1、(Disturbances of water and electrolyte balance)第三章第三章水和电解质代谢紊乱水和电解质代谢紊乱 Questionsv 健康成人体内含多少水健康成人体内含多少水? ?v 细胞内外主要含哪些电解质细胞内外主要含哪些电解质? ?v 机体是如何维持水与电解质平衡的机体是如何维持水与电解质平衡的? ?v 有哪些脱水的类型有哪些脱水的类型? ?v 脱水病人是不是都有少尿的表现脱水病人是不是都有少尿的表现? ?v 你听说过水中毒吗你听说过水中毒吗? ?Case study病史：病史：62岁男性，嵌顿性腹股沟疝入院。岁男性，嵌顿性腹股沟疝入院。体检：体检：消瘦、
2、虚弱、舌干、组织充盈差消瘦、虚弱、舌干、组织充盈差治疗：治疗：术前术前 NS 1L 术中术中 NS 1.5L 术后术后 NS 1L GS 2L昏昏欲睡、躁动，血昏昏欲睡、躁动，血Na+133 mmol/L GS 1L昏迷、抽搐、死亡昏迷、抽搐、死亡What happened in the patient?(Normal metabolism of water and electrolyte) 第一节第一节水与电解质的正常代谢水与电解质的正常代谢一、体液的容量和分布一、体液的容量和分布(Volume and distribution of body fluid)体液体液(body fluid)体
3、内的水和溶解在其中的物质。体内的水和溶解在其中的物质。(Water and electrolytes balance)水与电解质平衡水与电解质平衡v体液的容量体液的容量(volume)v化学成分化学成分(composition)v渗透压渗透压(osmotic pressure)v分布分布(distribution)相对恒定相对恒定Total body water (TBW) 60%v细胞内液细胞内液Intracellular fluid (ICF)40v细胞外液细胞外液Extracellular fluid (ECF)组织间隙组织间隙15组织液组织液Interstitial fluid(ISF
4、) 血浆血浆5%PlasmaTranscellular fluid(third spacethird space) 1影响体液容量的因素影响体液容量的因素Body fluid TBW (%) Adult male TBW(%) Adult femaleTBW(%) InfantNormal605070Lean706080Obese504260q 年龄、性别、胖瘦年龄、性别、胖瘦二、体液的电解质二、体液的电解质 (Electrolyte in body fluid)ECF: Na+、Cl-、 HCO3-ICF: K +、 Mg2 +、 HPO42- Pr- 血血Na 140 mmol/L血血Cl
5、 104 mmol/L血血HCO3 24 mmol/L 平均正常值平均正常值ECFICF0 040408080120120160160Na+ K+ Cl- HCO3- HPO42- 细胞内外电解质的分布细胞内外电解质的分布 三、体液的渗透压三、体液的渗透压 和水的交换和水的交换(Osmotic pressure of body fluid and water movement)( (一一) )体液的渗透压体液的渗透压(Osmotic pressure of body fluid) 280310 mmol/L (mOsm/L)血浆渗透压血浆渗透压( (二二) ) 水的交换水的交换(Water m
6、ovement ) 1. 1.细胞内外水的运动细胞内外水的运动(water movement between outside-inside of cell) 水自由通过水自由通过, ,蛋白质、蛋白质、NaNa、K K、CaCa2+2+等不能等不能自由通过自由通过2.2.血管内外水的运动血管内外水的运动(water movement between outside-inside of capillary) 蛋白质等大分蛋白质等大分子物质受限子物质受限, ,水和电解质自水和电解质自由交换由交换Daily intake (ml/day)Daily output(ml/day) Drinking 13
7、00 Urine 1500Water in food 900 Lungs 400Water of oxidation 300 Skin 500Stool 100Total 2500 Total 25003. 体内外水的运动体内外水的运动(Water movement between outside-inside of body) v每日最低尿量每日最低尿量500500mlmlv呼吸道失水呼吸道失水v皮肤不显性蒸发皮肤不显性蒸发生理需水量生理需水量: : 1500ml/day( (从尿排代谢废物从尿排代谢废物35g/35g/日日 最大浓度最大浓度6 68 8g g）三、三、水和钠的生理功能水和钠
8、的生理功能(Physiologic function of water and sodium)( (一一) )水的生理功能水的生理功能(Function of body water)v 促进物质代谢促进物质代谢v 调节体温调节体温v 润滑润滑( (二二) )钠的生理功能钠的生理功能( (Physiologic function of sodium)v维持体液的渗透压和酸碱平衡维持体液的渗透压和酸碱平衡v 参与细胞动作电位的形成参与细胞动作电位的形成 四、水与钠平衡的调节四、水与钠平衡的调节(Regulation of water and sodium balance) 1. 1.渴感渴感(th
9、irst) 渴中枢渴中枢ECF渗透压渗透压 血容量血容量 2.2.抗利尿激素抗利尿激素(antidiuretic hormone , ADH)ECFECF渗渗透压透压有效循有效循环血量环血量渗透压渗透压感受器感受器ADH肾肾重吸重吸收水收水ECFECF量量渗透压渗透压容量感受器容量感受器3.3.醛固酮醛固酮(aldosterone)有效循有效循环血量环血量醛固酮醛固酮肾重吸收肾重吸收Na+H2OECF量量低血低血NaNa+ +高血高血K K+ +(Disturbances of water and sodium balance) 第二节第二节 水、钠代谢紊乱水、钠代谢紊乱v脱水脱水(dehyd
10、ration) 高渗性高渗性 低渗性低渗性 等渗性等渗性v水过多水过多(water excess) 水中毒水中毒 水水 肿肿类型类型（Classification）v低钠血症低钠血症（hyponatremia) The serum sodium concentration150 mmol/L一、脱水一、脱水(Dehydration) 体液容量减少体液容量减少(2%)(2%)。 body water deficit 1. 1.概念概念(concept) 低容量性高钠血症低容量性高钠血症 (hypovolemic hypernatremia)( (一一) ) 高渗性脱水高渗性脱水(hyperton
11、ic dehydration) v water losssodium lossv serumNa+ 150 mmol/L v plasma osmotic pressure 310 mmol/L2.2.原因原因 (causes) (1)(1)入量不足入量不足(decrease of intake) (2)(2)丢失过多丢失过多(lost from ECF) v 水源断绝水源断绝v 丧失口渴感丧失口渴感v 进食困难进食困难 v大量大量出汗出汗v尿崩症和渗透性利尿尿崩症和渗透性利尿v呼吸道蒸发呼吸道蒸发 失水失水失失NaNa+ +渴中枢渴中枢口渴口渴 血容量血容量脉速脉速, ,BPBP皮肤蒸发皮肤
12、蒸发脱水热脱水热ECF量量ECF渗透压渗透压 3. 3. 影响影响(effects)细胞内脱水细胞内脱水 CNSCNS功能障碍功能障碍幻觉幻觉, ,躁动躁动 ADH 肾重吸收水肾重吸收水尿少比重高尿少比重高血血Na+血浆渗透压血浆渗透压脱水热脱水热 (dehydration fever) 因因皮肤蒸发水减少皮肤蒸发水减少引起的体温上升。引起的体温上升。 4 4防治的病理生理基础防治的病理生理基础(pathophysiological basis of prevention and treatment) v 及时补水及时补水v 适当补钠适当补钠1. 1.概念概念(concept) 低容量性低钠血
13、症低容量性低钠血症 (hypovolemic hyponatremia)( (二二) ) 低渗性脱水低渗性脱水(Hypotonic dehydration) v sodium loss water lossv serumNa+ 130 mmol/L v plasma osmotic pressure 失水失水水移入水移入 细胞细胞ECF渗渗 透压透压 ECF量量 组织液组织液 血容量血容量 脉速、脉速、BP 、V萎陷萎陷ADH 肾血流量肾血流量 醛固酮醛固酮尿少、氮质血症尿少、氮质血症尿尿Na+ 脑细胞脑细胞 肿胀肿胀 淡漠淡漠嗜睡嗜睡 ADH 肾重吸肾重吸 收水收水 尿量正常尿量正常（早期）
14、（早期）血血Na+ 血渗透压血渗透压 3. 3. 影响影响(effects)4 4防治的病理生理基础防治的病理生理基础(pathophysiological basis of prevention and treatment) v轻、中度补生理盐水轻、中度补生理盐水 ( (机体排水量大于排机体排水量大于排NaNa+ +量量) )v重度补少量高渗盐水重度补少量高渗盐水 ( (减轻细胞水肿减轻细胞水肿) )1. 1.概念概念(concept) ( (三三) ) 等渗性脱水等渗性脱水(Isotonic dehydration) v sodium loss water lossv serumNa+ 1
15、30150 mmol/Lv plasma osmotic pressure 280310 mmol/L2.2.原因原因 (causes) 丢失丢失(lost isotonic fluid) v 胃肠道丢失胃肠道丢失(gastrointestinal losses) v 肾性失钠肾性失钠(renal losses)v 皮肤丢失皮肤丢失(skin losses)v 液体积聚在第三间隙液体积聚在第三间隙(accumulate in third space) 3. 3. 影响影响(effects)ECFECF渗透压正常，血渗透压正常，血 NaNa+ + 正常正常醛固酮醛固酮、ADH分泌分泌 尿量尿量
16、ECFECF减少减少 血容量血容量组织液量组织液量 ICFICF变化不明显变化不明显(1)(1)血浆渗透压和血钠的变化？血浆渗透压和血钠的变化？(2)(2)容量的变化？脱水的主要部位？容量的变化？脱水的主要部位？(3)(3)激素水平的变化？激素水平的变化？4 4防治的病理生理基础防治的病理生理基础(pathophysiological basis of prevention and treatment) 补水量多于补补水量多于补NaNa+ +量量woman 38 ， 2-day history of weakness and postural dizziness（直立性眩晕直立性眩晕 ）His
17、tory：laxative（泻药）泻药）abuse with multiple bowel movements each day Physical examination： BP 110/60 mmHg falls to 80/50 mmHg HR 100 beats/min and regular Skin turgor is poor The mucous membrane is dryCase studyLaboratory test：Na+ = 140 mmol/LK+ = 3.3 mmol/LCl- 116 mmol/LUrine Na+ = 9 mmol/LBUN = 40 mg/
18、dLArterial pH = 7.25HCO3- = 12 mmol/L PaCO2 = 28 mmHg Isotonic dehydration二、水过多二、水过多(Water excess)体液容量增多。体液容量增多。Excess of body water.1. 1.概念概念(concept) 高容量性低钠血症高容量性低钠血症 (hypervolemic hyponatremia)( (一一) )水中毒水中毒(water intoxication)v 低渗性液体在体内潴留的病理过程低渗性液体在体内潴留的病理过程v serumNa+ 130 mmol/L v plasma osmotic
19、 pressure 回流回流Alteration in capillary hemodynamics that favors the movement of fluid from the vascular space into interstitium. v毛细血管流体静压增高毛细血管流体静压增高(increased capillary hydrostatic pressure)v血浆胶体渗透压降低血浆胶体渗透压降低(decreased plasma colloid osmotic pressure) 摄入摄入； 合成合成； 丢丢失失v 微血管壁通透性微血管壁通透性(increased cap
20、illary permeability) v漏出液漏出液( (transudate) )蛋白质含量低，比重低，细胞数少蛋白质含量低，比重低，细胞数少v渗出液渗出液( (exudate) )蛋白质含量高，比重高，蛋白质含量高，比重高， 白细胞多白细胞多 v 淋巴回流障碍淋巴回流障碍(lymphatic obstruction) (2) (2) 体内外液体交换平衡失调体内外液体交换平衡失调(imbalance of exchange between intra- and extra-body fluid)肾小球滤出钠、水肾小球滤出钠、水999999.599.5 肾小管重吸收肾小管重吸收656570
21、70 近曲小管吸收近曲小管吸收0.50.51 1 滤出液排出滤出液排出Na+ and water are retained by the kidney.( (decreased glomerular filtration rate) ) 滤过面积滤过面积 有效循环血量有效循环血量 v 肾小球滤过率下降肾小球滤过率下降肾内血流重新分布肾内血流重新分布近曲小管重吸收近曲小管重吸收 （球（球- -管平衡失调）管平衡失调）远曲小管和集合管重吸收远曲小管和集合管重吸收 ( (醛固酮、醛固酮、ADH) )肾小球滤过分数增高肾小球滤过分数增高( (滤过分数肾小球滤过率滤过分数肾小球滤过率/ /肾血浆流量肾血
22、浆流量) )球球- -管平衡失调的机制管平衡失调的机制(net filtration pressure)肾小球有效滤过压肾小球有效滤过压Blood hydrostatic pressure( (BHP) ) 60 mmHg outColloid osmotic pressure( (COP) ) -32 mmHg inCapsular pressure( (CP) ) -18 mmHg inNet filtration pressure( (NFP) ) 10 mmHg outNFPBHP60 outCOP32 inCP10 out18 in循环血量减少循环血量减少: :出球小动脉收缩出球小动
23、脉收缩入球小动脉收缩入球小动脉收缩肾小球滤过率肾小球滤过率 / /肾血浆流量肾血浆流量 滤过分数增加滤过分数增加因血浆从肾小球滤出增多血浆从肾小球滤出增多管周血管中胶体渗透压相对增高管周血管中胶体渗透压相对增高血流量减少，流体静压相对降低血流量减少，流体静压相对降低近曲小管重吸收钠水增多近曲小管重吸收钠水增多机制机制右心功能右心功能V V淤血、淤血、V V压压肾血流量肾血流量Cap内压内压水肿水肿胃肠肝淤血胃肠肝淤血蛋白吸收合成蛋白吸收合成血浆胶渗压血浆胶渗压GFR 钠水潴留钠水潴留肾小管重吸收肾小管重吸收醛固酮、醛固酮、ADHADH心输出量心输出量What is the mechanism
24、of hepatic edema?(Potassium homeostasis and its disorders) 第三节第三节 钾代谢及钾代谢障碍钾代谢及钾代谢障碍Questionsv 引起血钾浓度改变的常见原因是什么？引起血钾浓度改变的常见原因是什么？v 高钾血症对人体最主要的危害是什么？高钾血症对人体最主要的危害是什么？ v 为什么低钾血症和高钾血症在临床上为什么低钾血症和高钾血症在临床上 都会出现肌肉无力、软瘫的表现？都会出现肌肉无力、软瘫的表现？v 为什么酸中毒患者常伴有高血钾，为什么酸中毒患者常伴有高血钾，碱碱 中毒患者常伴有低血钾？中毒患者常伴有低血钾？一、正常钾代谢一、正常钾
25、代谢1. 1. 摄入摄入2. 2. 吸收吸收(50mmol/Kg体重体重)2%Distribution and content of potassium within body细胞内细胞内 6. 6. 钾平衡的调节钾平衡的调节(Regulation of potassium balance)跨细胞转移跨细胞转移肾调节肾调节1. 激素：激素：胰岛素，儿茶酚胺胰岛素，儿茶酚胺2. 细胞外液的细胞外液的K+浓度浓度3. 酸碱平衡酸碱平衡影响钾在细胞内外转移的因素影响钾在细胞内外转移的因素醛固酮醛固酮: : Na- - K+泵活性泵活性 细胞外液的细胞外液的K K+ +浓度浓度酸碱平衡酸碱平衡: :
26、H使使Na-K泵活性泵活性 远曲小管液流速加快远曲小管液流速加快影响肾排钾的因素影响肾排钾的因素二、低钾血症二、低钾血症(Hypokalemia)概念概念 (concept) Serum K+ 5.5mmol/L( (一一) )原因和机制原因和机制(Causes and mechanisms)1. 1. 排钾减少排钾减少(decreased K+ excretion)少尿少尿(oliguria)潴钾性利尿剂潴钾性利尿剂醛固酮醛固酮2. K2. 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 高钾性周期性麻痹高钾
27、性周期性麻痹 (hyperkalemic periodic paralysis)v 酸中毒酸中毒(acidosis)3. 3. 入钾过多入钾过多(increased K+ intake)K+H+H+ 酸中毒酸中毒(acidosis)H+ 血血K+ Na+ K+H+Na+ ( (二二) )对机体的影响对机体的影响(Effects) 1. 1. 对神经肌肉兴奋性的影响对神经肌肉兴奋性的影响 (effects on neuromuscular excitability) 神经肌肉兴奋性先神经肌肉兴奋性先 后后 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
28、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) 静息电位等于或低静息电位等于或低于阈电位使细胞兴奋性于阈电位使细胞兴奋性降低的现象。降低的现象。2.2.对心脏的影响对心脏的影响(effects on the heart) 心肌传导性心肌传导性心肌兴奋性先心肌兴奋性先后后心肌自律性心肌自律性心肌收缩性心肌收缩性3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高钾血症时心电图的变化高钾血症时心电图的变化 3.3.对酸碱平衡的影响对酸碱平衡的影响(effects on acid-base balance) 高血钾高血钾 酸中毒酸中毒( (三三) ) 防治的病理生理基础防治的病理生理基础(Pathophysiological basis of prevention and treatment) v 减少血钾来源减少血钾来源v 促进钾移入细胞促进钾移入细胞v 对抗钾的毒性对抗钾的毒性v 排钾排钾
