●

腎盂腎炎遠(yuǎn)曲小管對(duì)鈉、水重吸收障礙2．失鉀過多（3）經(jīng)腎丟鉀

①腎小管遠(yuǎn)端流速增大引起的腎失鉀過多

2．失鉀過多

②原發(fā)和繼發(fā)性醛固酮增多癥或糖皮質(zhì)激素過多

ECF容量↓、Cushing綜合征、皮質(zhì)激素治療等。（3）經(jīng)腎丟鉀

①

腎小管遠(yuǎn)端流速增大引起的腎失鉀過多

2．失鉀過多

②

原發(fā)和繼發(fā)性醛固酮增多癥或糖皮質(zhì)激素過多③

腎小管內(nèi)跨膜電位負(fù)值增大引起的失鉀

●大量使用某些抗菌素遠(yuǎn)曲小管內(nèi)負(fù)離子↑腎排鉀↑●

近曲小管性酸中毒（Fanconi綜合征）近曲小管重吸收HCO3－和K+障礙K+和HCO3－丟失↑血[K+]↓

（糖尿、氨基酸尿、磷酸鹽尿等）（3）經(jīng)腎丟鉀

①

腎小管遠(yuǎn)端流速增大引起的腎失鉀過多

2．失鉀過多

②

原發(fā)和繼發(fā)性醛固酮增多癥或糖皮質(zhì)激素過多③

腎小管內(nèi)跨膜電位負(fù)值增大引起的失鉀⑤

遠(yuǎn)曲小管性酸中毒遠(yuǎn)曲小管H+泵（質(zhì)子泵）障礙H+-Na+受阻腎潴酸、排鉀④

鎂缺失缺鎂髓襻升支粗段上皮細(xì)胞Na+、K+－ATP酶↓K+重吸收障礙3．體內(nèi)鉀分布異常是指K+進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)過多，機(jī)體并不一定缺鉀。（1）堿中毒（2）外源性胰島素使用糖尿?。á裥停┨窃铣烧系K細(xì)胞內(nèi)K+外移↑、腎排鉀↑

血鉀正常、機(jī)體缺鉀外源性胰島素應(yīng)用糖原合成↑細(xì)胞外K+移入↑血[K+]↓（3）低鉀性周期性麻痹（Hypokalemicperiodicparalysis）少見的常染色體顯性遺傳病。發(fā)作時(shí)出現(xiàn)骨骼肌癱瘓，一般從肢體遠(yuǎn)端向軀干逐步發(fā)展?！景l(fā)病機(jī)制】

糖原合成↑細(xì)胞外K+進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)↑血[K+]↓

骨骼肌膜上電壓依賴型鈣通道的基因位點(diǎn)突變鈣內(nèi)流受阻肌肉興奮－收縮偶聯(lián)障礙癱瘓（4）鋇中毒鋇中毒鉀通道阻滯K+外移↓血[K+]↓Na+-K+泵活性↑K+進(jìn)入細(xì)胞↑低鉀血癥對(duì)機(jī)體的影響

■單純低鉀血癥膜電位異常（骨骼肌弛緩性麻痹和心率失常）■機(jī)體缺鉀細(xì)胞代謝障礙■缺鉀、低鉀血癥酸堿異?！綨ernst方程】

Em

=-59.5llog（[K+]i/[K+]e

）+30–1200–30–60–90mVEtEm正常

K＋e

K＋e

Ca2+e

Ca2+e

血清鉀和鈣離子濃度變化對(duì)骨骼肌Em和Et的影響

對(duì)神經(jīng)肌肉的影響輕度低鉀血癥（血清鉀<3.0mmol/L）四肢無(wú)力、腸蠕動(dòng)↓、腸鳴音↓重度低鉀血癥（血清鉀<2.5mmol/L）軟癱肌張力↓、腱反射消失（嚴(yán)重時(shí)呼吸麻痹、麻痹性腸梗阻）（l）急性低鉀血癥時(shí)[K+]e↓、[K+]i不變[K+]i/[K+]e↑

細(xì)胞內(nèi)K+外移↑

Em負(fù)值↑骨骼肌細(xì)胞興奮性↓興奮的刺激閾值↑Em－Et間距↑（2）慢性低鉀血癥

1．對(duì)神經(jīng)-肌肉興奮性的影響興奮性降低，使肌肉處于超極化阻滯狀態(tài)，引起骨骼肌和消化道平滑肌松弛無(wú)力，甚至發(fā)生呼吸困難和麻痹性腸梗阻。

心肌動(dòng)作電位

0電位

Et

Em

-90-60-30030mV

心房肌

心室肌

0022113344Na+K+Ca2+K+K+鈉泵

K+Na+心肌細(xì)胞膜離子轉(zhuǎn)運(yùn)

心電圖

PQRST對(duì)心臟的影響自律細(xì)胞在復(fù)極化4期膜內(nèi)、外有K＋Na＋（對(duì)慢反應(yīng)自律細(xì)胞如竇房結(jié)）或K＋Ca2＋（對(duì)快反應(yīng)細(xì)胞如purkinje）細(xì)胞的交互性移動(dòng)，因內(nèi)向的正離子流大于K＋外流，使細(xì)胞緩慢除極化并在達(dá)到閾電位時(shí)產(chǎn)生動(dòng)作電位。K＋e的明顯變化能影響這一期細(xì)胞膜對(duì)鉀的通透性，從而影響自律細(xì)胞的自律性。01234自律性：興奮性：與骨骼肌細(xì)胞一樣，心肌工作細(xì)胞興奮性決定于膜電位（Em）與閾電位（Et）距離的適當(dāng)大小。傳導(dǎo)性：

傳導(dǎo)性與0期除極化的速度（表現(xiàn)為曲線斜率大?。┖头逯担ū憩F(xiàn)為鋒電位大?。┫嚓P(guān)，直接與興奮發(fā)生時(shí)的電壓變化大小有關(guān)。收縮性：

與動(dòng)作電位2期Ca2＋內(nèi)流的速度相關(guān)，從而影響細(xì)胞內(nèi)Ca2＋的變化以及心肌的興奮收縮偶聯(lián)。

2．對(duì)心臟的影響心率失常，嚴(yán)重可出現(xiàn)心室纖維顫動(dòng)和心力衰竭。（1）低鉀對(duì)心臟生理特性的影響■自律性增加[K+]e↓自律細(xì)胞膜對(duì)鉀通透性↓鉀外流↓

Na+(竇房結(jié))或Ca2+(浦肯野)內(nèi)向電流↑自律細(xì)胞自動(dòng)除極化速度↑自律性↑2．對(duì)心臟的影響心率失常，嚴(yán)重可出現(xiàn)心室纖維顫動(dòng)和心力衰竭。（1）低鉀對(duì)心臟生理特性的影響■自律性增加■

興奮性增強(qiáng)[K+]e↓細(xì)胞膜對(duì)K+通透性↓細(xì)胞內(nèi)K+外移受阻達(dá)到電化學(xué)平衡所需電位差相應(yīng)↓（Em）Em－Et間距↓

興奮性↑2．對(duì)心臟的影響心率失常，嚴(yán)重可出現(xiàn)心室纖維顫動(dòng)和心力衰竭。（1）低鉀對(duì)心臟生理特性的影響■自律性增加■

興奮性增強(qiáng)■

傳導(dǎo)性降低靜息Em負(fù)值↓

Em－Et間距↓0期除極化速度↓心肌傳導(dǎo)性↓興奮擴(kuò)布↓2．對(duì)心臟的影響心率失常，嚴(yán)重可出現(xiàn)心室纖維顫動(dòng)和心力衰竭。（1）低鉀對(duì)心臟生理特性的影響■自律性增加■

興奮性增強(qiáng)■

傳導(dǎo)性降低■

收縮性增強(qiáng)急性低鉀血癥2期膜對(duì)Ca2+通透性↑Ca2+內(nèi)流加速收縮性↑慢性低鉀血癥細(xì)胞內(nèi)缺鉀心肌收縮性↓2．對(duì)心臟的影響（2）心電圖（ECG）特征■

QRS波增寬[K+]e↓傳導(dǎo)性↓P-R間期延長(zhǎng)QRS波（輕度）增寬?！?/p>

ST段下降[K+]e↓K+通透性↓、Ca2+內(nèi)流↑ST段不能回基線而呈斜線狀■

T波低平[K+]e↓膜K+的通透性↓心肌超長(zhǎng)期延長(zhǎng)T波低平[K+]e↓Purkinje纖維3期復(fù)極化延長(zhǎng)U波增高3．對(duì)酸鹼平衡的影響[K+]e↓細(xì)胞內(nèi)K+移出↑、H+進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)↑ECF[H+]↓

腎小管重吸收HCO3－↑ECF[HCO3－]↑代謝性堿中毒腎小管上皮細(xì)胞內(nèi)[K+]↓分泌K+↓排NH3+、排H+↑酸性尿

“反常性酸性尿”4．對(duì)血管的影響[K+]e↓

血管平滑肌興奮性↓小動(dòng)脈舒張5．其他方面影響（1）對(duì)洋地黃類強(qiáng)心藥物毒性的敏感性增高心衰病人常因攝入不足或使用利尿劑引起缺鉀和低K+血癥。低鉀血癥洋地黃與Na+-K+-ATP酶的親和力↑洋地黃導(dǎo)致心律失常毒性作用↑（2）腎損害【結(jié)構(gòu)】■缺鉀初期：髓質(zhì)集合管出現(xiàn)上皮細(xì)胞腫脹、增生等?！鲩L(zhǎng)期、嚴(yán)重缺鉀：損害可波及各段腎小管，甚至腎小球?！竟δ堋繐p傷集合管對(duì)ADH反應(yīng)性↓、升支粗段對(duì)NaCl重吸收↓腎臟濃縮功能↓多尿、夜尿高鉀血癥

（hyperkalemia）血清K＋濃度大于5.5mmol/L

（或mEq/L）稱為高鉀血癥。

原因和發(fā)生機(jī)制

攝入過多

腎排鉀減少細(xì)胞內(nèi)鉀釋出至細(xì)胞外

1．?dāng)z鉀過多靜脈輸入鉀過多或過快可立即引起嚴(yán)重的高鉀血癥，導(dǎo)致患者猝死。2．腎排鉀減少（l）腎小球?yàn)V過率（GFR）的顯著下降GFR↓

鉀濾出受阻腎排K+↓血[K+]↑2．腎排鉀減少（l）腎小球?yàn)V過率（GFR）的顯著下降（2）高鉀型遠(yuǎn)曲小管性酸中毒（Ⅳ型腎小管性酸中毒）遠(yuǎn)曲小管泌H+和Na+重吸收障礙腔內(nèi)尿液負(fù)電位↓

K+分泌↓腎排K+↓

血[K+]↑2．腎排鉀減少（l）腎小球?yàn)V過率（GFR）的顯著下降（2）高鉀型遠(yuǎn)曲小管性酸中毒（Ⅳ型腎小管性酸中毒）

（3）醛固酮分泌減少或腎小管對(duì)醛固酮反應(yīng)性低下

Addison病、Ald合成障礙（先天性酶缺乏)、糖尿病腎病、間質(zhì)性腎炎、假性低Ald癥、腎移植后早期等。遺傳性和獲得性Ald分泌↓、遠(yuǎn)曲小管對(duì)Ald反應(yīng)性↓腎排K+↓血[K+]↑

2．腎排鉀減少（l）腎小球?yàn)V過率（GFR）的顯著下降（2）高鉀型遠(yuǎn)曲小管性酸中毒（Ⅳ型腎小管性酸中毒）

（3）醛固酮分泌減少或腎小管對(duì)醛固酮反應(yīng)性低下（4）長(zhǎng)期使用潴鉀的利尿藥（氨苯喋啶、安體舒通）

3．細(xì)胞內(nèi)鉀釋出至細(xì)胞外細(xì)胞內(nèi)K+大量移出超過腎排K+代償能力血[K+]↑

（l）酸中毒酸中毒H+進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞內(nèi)K+移出↑血[K+]↑

腎小管Na+－H+交換↑、Na+－K+交換↓腎排K+↓（2）大量溶血或組織損傷、壞死（3）嚴(yán)重組織缺氧、肌肉運(yùn)動(dòng)過度（4）高血糖、胰島素不足（5）高鉀血癥型周期性麻痹（Hyperkalemiperiodicparalysis）：一種少見的常染色體顯性遺傳病。肌麻痹發(fā)作時(shí)常伴血鉀升高，骨骼肌靜息膜電位負(fù)值減小。（6）某些藥物作用:過量洋地黃能抑制Na+-K+-ATP酶（鈉泵）活性。高鉀血癥對(duì)機(jī)體的影響

■神經(jīng)-肌肉興奮性■心律失常心搏驟停■酸堿異?！綨ernst方程】

Em

=-59.5llog（[K+]i/[K+]e

）+30–1200–30–60–90mVEtEm正常

K＋e

K＋e

Ca2+e

Ca2+e

血清鉀和鈣離子濃度變化對(duì)骨骼肌Em和Et的影響

對(duì)神經(jīng)肌肉的影響（二）高鉀血癥對(duì)機(jī)體的影響1．對(duì)神經(jīng)-肌肉興奮性的影響（1）輕度高鉀血癥（5.5～7.0mmol/L）肢體刺痛、感覺異常和腹瀉[K+]e↑[K+]i/[K+]e比值↓

Em負(fù)值變小Em–Et

間距↓神經(jīng)-肌肉興奮性↑（2）重度高血鉀癥（7.0～9.0mmol/L）肌肉無(wú)力，或弛緩性肌麻痹Em-Et間距過小快Na+通道失活肌細(xì)胞出現(xiàn)去極化阻滯狀態(tài)神經(jīng)-肌肉興奮性喪失由于高鉀血癥時(shí)心臟的表現(xiàn)非常突出，常會(huì)掩蓋骨骼肌的臨床表現(xiàn)。2．對(duì)心肌的影響（1）對(duì)心肌生理特性的影響■