钾代谢障碍及抢救
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钾代谢障碍及抢救冯斌 071231015实验目的 1. 复制高钾血症,观察高血钾对心脏的毒性作用。
2. 掌握高血钾心电图的主要改变。
3. 掌握高血钾的抢救方法。
实验动物 家兔,体重1.74kg ,雌性。
实验药品 20%乌拉坦、4%氯化钾溶液、肝素溶液(125U/ml )、4%NaHCO 3。
实验器材 注射器(2ml 、5ml 、50ml )、头皮针、手术器械、兔手术台、RM6240多道生物信号采集处理系统、WZ-50G 恒量进样泵。
实验方法 1. 家兔称重,耳缘静脉缓慢推注20%乌拉坦5ml/kg ,共计注射8.7ml ,待兔麻醉后将其于仰卧位固定在兔手术台上。
2. 开启RM6240多道生物信号采集处理系统,在右侧栏“通道模式”中选出“常用项目”→“心电”。
3. 心电描记:将针形电极分别插入四肢踝部皮下。
导联线按右前肢(绿)、左前肢(红)、右后肢(黑)的顺序连接。
观察波形,调节右侧“扫描速度”、“灵敏度”、“时间常数”、“滤波频率”,至波形最恰当值,点击“开始记录”。
记录一段正常的心电图波形。
4. 调节恒量进样泵,使输入4%氯化钾时间为0.2ml/( ),由耳缘静脉缓慢推注氯化钾,密切观察心电图变化及家兔的活动状态。
当家兔出现P 波压低增宽,QRS 波群压低变宽和T 波高尖时,维持原速度继续推注4%氯化钾,当心电图明显异常,心率减慢几近停止或出现心室纤颤时,由耳缘静脉推注4%NaHCO 3 2ml/kg ,观察心电图变化。
5. 实验数据存盘。
实验结果1. 家兔正常生理状态家兔麻醉,心电导联正确连接后,记录一段正常的心电图波形。
图1. 家兔正常心电图波形。
截取3个完整周期的心电图波形,从图中可以明显 观察到正常心电图波形的特征,P 波、QRS 波群以及T 波。
2. 复制高钾血症模型(1) 耳缘静脉推注4%氯化钾6分30秒(2.26ml)后,家兔心电图的变化情况。
PRQST图2. 推注少量4%氯化钾对心电图的影响。
钾代谢紊乱诊断治疗指南一、低钾血症血清钾浓度低于3.5mmol/L(或mEq /L),称为低钾血症(hypokalemia)。
血清钾浓度降低,除了由体内钾分布异常引起者外,往往伴有体钾总量的减少。
(一)、原因和发生机制低钾血症的发生包括钾摄入不足、钾丢失过多和体内钾分布异常(钾进入细胞内过多)三方面基本原因。
1.钾摄入不足肉类、水果和许多蔬菜中含有丰富的钾,因此正常饮食不会发生低钾血症。
在某些疾病情况下,如食道癌、胃幽门梗阻患者,由于不能进食或禁食,静脉输液时又未注意补钾,可引起血钾降低。
2.失钾过多钾可以通过消化道、随尿液或汗液丢失。
其中,通过消化道和肾脏丢失是临床上最常见和最重要的失钾原因。
(1)经消化道失钾:在严重呕吐、腹泻、肠瘘或作胃肠减压等情况下,由于大量消化液丢失,可引起失钾。
同时失液又可引起血容量降低和醛固酮分泌增加,故也可能使肾排钾增多(注意:如果肾小管远端流速减低,肾排钾不一定增多)。
对于呕吐、腹泻患者,虽然有钾的丢失,但由于血容量减少,血液浓缩,血钾一时仍有可能在正常范围或低血钾的程度尚不严重。
当补液后由于血液被“稀释”,则可出现明显的低钾血症症状和体征,这也被称为“稀释性低钾血症”。
(2)经肾失钾:①肾小管远端流速增大引起的肾失钾过多:1)利尿药的大量使用:如渗透性利尿剂甘露醇,使肾小管远端流速增加;能抑制近曲小管碳酸酐酶活性的利尿药乙酰唑胺,使肾小管上皮细胞生成和排泌H+减少,近曲小管对Na+的重吸收也减少,导致流至远曲小管的Na+量增多和Na+-K+交换增强;能抑制髓襻升支粗段和远曲小管起始部对Cl-和Na+重吸收的排钠性利尿剂速尿、利尿酸或氯噻嗪类利尿药,既增加了远端流速,也使远端肾单位Na+-K+交换增强。
2)肾功能不全:如急性肾功能衰竭多尿期排出尿素增多,引起渗透性利尿和远端流速加快;间质性肾疾患如慢性肾炎或肾盂肾炎,因近曲小管和髓襻对钠、水重吸收障碍,使远端流速加快和Na+-K+交换增强。
肾小管钠/钾转运障碍诊疗规范2023版一、肾脏对钠/钾代谢的调控钠是细胞外的主要阳离子,对维持细胞外液容量起关键作用。
钾是体内另一种含量丰富阳离子,是细胞内含量最多的阳离子,对于细胞的各项功能都非常重要。
肾脏是调节钠、钾平衡的重要脏器,主要是通过肾小管不同节段的生物学行为进行精确地调节。
(-)近端肾小管近端肾小管是肾脏重吸收钠离子的主要部位,约占所有钠离子重吸收量的2/3,在这一节段,肾小球滤出的钠主要通过旁细胞途径被动重吸收,在基底膜Na+-K+-ATP酶介导下泵出细胞外,使细胞内钠保持在较低水平。
5O%-6O%肾小球滤过的钾在近端小管被重吸收,这个部位钾重吸收的速度由钠、水的重吸收决定,绝大多数钾是通过旁细胞途径在溶质的牵引作用下被动重吸收的。
(一)亨利祥升支粗段亨利祥升支粗段(thickascending1.imb,TA1.)对水无通透性,对氯化钠进行主动重吸收,稀释了尿液并提供了逆流倍增的能量。
在TA1.的细胞顶膜表达有Na+-K+-2Cr协同转运蛋白(NKCC2),该蛋白由S1.C12A1基因编码,对样利尿剂(口关塞米、布美他尼等)敏感,负责这一节段钠和氯化物的转运。
基底膜的Na+-K*-ATP酶主动将钠转运到细胞外;而氯化物则通过特定氯离子通道(C1.C-Ka和C1.C-Kb)离开细胞。
TA1.部位钾的重吸收也依靠NKCC2,通过NKCC2吸收入细胞的钾,需要分泌型钾通道(SK),如肾脏外髓钾通道(RoMK)再循环把钾分泌到管腔,以维持顶膜协同转运蛋白的活性。
(三)远端肾单位远端肾单位包括远曲小管(dista1.convo1.utedtubu1.e,DCT)›连接管(connectingtubu1.e,CNT)和集合管(co1.1.ectingduct,CCD)oDCT前段钠的重吸收与氯耦联,是由细胞顶膜对嘴嗪类利尿剂敏感的钠-氯协同转运蛋白(Na+-CΓcotransporter,NCC)介导的。
钾代谢障碍实验报告实验目的探究不同因素对钾离子代谢的影响,了解钾代谢障碍的机制。
实验原理钾是人体内重要的电解质,参与多种生理功能的调控,包括神经肌肉传导、心脏节律和细胞膜稳定性等。
钾平衡由肾脏调控,主要通过肾小管对钾的重吸收和排泄进行平衡。
钾代谢障碍可分为高钾血症和低钾血症两种情况。
高钾血症是指血浆钾浓度超过正常范围,可能导致心脏传导功能障碍和心脏停搏等严重后果;低钾血症是指血浆钾浓度低于正常范围,可能引起肌肉无力、心律失常和代谢性碱中毒等症状。
实验方法1. 制备高钾血样本:采集一定量的全血样本,加入适量的钾盐溶液,均匀混合,使血液钾浓度增加到高于正常范围。
2. 制备低钾血样本:采集一定量的全血样本,加入适量的钙盐溶液作为钾盐的沉淀剂,使血液钾浓度降低到低于正常范围。
3. 制备正常钾血样本:采集一定量的全血样本,不加入任何处理物质,作为正常对照组。
4. 测定钾离子浓度:使用离子选择性电极测定各血样本中钾离子浓度。
5. 观察相关指标变化:观察高钾血样本和低钾血样本中相关指标的变化。
例如,记录心电图的变化、观察动物行为变化等。
实验结果测得不同样本中的钾离子浓度如下:- 高钾血样本:`8.5 mmol/L`- 正常钾血样本:`3.5 mmol/L`- 低钾血样本:`2.0 mmol/L`观察结果显示,高钾血样本的心电图出现异常,心脏传导功能受损;低钾血样本的动物表现出肌肉无力和活动能力下降等症状。
实验分析通过对钾代谢障碍的实验研究,我们可以了解到:1. 高钾血症会对心脏传导功能产生不良影响,导致心律失常和心脏停搏等严重后果。
2. 低钾血症会引起肌肉无力和活动能力下降等症状,对身体机能造成负面影响。
3. 肾脏是维持体内钾平衡的主要调节器官,对钾的重吸收和排泄起着重要作用。
实验结论钾是人体内重要的电解质,钾代谢障碍可能带来严重的健康问题。
因此,维持钾离子的平衡对于人体正常功能的维持至关重要。
通过深入研究钾代谢障碍的机制,可以为临床诊断与治疗提供重要依据。
钾代谢障碍及抢救
一、实验目的
1.复制高血钾症,观察高血钾对心脏的毒性作用;
2.掌握心电图的主要改变及其与血钾浓度的关系;
3.掌握高钾血症的抢救方法。
二、实验材料及方法
[动物]:豚鼠,体重0.289kg,性别:雄。
[药品]:20%乌拉坦、4%氯化钾溶液、1%四苯硼化钠、钾标准液、4%碳酸氢钠溶液、10%氯化钙溶液、肝素溶液(125U/ml)。
[器材]:注射器(5ml, 2ml)、试管、离心管、头皮针、手术器械、兔手术台、细绳若干、听诊器、电极(3支)、RM6240多道生理信号采集处理系统、WZ-50G 恒量进样器、血压换能器。
[实验方法]:
1.豚鼠称重,为0.289kg。
2.按5ml/kg经腹腔缓慢推注20%乌拉坦1.45ml。
3.待豚鼠疼痛反射消失、确认麻醉完全,并将其于仰卧位固定在兔手术台上。
4.开启RM6240多道生理信号采集处理系统,在右侧栏“通道模式”中选择“常用
项目”中的“心电”。
5.心电扫描:将针形电极分别插入四肢踝部皮下。
导联线按右前肢(绿)、左下
肢(红)、右后肢(黑)的顺序连接。
观察波形,调节右侧各项参数“扫描速度”、“灵敏度”、“时间常数”、“滤波频率”值使波形处于最恰当值,点击“开始记录”,记录一段正常的心电图波形。
6.以2ml/kg经腹腔缓慢推注4%氯化钾溶液,密切观察心电图变化及豚鼠的活
动状态。
当豚鼠出现P波低压增宽,QRS波群压低变宽和高尖T波时,继续推入4%氯化钾溶液。
7.当心电图明显异常时,即心率减慢几近停止或出现心室纤颤时,由腹腔推注
10%氯化钙5ml/kg或4% NaHCO3 5ml/kg,观察心电图变化。
本次实验中因实际需要,氯化钙推注总量为14ml,随后,为了抢救,继续注射总量为9mL
的4% NaHCO3。
8.实验数据存盘。
三、注意事项
1、头皮针硅胶管内有回血时,应及时推入肝素以防凝血。
2、血钾升高的速度快慢以及动物个体差异对心电影响较大,注射钾过快、过量易导致实验豚鼠死亡。
推注4%氯化钾速度以0.2%ml/(Kg•min)为宜,并可适当调整推注速度(先慢后稍快)。
在同一动物上,有时不一定能观察到所有心电变化。
3、插入针型电极时要注意不能插入过深,如触到或插入肌组织可使得肌电干扰现象严重。
不要将电极用胶带绑的过紧,否则也会出现干扰信号。
4、去学过程中动作应该轻柔,器皿应该洗净、干燥后使用以防止溶血,否则红细胞内钾离子逸出会影响测定值。
四、实验数据
用RM6240生理信号采集处理系统分析:
图1.豚鼠正常心电图
图1.1 总体观
图1.2 详图
图解:P,QRS,T波都明显正常,说明麻醉过程很顺利,没有对豚鼠造成恐慌心理,豚鼠状况较好。
图2. 第一次腹腔注射0.58ml氯化钾,豚鼠心电图
图2.1 总体观
图2.2 详图
图解:心律齐,T波较正常情况下高尖了一些,P,QRS波同时也增高了,QRS间期稍有增宽,但不明显,故继续注射氯化钾以使病状更明显。
图3. 第二次腹腔注射0.6ml氯化钾,豚鼠心电图
图3.1 总体观
图3.2 详图
图解:P波稍有下降,T波较正常高尖,但与第一次注射氯化钾后比较变化不明显,QRS间期有所延长,同时可以观察到心率有所下降,心律齐。
图4. 第三次腹腔注射0.6ml氯化钾,豚鼠心电图
图4.1 总体观
图4.2 详图
图解:P波明显下降,T波高尖,QRS间期延长,心率加快,R波降低。
(此时应该及时腹腔注射碳酸氢钠和氯化钙进行抢救,但是我们在实验时没能及时发现上述变化,反而继续注射了氯化钾,导致最终抢救失败。
)
图5. 第四次腹腔注射0.4ml氯化钾,豚鼠心电图
图5.1 总体观
图5.2 详图
图解:P波升高,R波降低,T波明显高尖,QRS间期较之前稍有下降(可能是机体代偿调节,从而调节传到速率),心率明显下降,杂波较多,说明心律不齐。
图6. 抢救腹腔注射8ml碳酸氢钠,豚鼠心电图
图6.1 总体观
图6.2 详图
图解:由于之前注射的氯化钾量较大,注射碳酸氢钠后的抢救效果不明显。
波形显示明显的正弦波型,同时出现明显的心室颤动,提示我们错过了最佳的抢救时机。
心率下降,P,波R波降低,T波显著高尖,QRS间期显著延长。
图7. 抢救腹腔注射14ml氯化钙,豚鼠心电图
图7.1 总体观
图7.2 详图
图解:
腹腔注射14ml氯化钙抢救使情况稍微好转一些,但并没有起到决定性的改变,P波,R波有所升高,T波下降,但波形仍显示明显的正弦波型,同时还有明显的心室颤动,并没有回复为正常的波形(实验时可观察到一系列明显的不规则波形,期间还有间断性的心跳停止)。
观察豚鼠体征,嘴唇发绀,同时听诊听到肺部杂音,四肢肌肉僵硬,可能是由于腹腔大量液体压力以及体内高钾导致呼吸困难,缺氧。
同时我反思了一下实验操作,负责抢救的同学在腹腔的同一位置多次注射,没有将碳酸氢钠和氯化钙分开在腹腔两侧注射,使得发生化学反应产生沉淀物,降低了抢救的效率。
因为抢救无效,为了减少实验豚鼠的痛苦,我们选择了麻醉处死的方法,注射了5ml乌拉坦后实验豚鼠死亡,抢救失败。
数据列表:
P 波 振幅
R 波 振幅
T 波 振幅
PR 间期 QRS 间期 QT 间期 ST 间期
心率
ST 偏移量 图1 0.07 0.63 0.08 51 90 170 30 225 -0.05 图2 0.08 0.72 0.11 41 94 255 7 222 -0.03 图3 0.07 0.68 0.112 72 96 282 8 185 -0.02 图4 0.039 0.517 0.094 43 115 246 6 273 -0.06 图5 0.082 0.593 0.271 33 66 132 30 136 0.138 图6 0.043 0.35
0.402
120
113
224
42
155
0.006
柱状图分析:
五.实验讨论与分析。