钾:定义,合成,吸收,转运和分布

是一价阳离子(带正电的离子,K +),是地壳中第七大最丰富的元素。 它在元素周期表中的第一个主要族中,因此属于碱金属类。

吸收

吸收 (摄取)的 ,大部分发生在 小肠通过被动扩散,它迅速并以高效率(≥90%)在副细胞内发生(物质通过肠道上皮细胞的间隙运输)。 小肠(肠道相关的)摄取 在很大程度上与口服摄入量无关,平均每天介于70和130 mmol之间。 缺乏会减少钾 吸收.

体内分布

人体总钾含量约为40-50 mmol / kg体重(1 mmol K +相当于39.1 mg),并取决于健美,年龄和性别。 例如,男人的平均体内钾含量约为140克(3,600 mmol),而女人的平均体内钾含量约为105克(2,700 mmol)。 不像 ,钾主要位于细胞内(细胞内)。 钾在数量上是细胞内空间(IZR)中最重要的阳离子。 人体中钾的总量中约98%位于细胞内部-约150 mmol / l。 在那里,电解质的浓度比细胞外(细胞外)液体的浓度高出30倍以上。 因此,血清钾 浓度介于3.5至5.5 mmol / l之间,占总量的不到2%。 由于细胞外钾对波动非常敏感,因此即使很小的变化也可以 严重的神经肌肉和肌肉功能障碍。 细胞的钾含量根据特定组织而变化,是其代谢活性(代谢活性)的一种表达。 例如,肌肉细胞含有最高百分比的矿物质(60%),其次是 红细胞 (红 血液 细胞)(8%), 细胞(6%)和其他组织细胞(4%)。 体内总钾的大约75%可快速交换并与各个机舱保持动态平衡。 钾稳态或钾的调节 分配 在细胞内和细胞外空间(EZR)之间进行 胰岛素 (激素降低 血液 等级), 醛固酮 (类固醇激素,属于盐皮质激素)和 儿茶酚胺 (激素 或对神经细胞有刺激作用的神经递质 心血管系统)。 另外,细胞内钾与细胞外钾的比例由下式确定: 并通过pH值 血液。 这些因素影响钾代谢的程度将在下面更详细地讨论。

排泄

人体中过量的钾主要通过肾脏排泄。 当钾在 平衡尿液中的85-90%,粪便(粪便)中的7-12%和汗液中的3%被清除。 钾向肾小管内腔或肾脏钾排泄的分泌具有高度适应性。 在......的存在下 缺钾,尿钾 浓度 可能降至≤10 mmol / l,而在 高钾血症 (钾过量),可能会增加到≥200 mmol / l。 肾脏钾排泄(通过 )约50 mmol / 24小时表示正常钾 平衡。 因为钾可以在整个胃肠道中主动分泌(排泄),以换取 ,呕吐(呕吐), 腹泻。 (腹泻),以及 泻药 滥用(滥用 泻药)导致钾损失增加。 在慢性钾超载和肾功能受损的情况下,钾越来越多地分泌到肾脏中。 结肠 (大肠)内腔,导致粪便 消除 每日摄入量的30-40%。

钾稳态调节

EZR和IZR之间钾的分布受以下因素影响:

胰岛素, 醛固酮儿茶酚胺 参与肾外调节 )钾代谢。 高钾血症 (钾过量,> 5.5 mmol / l),这些 激素 刺激细胞内表达和整合 -钾 腺苷 三磷酸酶(Na + / K + -ATPase;在ATP裂解后催化Na +离子转运出细胞和K +离子转运入细胞的酶) 细胞膜 因此钾转运到细胞中,导致细胞外钾迅速减少 浓度。 相反,在 低血钾症 (缺钾(<3.5 mmol / l)时,由于胰岛素,醛固酮和儿茶酚胺水平的降低而介导了Na + / K + -ATPase的抑制作用,进而导致细胞外钾浓度升高。 各种疾病都可能导致IZR和EZR之间钾的分布紊乱。 例如, 酸中毒 (人体的高酸度,血液pH值<7.35)导致钾从细胞外排到细胞外空间,以换取 加氢 (H +)离子。 相比之下, 碱中毒 (血液pH> 7.45)伴随着细胞外钾的流入。 酸中毒碱中毒分别导致 高钾血症 (钾过量,> 5.5 mmol / l)和 低血钾症 (缺钾,<3.5 mmol / l)–血液pH降低0.1会使血清钾浓度增加约1 mmol / l。 钾稳态与 代谢。 这 互动 钾和镁与胃肠道有关 吸收 (胃肠道摄取)和肾脏排泄,以及内源性 分配 在EZR和IZR之间,尤其是在各种蜂窝过程之间。 镁缺乏会影响钾通道,从而增加钾在细胞膜上的渗透性,从而影响心肌 动作电位。的意义 钾的平衡身体中的钾主要通过肾脏来平衡。 在那里,钾被肾小球过滤。 大约90%的过滤钾离子在近端小管(肾小管的主要部分)和Henle环(肾小管的直部分和过渡部分)中被重吸收。 最后,在肾小管的远端(肾小管的中段)和肾脏的收集小管中,发生了钾排泄(钾排泄)的关键调节作用。在钾平衡的情况下,约有90%的口服钾通过肾脏在8分钟内被肾脏清除。小时,并且在98小时内消除了24%以上。以下因素会影响肾脏钾的排泄:

  • 矿物质皮质激素(在肾上腺皮质中合成的类固醇激素),例如醛固酮–醛固酮过多症(醛固酮合成增加)会增加肾脏钾的排泄
  • 钠(钾的拮抗剂(对手))–钠摄入过多会导致钾耗竭; Na:K≤1被认为是最佳的
  • 镁–低镁血症(缺镁)导致肾脏钾丢失。
  • 利尿(肾脏排泄)– di利尿剂(作用于肾脏Henle's Loop的脱水药物),噻嗪类利尿剂以及糖尿病中渗透性利尿的存在会增加肾脏钾的排泄
  • 毒品,例如保钾剂 利尿剂 (脱水 毒品 对醛固酮有拮抗作用的药物,ACE(血管紧张素转换酶)抑制剂(用于 高血压 (高血压)和慢性 失败(心脏衰竭)),非甾体类抗炎药 毒品 (消炎药,如 乙酰水杨酸 (ASA)和外围镇痛药(疼痛 缓解剂)–减少肾脏钾的排泄。
  • 钾摄入量
  • 酸碱平衡(血液中的pH)
  • 不可吸收的阴离子(带负电的离子)流入管状内腔(肾小管的内部空间)的流量增加。

肾脏能够通过特定的传感器来感知细胞外钾浓度的变化:

当血清钾浓度增加时,在肾上腺皮质中醛固酮的合成和分泌(释放)被刺激。 这种矿物质皮质类固醇的主要作用是通过增加钠通道(ENaC,英语:上皮钠(Na)通道)和钾通道(ROMK)的结合来刺激远端小管和肾脏的收集管中钠的分泌。髓质钾(K)通道)和钠钾转运蛋白(Na + / K + -ATPase)进入根尖和基底外侧 细胞膜分别促进钠的重吸收和钾在小管腔中的分泌,从而促进钾的排泄[4-6、13、18、27]。 结果是血清钾水平降低或正常化。 降低的细胞外钾浓度会导致肾小管系统(肾小管)中ENaC和ROMK的下调,从而降低肾小管系统(肾小管)中钠的重吸收 细胞膜,伴有钾排泄减少。 结果分别是血清钾浓度的增加或正常化。

肾功能破坏

只要肾脏功能正常,肾脏对钾稳态的调节就会在狭窄的范围内进行。 在患有急性或急性 慢性肾功能不全 (肾功能衰竭)或肾上腺皮质(NNR)功能不全(肾上腺机能减退,原发性肾上腺功能不全): 艾迪生病),由于肾脏钾排泄显着减少,钾稳态平衡受到损害。 钾保留量的增加导致体内总钾含量的增加,这表现为血清钾水平升高-高钾血症(钾过多)。 慢性患者 肾功能衰竭 高钾血症(钾过多)占55%。 在患有 急性肾功能衰竭 (ANV),高钾血症(钾过多)几乎总是被发现,尤其是当受影响的个体经历明显的分解代谢(降解)过程(例如手术, 应力和类固醇 治疗或组织破裂,例如溶血(缩短红细胞寿命),感染和 烧伤。 此类钾稳态失调的患者应持续接受治疗 监控 用于血清钾水平和营养性钾摄入。 除肾功能不全外,以下疾病或因素可能与高钾血症(钾过多)有关:

  • 糖尿病 有自主性心血管疾病(影响 船舶) 功能。
  • 胰岛素缺乏– Na + / K + -ATPase的下调(下调)。
  • 下醛固酮增多症(醛固酮缺乏症)。
  • 呼吸和 代谢性酸中毒 (人体的高酸度,血液pH值<7.35),外伤,烧伤,横纹肌溶解(横纹肌纤维溶解),急性溶血(缩短红血球寿命)–导致钾从细胞外排到细胞外空间
  • 心力衰竭(心脏功能不全)–服用ACE(血管紧张素转换酶)抑制剂和保钾利尿剂(对醛固酮有拮抗作用的利尿药),例如螺内酯,会降低肾脏的钾排泄量
  • 洋地黄(植物属,德语:Fingerhut)-中毒–洋地黄苷(强心苷)抑制Na + / K + -ATPase。
  • 同时 管理 of 强心苷 和含钾药物,盐水替代品,或 补品.
  • 药物,例如肝素(抗凝剂),非甾体类抗炎药(抗炎药,例如乙酰水杨酸(ASA))和环孢菌素(环孢菌素A)(免疫抑制)–减少肾脏排钾
  • 肠和肠胃外(立即进入肠道)的钾负荷突然升高。
  • 酗酒(酗酒)

矛盾的是,在尿毒症患者(血液中尿液物质的含量高于正常值)中,发现细胞内钾浓度降低。 这些是由残障人士造成的 葡萄糖 由于增加,尿毒症患者通常会出现耐受性(血糖水平升高) 胰岛素抵抗 (降低对胰岛素的细胞反应),通过Na + / K + -ATPase的下调(下调)损害钾吸收进入人体细胞。 细胞外钾水平升高 降低神经和肌肉细胞的膜电位。 临床上,神经肌肉症状表现为兴奋性形成和传导受损,例如:

  • 全身肌肉无力–例如,“沉重的双腿”和 呼吸 障碍。
  • 手和脚的感觉异常(对敏感的神经纤维造成损害)–表现为不适感,如刺痛,麻木和瘙痒,或疼痛的灼烧感
  • 瘫痪–仅在极端情况下
  • 心动过缓性心律不齐(心脏活动减慢(心率<60次/分钟),由于传导异常导致收缩力降低)至心室颤动(无搏性心律不齐)和心搏停止(心脏和机械性电动作停止)

高钾血症(钾过多)的症状可能发生在血清浓度> 5.5 mmol / l时。 与之相反 低血钾症 (钾缺乏,<3.5 mmol / l),心电图(心电图)变化是高钾血症(钾过多)中的典型现象,这些变化的程度取决于血清钾浓度。 低钙血症的另外存在( 不足), 酸中毒 (机体高酸度,血液pH值<7.35)或低钠血症(钠缺乏)会加剧高钾血症(钾过多)的症状。