实验性高血钾PPT课件

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1、实验性高血钾实验性高血钾1实验目的实验目的掌握家兔高钾血症模型的复制方法掌握家兔高钾血症模型的复制方法观察高钾血症家兔心电图变化的特征观察高钾血症家兔心电图变化的特征了解高钾血症对心肌细胞的毒性作用了解高钾血症对心肌细胞的毒性作用2钾的生理功能钾的生理功能(function)v参与细胞代谢参与细胞代谢(Promoting the cell metabolism)v维持细胞膜静息电位维持细胞膜静息电位 (Maintenance of the resting membrane potential)v调节渗透压和酸碱平衡调节渗透压和酸碱平衡 (Regulating the osmotic press

2、ure and acid-base balance)38%8%2%2%Distribution of potassiumDistribution of potassium90%90%ICF（140160mmolL）ECF（4.2mmol/L）Bone K+KK+ + of body of body = = 505055mmol55mmolKgKg实验原理实验原理 98% 细胞内细胞内(ICF) 2% 细胞外细胞外(ECF)serum K+ 3.55.5mmol/L4Functions of potassium in bodyFunctions of potassium in body1 1维维

3、持持细细胞胞的的新新陈陈代代谢谢和和骨骨盐盐形形成成2 2调调节节细细胞胞内内的的渗渗透透压压影影响响机机体体的的酸酸碱碱平平衡衡3 3构构建建细细胞胞膜膜静静息息电电位位，调调节节骨骨骼骼肌肌、心心肌肌和和平平滑滑肌肌应应激激性性5 高钾血症高钾血症 （HyperkalemiaHyperkalemia） 【DefinitionDefinition】 血清钾浓度血清钾浓度 5.5mmol5.5mmolL L （A serum KA serum K+ + level greater than 5.5mmol level greater than 5.5mmolL L）。）。高钾血症高钾血症6通过

4、细胞膜通过细胞膜 Na+-K+ Na+-K+ 泵，改变钾在细胞内泵，改变钾在细胞内外液的分布；外液的分布；通过细胞内外的通过细胞内外的H+-K+H+-K+交换，影响细胞内外交换，影响细胞内外液钾的分布；液钾的分布；通过肾小管上皮细胞内外跨膜电位的改变通过肾小管上皮细胞内外跨膜电位的改变影响其排钾量；影响其排钾量；通过醛固酮和远端小管液流速，调节肾排通过醛固酮和远端小管液流速，调节肾排钾量；钾量；通过结肠的排钾及出汗形式。钾具有维持通过结肠的排钾及出汗形式。钾具有维持细胞新陈代谢、保持细胞静息膜电位、调节细胞新陈代谢、保持细胞静息膜电位、调节细胞内外的渗透压及调控酸碱平衡等多种生细胞内外的渗透压

5、及调控酸碱平衡等多种生理功能。理功能。7（一）原因和发生机制（一）原因和发生机制（一）原因和发生机制（一）原因和发生机制（Causes and mechanismCauses and mechanism）1 1摄钾过多摄钾过多静脉输入钾过快或浓度过高可立即引起严重的高钾血症，静脉输入钾过快或浓度过高可立即引起严重的高钾血症，并导致患者猝死并导致患者猝死。高钾血症高钾血症2 2肾排钾减少肾排钾减少3 3细胞内外转移细胞内外转移(细胞内钾释出至细胞外、如酸中毒细胞内钾释出至细胞外、如酸中毒) )8排钾减少（肾衰）排钾减少（肾衰）(decreased K+ excretion)少尿少尿(oligur

6、ia)潴钾性利尿剂潴钾性利尿剂醛固酮醛固酮9K K+ +从细胞内逸出从细胞内逸出(K+ shifts out of cells) v 细胞损伤细胞损伤(cell injury)v 酸中毒酸中毒(acidosis)v 高钾性周期性麻痹高钾性周期性麻痹 (hyperkalemic periodic paralysis)v 胰岛素缺乏及某些药物（胰岛素缺乏及某些药物（-R-R阻断剂等阻断剂等 ） 10 （二）对机体的影响二）对机体的影响二）对机体的影响二）对机体的影响（Effects on bodyEffects on body） 1 1对对对对神神神神经经经经肌肌肌肌肉肉肉肉兴兴兴兴奋奋奋奋性性性

7、性的的的的影影影影响响响响（Effects Effects on on neuromuscular neuromuscular excitabilityexcitability） （1 1）轻度高钾血症轻度高钾血症轻度高钾血症轻度高钾血症（5.55.57. 7.0mmol/L0mmol/L） 临床表现：肢体刺痛、感觉异常和腹泻临床表现：肢体刺痛、感觉异常和腹泻临床表现：肢体刺痛、感觉异常和腹泻临床表现：肢体刺痛、感觉异常和腹泻 K K+ +ee EmEm负值变小负值变小负值变小负值变小 Em EtEm Et 间距间距间距间距 神经肌肉兴奋性神经肌肉兴奋性神经肌肉兴奋性神经肌肉兴奋性 高钾血症高

8、钾血症（2 2）重度高血钾症重度高血钾症重度高血钾症重度高血钾症（7.07.09.0mmol/L9.0mmol/L） 临床表现：肌肉无力，或弛缓性肌麻痹临床表现：肌肉无力，或弛缓性肌麻痹临床表现：肌肉无力，或弛缓性肌麻痹临床表现：肌肉无力，或弛缓性肌麻痹 Em - EtEm - Et间距过小间距过小间距过小间距过小 快快快快NaNa+ +通道失活通道失活通道失活通道失活 去极化阻滞状态去极化阻滞状态去极化阻滞状态去极化阻滞状态 神经肌肉兴奋性丧失神经肌肉兴奋性丧失神经肌肉兴奋性丧失神经肌肉兴奋性丧失 由于高钾血症时心脏的表现非常突出，常会掩盖骨骼肌的临床表现。由于高钾血症时心脏的表现非常突出，

9、常会掩盖骨骼肌的临床表现。由于高钾血症时心脏的表现非常突出，常会掩盖骨骼肌的临床表现。由于高钾血症时心脏的表现非常突出，常会掩盖骨骼肌的临床表现。11血血K K+ + 细胞内外细胞内外 KK+ + 差差 静息电位静息电位 阈电位阈电位兴奋性兴奋性( (重度）重度）静息电位静息电位与阈电位距离与阈电位距离兴奋性兴奋性( (轻度）轻度）机制机制(mechanism)12除极化阻滞除极化阻滞 (depolarized blocking) 静息电位等于或低于阈电静息电位等于或低于阈电位使细胞兴奋性降低的现象。位使细胞兴奋性降低的现象。13 传导性传导性传导性传导性 下降下降下降下降 Em - EtEm

10、 - Et间距缩小间距缩小间距缩小间距缩小 0 0期除极化的速度期除极化的速度期除极化的速度期除极化的速度 传导性传导性传导性传导性 收缩性收缩性 降低降低 K+e CaK+e Ca2+2+内流内流 心肌收缩性心肌收缩性 2 2对心肌的影响对心肌的影响对心肌的影响对心肌的影响（Effects on heartEffects on heart）（1 1）对心肌生理特性的影响对心肌生理特性的影响对心肌生理特性的影响对心肌生理特性的影响 自律性自律性自律性自律性 下降下降下降下降 KK+ +e e 自律细胞自律细胞自律细胞自律细胞4 4期期期期K+K+外流外流外流外流 自动除极化自动除极化自动除极化

11、自动除极化 自律性自律性自律性自律性 高钾血症高钾血症 兴奋性兴奋性兴奋性兴奋性 增强或下降增强或下降增强或下降增强或下降 轻轻轻轻度度度度高高高高钾钾钾钾血血血血症症症症 工工工工作作作作心心心心肌肌肌肌（+ +） （EmEm负负负负值值值值变变变变小小小小、 Em Em - - EtEt） 重度高钾血症重度高钾血症重度高钾血症重度高钾血症 工作心肌（工作心肌（工作心肌（工作心肌（+ +） （ Em - EtEm - Et间距过小）间距过小）间距过小）间距过小）14高钾血症对机体的影响首先表现为明显高钾血症对机体的影响首先表现为明显的心脏毒性作用，出现多种心律失常；的心脏毒性作用，出现多种心

12、律失常；急性严重高钾血症时可因重度传导阻滞急性严重高钾血症时可因重度传导阻滞或心肌兴奋性消失引起心搏骤停或心肌兴奋性消失引起心搏骤停15静脉注射一定浓度的KCL溶液，复制家兔高血钾症病理模型，可观察到高血钾症时动物心电图的改变，结合理论对其发生机制进行讨论。本实验在研究高血钾对家兔心脏影响后，通过10%氯化钙溶液，4% NaHCO3溶液 ，用于解救家兔，并分析其解救效果。16实验材料实验材料实验动物实验动物：家兔：家兔实验器材实验器材：兔手术台，：兔手术台，BL-420生物信号采生物信号采集系统，心电图电极，注射器集系统，心电图电极，注射器 药品及试剂药品及试剂： 生理盐水生理盐水 , 10%

13、和和7.5%KCL , 4% NaHCO3溶液溶液 , 10%氯化氯化钙溶液钙溶液17实验步骤实验步骤 家兔称重后，仰卧固定家兔称重后，仰卧固定 正常心电图的描绘正常心电图的描绘连接心电导联装置：心电导联电极（右上肢蓝、左下肢红、右下肢黑）注意：银针电极必须插在皮下，勿插入肌肉组注意：银针电极必须插在皮下，勿插入肌肉组织，以免肌电干扰心电图分析！织，以免肌电干扰心电图分析！ 调节参数：调节参数：G为为1000，T为为 0.01S，F为为100Hz。(抑制抑制50Hz)18实验步骤实验步骤 耳缘静脉缓慢推注耳缘静脉缓慢推注10%的的KCL溶液溶液（3ml/kg）同时观察心电图波形变化规律（出现P

14、波和QRS波振幅降低 ，间期增宽；T波高尖）PQRST正常心电图正常心电图正常心电图正常心电图高钾血症高钾血症高钾血症高钾血症心室扑动心室扑动心室扑动心室扑动19实验步骤实验步骤高钾血症抢救高钾血症抢救 ：待心电图正弦波或者出现心室的扑动或者待心电图正弦波或者出现心室的扑动或者颤动波形后，立即停止注射颤动波形后，立即停止注射KCL。1-4组： 10%氯化钙溶液(2ml/kg)5-7组： 4%NaHCO3(5ml/kg)20注意事项注意事项注射注射KCL溶液时，速度一定要缓慢（每分钟溶液时，速度一定要缓慢（每分钟 2ml 速度缓慢推注速度缓慢推注 ），注射同时密切观察心电），注射同时密切观察心电

15、图的变化。图的变化。在描记心电图时，不要触摸动物；实验台上在描记心电图时，不要触摸动物；实验台上液体要及时清除，注意保持干燥；描记心电图液体要及时清除，注意保持干燥；描记心电图时禁止使用手机等通讯工具，避免周围电磁干时禁止使用手机等通讯工具，避免周围电磁干扰扰2122 分析讨论正常心电图的基本图形正常心电图的基本图形正常人的心电图中每一个心动周期有正常人的心电图中每一个心动周期有6 6个个波形，各为波形，各为P P、Q Q、R R、S S、T T、U U波。这些波。这些波形的电位值、时间间隔都有一定的范波形的电位值、时间间隔都有一定的范围，围，P P波：波：代表两心房兴奋时所产生的电压的代表两

16、心房兴奋时所产生的电压的变化。变化。P PR R间期：间期：代表窦房结兴奋经心房、房代表窦房结兴奋经心房、房室结、房室束到心室所需的时间。室结、房室束到心室所需的时间。QRSQRS波群：波群：Q Q波是波是QRSQRS波群第一个向下的波，波群第一个向下的波，其前面无向上的波；其前面无向上的波；R R波是波是QRSQRS波中第一波中第一个向上的波，其前面可以无个向上的波，其前面可以无Q Q波；波；S S波是波是R R波之后的向下波。波之后的向下波。QRSQRS波代表心室兴奋的波代表心室兴奋的电压变化与所需时间。电压变化与所需时间。S ST T段：段：起自起自QRSQRS波终点至波终点至T T波起

17、点。这波起点。这段时间内，心室处于完全除极状态但又段时间内，心室处于完全除极状态但又尚未复极，所以尚未复极，所以S ST T段应在零电位基线段应在零电位基线上。上。T T波：波：代表心室复极时电压变化。代表心室复极时电压变化。Q QT T间期间期：QRSQRS波起点至波起点至T T波终点所占的波终点所占的时间。时间。U U波波：在在T T波后一个较低的波，方向与波后一个较低的波，方向与T T波波一致。一致。23正常心肌动作电位与心电图的关系正常心肌动作电位与心电图的关系P波：波：心房去极化心房去极化 QRS波波：心室去极化心室去极化T波：波：心室复极化心室复极化P-R间期：间期：房室传导时间房

18、室传导时间24高血钾对心脏的毒性1.心肌兴奋性先高后低。高血钾症时，细胞内外钾离子浓度差变小，静息膜电位负值变小，与阈电位的差距缩小，兴奋性升高；当静息膜电位到达-55至-60mV时，兴奋性反而降低，发生去极化阻滞。2.传导性降低。由于静息膜电位的绝对值减小，0相去极化的速度减慢和幅度降低，传导性下降。可致房室传导阻滞等3.自律性降低。细胞外液钾离子浓度升高使细胞膜对钾离子的通透性增高，4相钾离子外相电流增大，延缓了4相钠离子的净内向电流的自动除极化，自律性下降。引发心律失常如室性早搏等4.收缩性减弱。细胞外液钾离子浓度升高使细胞膜对钾离子的通透性增高，干扰2相钙离子内流，钙离子内流延缓，兴奋

19、-收缩偶联受到影响，心肌收缩性减弱。心室颤动，心搏骤停于舒张期25血血K K+ + 细胞内外细胞内外 K K+ +差差静息电静息电 位位与阈电位距离与阈电位距离 兴奋性兴奋性 低于阈电位低于阈电位 兴奋性兴奋性0 0期期NaNa+ +内流内流 00期除极化期除极化 传导性传导性膜对膜对K K+ +通通 透性透性 4 4期期K K+ +外流外流 自动除极化自动除极化 自律性自律性CaCa2+2+内流内流收缩性收缩性 26高血钾对心电图的影响 心电图表现在T波高尖。由于膜对钾离子的通透性增高，动作电位中对应于心电图T波得3相钾外向电流加速，使T波成高尖状。 P 波和QRS波振幅降低，间期增宽，S变

20、深。这主要是由于传导性明显下降所致。 多种类型的心律失常心电图。由于自律性降低，可出现窦性心动过缓，窦性停搏；由于传导性降低，出现各类型的传导阻滞；以及因传导性、兴奋性异常等的共同影响出现室颤。273期期K+ +外流外流, ,复极加速复极加速 T波高尖波高尖传导性传导性 P-R间期延长间期延长 QRS波增宽波增宽传导阻滞及自律性传导阻滞及自律性 心律失常心律失常心电图的变化心电图的变化28高钾血症时心电图的变化高钾血症时心电图的变化29 一、一、一、一、血钾浓度变化对神经肌肉、心肌的影响血钾浓度变化对神经肌肉、心肌的影响（ Changes in serum KChanges in serum

21、K+ + affects neuromuscular and cardiac muscle affects neuromuscular and cardiac muscle）1 1对骨骼肌、平滑肌的静息膜电位影响对骨骼肌、平滑肌的静息膜电位影响对骨骼肌、平滑肌的静息膜电位影响对骨骼肌、平滑肌的静息膜电位影响 （Resting membrane potential, RMP） 【NernstNernst】 E Emm = 59.5l log= 59.5l log（ KK+ +e / Ke / K+ +i i ）；）；）；）；E Emm= = 61log =61log =88m88mv v（E E

22、t t = = 67m67mv v；E Emm E Et t = = 21m21mv v）rK+i+0.01Na+irK+e+0.01Na+e钾代谢紊乱钾代谢紊乱30 心肌动作电位 0电位 Et Em -90-60-300 30mV 心房肌 心室肌 0022113344Na+K+Ca2+K+K+钠泵 K+Na+心肌细胞膜离子转运 心电图 PQRST钾代谢紊乱钾代谢紊乱1：Ito通道开放，K+外流， Cl-内流。2：L型钙通道和IK、IK1开 放， K+外流，Ca2+内流。3：IK1开放，K+外流。31（2 2）心电图心电图（ECGECG）特征特征P P波和波和 QRSQRS波振幅降低，间期增宽

23、（传导性波振幅降低，间期增宽（传导性 ） T T波高尖（波高尖（3 3期钾外流期钾外流 ）（血清钾超过血清钾超过5.0mmol/L5.0mmol/L时时）严严重重高高血血钾钾可可出出现现一一些些致致死死性性的的心心律律失失常常，如如传传导导阻阻滞滞、心心室室纤纤颤、心脏停搏。颤、心脏停搏。（3 3）临床症状临床症状窦性心动过缓，窦性停搏（自律性窦性心动过缓，窦性停搏（自律性 ） 各类型的传导阻滞各类型的传导阻滞（传导性传导性 ） （如房室、房内、室内传导阻滞等如房室、房内、室内传导阻滞等）有效不应期缩短有效不应期缩短 心室纤颤心室纤颤高钾血症高钾血症3233防治的病理生理基础防治的病理生理基础

24、(Pathophysiological basis of prevention and treatment) v 促进钾移入细胞（如给胰岛促进钾移入细胞（如给胰岛素，葡萄糖）素，葡萄糖）v 对抗钾的毒性（可以注射含对抗钾的毒性（可以注射含钠，钙的溶液）钠，钙的溶液）v 排钾（如口服阳离子交换树排钾（如口服阳离子交换树脂，腹膜透析）脂，腹膜透析）341）Ca2+: a.复极复极2期期Ca2+内流内流 细胞内细胞内Ca2+ 心肌收缩性心肌收缩性 b. Ca2+ 抑制抑制Na+内流内流 阈电位上移阈电位上移 静息电位与阈电位之间距离静息电位与阈电位之间距离 兴奋性有兴奋性有所恢复所恢复2）Na+:细

25、胞外细胞外Na+ 心肌细胞内外电化心肌细胞内外电化学梯度学梯度 去极化时钠内流加快，动作电去极化时钠内流加快，动作电位位0期上升速度可加快，幅度增大期上升速度可加快，幅度增大改善心肌传导性改善心肌传导性 35病史：病史： 男男4141岁，呕吐岁，呕吐4 4天，天， 不能进食食物和水。不能进食食物和水。既往史：既往史：胃溃疡，服用抗酸药治疗。胃溃疡，服用抗酸药治疗。体检：体检：重病容。血压重病容。血压100/60mmHg100/60mmHg 心率心率90 beat/min90 beat/min 皮肤干燥、弹性差，皮肤干燥、弹性差， 腱反射减弱。腱反射减弱。Case study36化验：化验：血血NaNa+ +145mmol/L145mmol/L Cl Cl- -92mmol/L 92mmol/L K K+ +2.6mmol/L2.6mmol/L HCO HCO3 3- -34mmol/L34mmol/L BUN35mg/dl BUN35mg/dl EKG:T EKG:T波低平，波低平，STST段降低段降低 抽出抽出3 3升胃内容物升胃内容物诊断：诊断： 37