实验性高血钾1.ppt

=－88mv
30
0 -30 -60 -90 心肌细胞
mV
钾代谢紊乱
心房肌
心室肌
1
2 3
1 0
2 3
0电位 心肌动作电 位 Et 4
K+ 钠泵 K+ Em 膜离子转运
0
4
Na+ Ca2+ K+ K+ R P Q S
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。
▲各类型的传导阻滞（传导性↓ ）
（如房室、房内、室内传导阻滞等）
▲有效不应期缩短 心室纤颤
防治的病理生理基础
(Pathophysiological basis of prevention and treatment) 促进钾移入细胞（如给胰岛素 ，葡萄糖） 对抗钾的毒性（可以注射含钠 ，钙的溶液） 排钾（如口服阳离子交换树脂 ，腹膜透析）
静息电位等于或低于阈电 位使细胞兴奋性降低的现象。
高钾血症
2．对心肌的影响（Effects on heart）
（1）对心肌生理特性的影响
■
自律性
下降
[K+]e↑
■
自律细胞4期K+外流↑
增强或下降
自动除极化↓
自律性↓
兴奋性
轻度高钾血症 重度高钾血症
■
工作心肌（+）↑（Em负值变小、 Em - Et↓） 工作心肌（+）↓（ Em - Et间距过小）
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。
实验材料
•实验动物：家兔 •实验器材：兔手术台，BL-420生物信号 采集系统，心电图电极，注射器 •药品及试剂： 生理盐水 , 10%和 7.5%KCL , 4% NaHCO3溶液 , 10%氯化 钙溶液
R P Q S 高钾血症 T
正常心电图
心室扑动
实验步骤
•高钾血症抢救 ： 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KCL。 1-4组： 10%氯化钙溶液(2ml/kg) 5-7组： 4%NaHCO3(5ml/kg)
注意事项
•注射KCL溶液时，速度一定要缓慢（每分钟 2ml 速度缓慢推注 ），注射同时密切观察心 电图的变化。 •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 时禁止使用手机等通讯工具，避免周围电磁干
病史： 男41岁，呕吐4天， 不能进食食物和水。 既往史：胃溃疡，服用抗酸药治疗。
体检：重病容。血压100/60mmHg 心率90 beat/min 皮肤干燥、弹性差， 腱反射减弱。
化验：血[Na+]145mmol/L [Cl-]92mmol/L [K+]2.6mmol/L [HCO3-]34mmol/L BUN35mg/dl EKG:T波低平，ST段降低 抽出3升胃内容物 诊断：
来自百度文库
◣心电图的变化
3期K+外流↑,复极加速→ T波高尖
传导性↓ → P-R间期延长 QRS波增宽 传导阻滞及自律性↓ →心律失常
高钾血症时心电图的变化
钾代谢紊乱
一、血钾浓度变化对神经肌肉、心肌的影响
（ Changes in serum [K+] affects neuromuscular and cardiac muscle）
平 滑 肌 应 激 性 调 节 骨 骼 肌 、 心 肌 和 构 建 细 胞 膜 静 息 电 位 ，
高钾血症
高钾血症
（Hyperkalemia）
【Definition】 血清钾浓度>5.5mmol／L
（A serum K+ level greater than 5.5mmol／L）。
①通过细胞膜 Na+-K+ 泵，改变钾在细胞内 外液的分布； ②通过细胞内外的H+-K+交换，影响细胞内 外液钾的分布； ③通过肾小管上皮细胞内外跨膜电位的改变 影响其排钾量； ④通过醛固酮和远端小管液流速，调节肾排 钾量； ⑤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 细胞内外的渗透压及调控酸碱平衡等多种生 理功能。
实验性高血钾
实验目的
•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 •了解高钾血症对心肌细胞的毒性作用
钾的生理功能(function)
参与细胞代谢(Promoting
the cell metabolism)
维持细胞膜静息电位
(Maintenance of the resting membrane potential)
K+从细胞内逸出 (K+ shifts out of cells)
细胞损伤(cell injury) 酸中毒(acidosis) 高钾性周期性麻痹 (hyperkalemic periodic paralysis) 胰岛素缺乏及某些药物（β-R阻断剂等 ）
高钾血症
（二）对机体的影响（Effects on body）
Na+ T
3：IK1开放，K+外流。
心电图
高钾血症
（2）心电图（ECG）特征
■P波和 QRS波振幅降低，间期增宽（传导性↓） ■ T波高尖（3期钾外流↑）（血清钾超过5.0mmol/L时）
严重高血钾可出现一些致死性的心律失常，如传导阻滞、心室纤 颤、心脏停搏。 （3）临床症状
▲窦性心动过缓，窦性停搏（自律性↓）
实验步骤
• 家兔称重后，仰卧固定 • 正常心电图的描绘
连接心电导联装臵：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
织，以免肌电干扰心电图分析！
调节参数：G为1000，T为 0.01S，F为100Hz。(抑制50Hz)
实验步骤
• 耳缘静脉缓慢推注10%的KCL溶液（3ml/kg） 同时观察心电图波形变化规律（出现P波 和QRS波振幅降低 ，间期增宽；T波高尖）
1）Ca2+: a.复极2期Ca2+内流 细胞内Ca2+ 心肌收缩性 b. Ca2+ 抑制Na+内流 阈电位上移 静息电位与阈电位之间距离 兴奋性有 所恢复 2）Na+:细胞外Na+ 心肌细胞内外电化 学梯度 去极化时钠内流加快，动作 电位0期上升速度可加快，幅度增大 改善心肌传导性
Case study
ICF（140－160mmol／L）
serum [K+] 3.5~5.5mmol/L
90%
Distribution of potassium
Functions of potassium in body
1
和 骨 盐 形 成 维 持 细 胞 的 新 陈 代 谢 影 响 机 体 的 酸 碱 平 衡 2
3 调 节 细 胞 内 的 渗 透 压
1．对神经肌肉兴奋性的影响（Effects on neuromuscular excitability）
（1）轻度高钾血症（5.5～7.0mmol/L） 临床表现：肢体刺痛、感觉异常和腹泻 [K+]e↑ Em负值变小 Em – Et 间距↓ 神经肌肉兴奋性↑
（2）重度高血钾症（7.0～9.0mmol/L） 临床表现：肌肉无力，或弛缓性肌麻痹
→兴奋性↑ →细胞内外→静息电 →与阈电位距离↓ 血 [K + ] ↑ [K + ]差 ↓ 位↓ ↘ 低于阈电位 → 兴奋性↓ 膜对K+通 0期Na+内流↓ →0期除极化↓ →传导性↓ 透性↑ ↓ 4期K+外流↑ → 自动除极化↓ → 自律性↓ Ca2+内流↓ 收缩性↓
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。
传导性
下降
Em - Et间距缩小
■
0期除极化的速度↓
传导性↓
收缩性
降低
[K+]e ↑
Ca2+内流↓
心肌收缩性↓
• 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； 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
• 静脉注射一定浓度的KCL溶液，复制家兔高血
•
• • •
正常心肌动作电位与心电图的关系 P波： 心房去极化 QRS波： 心室去极化 T波： 心室复极化 P-R间期： 房室传导时间
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-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
Em - Et间距过小
快Na+通道失活
去极化阻滞状态
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。
兴奋性↑(轻度） 与阈电位距离↓
血 K+ ↑
细胞内外 [K+]差↓
静息电位↓
静息电位阈电位
机制 (mechanism)
兴奋性↓(重度）
除极化阻滞
(depolarized blocking)
调节渗透压和酸碱平衡
(Regulating the osmotic pressure and acid-base balance)
实验原理
[K+] of body = 50～55mmol／Kg
98% 细胞内(ICF) 2% 细胞外(ECF)
ECF （ 4.2mmol/L ）
Bone K+
8%
2%
高钾血症
（一）原因和发生机制（Causes and mechanism） 1．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，
并导致患者猝死。
2．肾排钾减少 3．细胞内外转移(细胞内钾释出至细胞外、如酸中毒)
排钾减少（肾衰）
(decreased K+ excretion) 少尿(oliguria) 醛固酮↓ 潴钾性利尿剂
1．对骨骼肌、平滑肌的静息膜电位影响 （Resting membrane potential,
RMP）
【Nernst】
Em = 59.5l log（ [K+]e / [K+]i ）；Em= －61log
（Et = －67mv；Em － Et = －21mv）
r[K+]i+0.01[Na+]i r[K+]e+0.01[Na+]e
扰
分析讨论
• • [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6个 波形，各为P、Q、R、S、T、U波。这 些波形的电位值、时间间隔都有一定的 范围， P波：代表两心房兴奋时所产生的电压的 变化。 P—R间期：代表窦房结兴奋经心房、房 室结、房室束到心室所需的时间。 QRS波群：Q波是QRS波群第一个向下的 波，其前面无向上的波；R波是QRS波中 第一个向上的波，其前面可以无Q波；S 波是R波之后的向下波。QRS波代表心室 兴奋的电压变化与所需时间。 S—T段：起自QRS波终点至T波起点。这 段时间内，心室处于完全除极状态但又 尚未复极，所以S—T段应在零电位基线 上。 T波：代表心室复极时电压变化。 Q—T间期：QRS波起点至T波终点所占 的时间。 U波：在T波后一个较低的波，方向与T 波一致。