不同浓度的钾离子对心电图的影响.docx
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不同浓度的钾离子对心电图的影响
不同浓度的钾离子对心电图的影响
探究不同浓度的钾离子对心电图的影响
实验设计报告
(第一组)
小组分工、成员:
报告葩:
资料整理:
材憫魚
PPT制作:
PPT演讲:
时间:
不同浓度的钾离子对心电图的影响
【目的和原理】正常机体的电解质主要分布在细胞內液和细胞外液(血浆和组织液)中。
钾离子作为细胞内主要的阳离子,在细胞内酶活性、糖代谢、以及细胞内渗透压及酸碱平衡维持方面有重要作用。
心肌的收缩与血液中钾离子浓度关系较为密切。
随着血液中钾离子浓度降低,心肌的兴奋性、自律性和收缩性都升高,传导性降低;随着血液中钾离子浓度升高,心肌的自律性、传导性和收缩性都降低,兴奋性先增高后降低。
心电图反映心脏兴奋的产生、传导和恢复的生物电变化,因此血液中钾离子浓度的改变,心脏的运动也会发生改变,实验测得的心电图曲线也会发生相应的改变。
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正常的心电图由一组波形构成,首先出现一个振幅不高,波形圆钝的P波,它代表左右两心房的除极(去极化)过程。
两心房复极过程表现为Ta波,往往隐藏在P-R段中不易被发现。
继P波之后出现一个狭窄但振幅较高的波群,往往由2~3个波组合而成,称为QRS波群,它代表左右两心室及室间隔的除极过程。
QRS波群之后,是一缓慢而波幅较低的向上的波,称为T波,它
代表两心室的复极过程。
T波后有一很不明显的向上的波,称为U波,来源说法不一。
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当血钾浓度低于3.5mmol/L时为低血钾,随着血
钾浓度的降低,心电图上呈现进行性的ST段下降甚至倒置,T波振幅减小和U波增大,PR延长,
P波增大等现象。
当血钾高于5.5mmol/L时为高血钾,随着血
钾浓度的上升,心电图上呈现进行性的T波高尖,ST段下移,PR段延长,P波增宽低平直至
消失,QRS增宽与T波融合。
本实验的目的在于改变血液中的钾离子浓度,观察家兔的心电图曲线的变化,进而得出不同的血钾浓度对心脏运动的影响。
【实验对象】6只家兔,3只长期喂养不含钾的食物(处理组),3只正常喂养(正常组)。
【实验器材与试剂】哺乳动物手术器械一套,生物机能实验系统,心电记录与转换设备,电解质测量仪,兔手术台,抗凝试管,静脉输液装置,20ml注射器,2%KCL的生理盐水,0.5%的肝素溶液,20%氨基甲酸乙酯,生理盐水等。
【实验方法与步骤】
呼吸等),判断麻
一、麻醉固定将家兔称重后,从耳缘静脉缓慢注射20%氨基甲酸乙酯(5ml/kg)。
注射同时观察动物体征变化(心跳、醉效果。
动物达到麻醉时肢体肌肉松弛,呼吸节律呈现深而慢的改变,角膜反射迟钝或消失,对疼痛刺激(如夹尾)的反应不明显,躯体自然倒下,此时为最佳麻醉效果。
待家兔麻醉后,仰卧固定在兔手术台上。
二、心电描记开启生物机能实验系统,连
肢接负极。
观察家兔的心电图,并记录。
三、血钾测量用抗凝试管通过耳缘静脉取血1ml,用电解质测量仪测量动物的血浆钾浓度。
四、实验观察
1.低血钾对处理组的3只家兔分别进行麻醉固定后,往耳缘静脉注射0.5%的肝素溶液2ml,接着连上心电导联装置进行心电描记,观察并记录心电图曲线。
用抗凝试管通过耳缘静脉取血1ml,用电解质测量仪测量动物的血浆钾浓度。
2.正常血钾对正常组3只家兔分别进行麻醉和心电描记,观察并记录心电图曲线。
用抗凝试管通过耳缘静脉取血1ml,用电解质测量仪测量家兔的血浆钾浓度。
3.高血钾I通过耳缘静脉和输液装置,缓慢滴注2%的氯化钾生理盐水溶液,同时密切观察和记录心电图变化。
当心电图曲线出现T波变得高耸,QT间期变短时马上停止输液,等心电图稳定后用抗凝试管通过耳缘静脉取血1ml,用电解质测量仪测量动物的血浆钾浓度。
4.高血钾II继续缓慢滴注2%的氯化钾生理盐水溶液,同时密切观察和记录心电图变化。
当心电图曲线出现T波高耸的同时QRS时限增宽时马上停止输液,等心电图稳定后用抗凝试管通过耳缘静脉取血1ml,用电解质测量仪测量动物的血浆钾浓度。
5.高血钾HI继续缓慢滴注2%的氯化钾生理盐水溶液,同时密切观察和记录心电图变化。
当心电图曲线出现PR延长,P波增宽增平时马上停止输液,等心电图稳定后用抗凝试管通过耳缘静脉取血1ml,用电解质测量仪测量动物的血浆钾浓度。
6.高血钾IV继续缓慢滴注2%的氯化钾生理盐水溶液,同时密切观察和记录心电图变化。
当心电图曲线出现P波消失时马上停止输液,等心电图稳定后用抗凝试管通过耳缘静脉取血1ml,用电解质测量仪测量动物的血浆钾浓度。
7.高血钾V继续缓慢滴注2%的氯化钾生理盐水溶液,同时密切观察和记录心电图变化。
当心电图曲线出现QRS增宽,与T波融合时马上停止输液,等心电图稳定后用抗凝试管通过耳缘静脉取血1ml,用电解质测量仪测量动物的血浆钾浓度。
【预期结果】
1•低血钾心电图曲线
此时三只家兔的血钾浓度:
2.0~3・5mmol/L
2.正常血钾心电图曲线
观察到有明显的P波,QRS波群以及T波,但U波不明显。
此时三只家兔的血钾浓度:
3・5~5・5mmol/L
3.
高血钾I心电图曲线
观察到T波高耸,QT间期稍变短。
此时三只家兔的血钾浓度:
5・5~6・5mmol/L
4.高血钾II心电图曲线
5.
观察到QRS时限增宽。
6.高血钾IV心电图曲线
观察到P波消失。
7.高血钾V心电图曲线
观察到更宽大的QRS波甚至QRS波与T波融合。
电图曲线正常,因此可以此作为对照,观察并比
透性降低。
结果①动作电位3期的K+外逸减慢,
从而3期的动作电位阶段平缓、延长,因此T波
降低;②4期K+外流减少,起搏细胞自动去极化速度增大,自律性增强,P波变宽变高;③膜电位降低,0期去极化时Na+内流速度降低,传导性降低,PR间期延长。
3.高钾血症对心电图的影响
血钾浓度增高对心肌细胞的动作电位产生
以下两方面的影响:
一、细胞膜对钾离子通透性增加,复极3期时间缩短,坡度陡峻;二、静息膜电位升高,这是由于细胞内外钾的浓度差减少所致。
正常心脏细胞外钾浓度低于细胞内钾浓度。
然而,血清钾浓度的微小变化,即可改变细胞内外钾浓度梯度。
(1)当细胞外钾浓度升高时,首先是复极
期心肌细胞对钾离子的通透性增加,因而复极3期时间缩短,坡度陡峻,整个动作电位时程也缩短,此时心电图表现T波高耸、Q-T间期缩短。
当血钾浓度超过5.5mmol/L时即可出现这种
改变,所以T波高耸是血钾增高最早期的心电图表现。
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(2)
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随着血钾浓度的继续增高,心肌细胞静息膜电位(负值)减少,0期阶段上升速度减慢,心室内传导减慢,此时心电图表现除T波高耸外,QRS时限增宽,有时出现左束支阻滞。
由于QRS时限显著增宽,Q-T间期也可以相应延长。
当血钾浓度超过6.5mmol/L时即可出现这种改变。
(3)当血钾浓度升高超过7.0mmol/L时,静息膜电位更高(负值更小),可从-90mV升至-80mV甚至-70mV,部分Na+通道还没完全开放就已失活关闭,0期去极化速度减慢,室内传导速度变慢,此时心房肌的激动传导受到抑制,P波振幅降低,时间延长,由于房室传导减慢,故P—R间期也常延长。
(4)血钾浓度超过8mmol/L时,对心肌的抑制更加明显,心电图表现P-R间期延长,R波降低,QRS波群增宽。
此时最特异的改变是P波消失,形成窦室传导心律(或交界性心律)。
心房肌对血钾浓度的变化特别敏感,当血钾浓度升高时,在窦房结、结间束与房室结尚未受抑制之前心房肌先受抑制,使之电活动静止(心房静止),窦房结发出的冲动不能激动心房,但仍循结间束传至房室交界处,从而激动心室,即为窦室传导,实为窦房结至房室交界区传导。
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血钾浓度进一步升高达10mmol/L以上时,即膜电位与阈电位越来越近,使得0期Na+内流更加困难,因此出现缓慢、越来越宽大的QRS波群,最后动物死于心脏停搏或室颤。
高浓度的血钾使静息膜电位负值减少程度有时极为明显,甚至接近阈电位值,使心肌应激性增加,此时只要有极微弱的刺激即可使心肌应激,出现各种室性心律失常,如室性期前收缩、室性心动
过速等。
此时心室去极化与复极化并存,因此
QRS波群与T波越来越近,甚至融合。
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【结论】呈一定规律:
1)血钾浓度低于3.5mmol/L时起搏细胞舒
张期坡度增大,P波升高,使其自律性增高,可出现室性期前收缩及心律失常;
2)血钾浓度5.5mmol/L时,K+通道通透性
增加,T波高耸是血钾浓度升高的心电图早期表现;
3)血钾超过6.5mmol/L时心肌伸缩力降
低,传导速率显著降低,可出现QRS波群增宽,随后发生心动过缓;
4)血钾浓度在6.5-8.0mmol/L时P波振
幅降低、P波时限、QRS时限、P-R间期及Q-T间期延长;
5)血钾浓度超过8・0mmol/L时P波消失,出现缓慢的窦室性心律(心率〈40次/min),即出现窦室传导;
6)血钾浓度超过10-12mmol/L时心脏停搏,发生死亡。
【参考文献】
[1]MattuA,Brady町,RobinsonDA.
Electrocardiographicmanifestationsofhyperkalemia・AmJEmergMed,2002,
18:
721
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- 关 键 词:
- 不同 浓度 离子对 心电图 影响