1、水和电解质代谢紊乱水和电解质代谢紊乱水水和和电电解解质质代代谢谢紊紊乱乱钾代谢钾代谢及钾代谢障碍及钾代谢障碍正常水与电正常水与电解质平衡解质平衡 一一、体液的容量和分布体液的容量和分布 二二、体液的电解质体液的电解质三、三、体液的渗透压和水的交换体液的渗透压和水的交换四、体液容量和渗透压的调节四、体液容量和渗透压的调节五、五、水和钠的生理功能水和钠的生理功能水、钠代谢水、钠代谢紊乱紊乱水中毒水中毒水水 肿肿高渗性高渗性 低渗性低渗性 等渗性等渗性脱水脱水水过多水过多正常水与电解质平衡正常水与电解质平衡体液体液(body fluid)体内的水和溶解于其中的物质体内的水和溶解于其中的物质电解质、低
2、分子有机化合物以及蛋白质等电解质、低分子有机化合物以及蛋白质等(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)相对恒定相对恒定一、体液的容量和分布一、体液的容量和分布(Volume and distribution of body fluid)Body fluids/Total body water 60%of the body weightTotal body water(TBW)
3、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)血浆血浆5%Plasma跨细胞液（跨细胞液（transcellular fluid）q 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 104 mmol/L血血HCO3 24 mmol/L 平均
4、正常值平均正常值Figure 27.2 体液的电解质成分（带电数目）体液的电解质成分（带电数目）正 离 子 细 胞 内 液 细 胞 间 液 血 浆 N a+10 134 140 K+160 4.5 4.5 C a2+M g2+2 26 5 1.5 5 1.5 总 计 198 145 151 负 离 子 细 胞 内 液 细 胞 间 液 血 浆 C l-3 112 104 H C O3-10 24 24 H PO42-/H2PO4-100 2 2 SO 42-/有有 机机 酸酸 蛋蛋 白白 质质 20 65 6 1 6 15 总总 计计 198 145 151 体液呈电中性体液呈电中性24(一一)
5、体液的渗透压体液的渗透压(Osmotic pressure of body fluid)溶液所具有的吸引和保留水溶液所具有的吸引和保留水分子的能力，其大小与溶液中所分子的能力，其大小与溶液中所含溶质颗粒数目成正比而与溶质含溶质颗粒数目成正比而与溶质的分子量半径等特性无关。的分子量半径等特性无关。高渗高渗等渗等渗低渗低渗280310 mmol/L(mOsm/L)血浆渗透压血浆渗透压v晶体渗透压晶体渗透压：晶体物质离子（主要：晶体物质离子（主要是电解质）引起的渗透压是电解质）引起的渗透压 。v胶体渗透压胶体渗透压：血浆中蛋白质所产生：血浆中蛋白质所产生的渗透压，虽仅占血浆总渗透压的的渗透压，虽仅占
6、血浆总渗透压的0.5%0.5%，但对于维持血管内外液体的，但对于维持血管内外液体的交换和血容量具有十分重要的交换和血容量具有十分重要的作用作用。细胞内外细胞内外血管内外血管内外机体内外机体内外1.Water movement between outside-inside of cellWater,oxygen and carbon Water,oxygen and carbon dioxide can move freely,but dioxide can move freely,but electrolytes and proteins not.electrolytes and protei
7、ns not.Cell membrane:SemipermeableA family of small,hydrophobic proteins forming water-selective channels(AQP0-12)Cells with aquaporinsCells without aquaporinsembedded in the cell membrane The plumbing system for cellsThe Nobel Prize in Chemistry 2003Peter Agre Roderick MacKinnon2.Water movement bet
8、ween outside-inside of capillaryWater,glucose,oxygen,carbon Water,glucose,oxygen,carbon dioxide and electrolytes dioxide and electrolytes can pass freelycan pass freely through the capillary wall.through the capillary wall.Proteins Proteins are confined toare confined to the the intravascular space.
9、intravascular space.capillaryvenuleFiltration+Hydrostatic pressure-IVFe.g.30 mm HgHydrostatic pressure-ISFe.g.2 mm Hg+Diffusion+xxxxxxxxxxxxxxxCell wastesOsmosisOsmotic pressure-ISFe.g.3 mm HgOsmotic pressure-bloode.g.25 mm Hg+ICF+Active transportppppppp+xsolute,e.g.Na+,glucosewaste,e.g.ureapprotein
10、Daily intake:2,500mlMinimum water output:1,500ml850ml500ml150mlDaily output:2,500ml3.Water movement between outside-inside of body四、体液容量和渗透压的调节四、体液容量和渗透压的调节(Regulation of body fluid volume and osmotic pressure)1.1.渴感渴感(thirst)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
11、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压力感受器压力感受器其它其它ADHADH提高肾远曲小管和集合管对水的通透性提高肾远曲小管和集合管对水的通透性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+保Na+Na+排排K+K+醛固酮提高肾远曲小管和集合管对醛固酮提高肾远曲小管和集合管对Na+Na+的重吸收的重吸收出球小动脉出球小动脉入球小动脉入球小动脉致密斑致密斑近球细胞近球细胞系膜细胞系膜细胞肾素肾素-血管紧
12、张素血管紧张素-醛固酮（醛固酮（RAASRAAS）系统）系统4.4.心房肽心房肽(atriopeptin)心房钠尿肽（心房钠尿肽（ANPANP）血容量血容量ANP减少肾素分泌减少肾素分泌抑制醛固酮分泌抑制醛固酮分泌对抗血管紧张素的缩血管效应对抗血管紧张素的缩血管效应拮抗醛固酮的滞钠作用拮抗醛固酮的滞钠作用拮抗拮抗RAAS系统系统高盐饮食高盐饮食提高心房压提高心房压兴奋心房牵张感受兴奋心房牵张感受器器利尿、利钠、扩血管利尿、利钠、扩血管5.5.水通道蛋白水通道蛋白(aquaporin,AQP)是一组构成水通道和水通透是一组构成水通道和水通透有关的细胞膜转运蛋白。有关的细胞膜转运蛋白。分分 类类分
13、分 布布功功 能能 总结总结 机体通过机体通过ADH、口渴中枢、口渴中枢、RAAS、ANP及及AQP的调节的调节维持维持体液渗透压和体液维持维持体液渗透压和体液容量的稳定容量的稳定(一一)水的生理功能水的生理功能(Function of body water)运输养料和代谢物质运输养料和代谢物质 调节、维持体温恒定调节、维持体温恒定 润滑作用润滑作用 结合水的作用结合水的作用Function of body water(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
14、与细胞动作电位的形成骨（40%）ECF（50%）130150mmol/L(血钠）ICF（10%）10mmol/L体钠分布体钠分布:40-50mmol/kg:40-50mmol/kg 钠的平衡钠的平衡Na+食盐食盐消化道消化道血血肾排出肾排出消化液消化液细胞间液细胞间液汗液汗液多吃多排多吃多排少吃少排少吃少排不吃不排不吃不排第一节第一节 水、钠代谢紊乱水、钠代谢紊乱血血钠钠水水平平体体液液容容量量 等容量等容量 水、钠代谢紊乱的分类与命名水、钠代谢紊乱的分类与命名 Classification and Termination of Disturbances of Water and Sodium
15、 Metabolism正常血钠正常血钠（等渗）（等渗）(130-150mmol/L)低钠血症低钠血症（低渗）（低渗）高钠血症高钠血症（高渗）（高渗）(150mmol/L)低容量低容量（脱水）（脱水）高容量高容量水中毒盐中毒水肿v脱水脱水(dehydration)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)水水 肿肿 水中毒水中毒 类型类型（Classification）(据体液的渗透压来分)一、脱水一、脱水(Dehydration)体液容量减少体液容量减少(2%)(2%)，并出现一系列功能代谢变化并出现一系列功能代谢变化的病理过程。的病理过程。Mild M
16、oderate Severe Dehydration signs: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(hypertonic 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
17、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 脱水，脱水，失水多于失盐，失水多于失盐，使细胞外使细胞外渗透压升高，细胞内液进入细胞渗透压升高，细胞内液进入细胞外，导致外，导致细胞内液减少为主细胞内液减少为主。3.3.病理生理学变化病理生理学变化*血血浆浆组组织织间间液液细细 胞胞内内 液液 高渗性高渗性脱脱 水水口渴中枢细口渴中枢细胞 内 脱 水胞 内 脱 水细胞外液细胞外液渗透压渗透压 细胞内细胞内液进入液进入细胞外细胞外 严重脑细严重脑细胞 脱 水胞 脱 水ADH ADH 尿量尿量 比重高比重高 CNSCNS功功能障碍能障碍汗腺汗腺分泌分泌
18、体温升高体温升高(脱水热脱水热)4.4.临床表现临床表现*口口 渴渴 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。5 5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v 适当补钾适当补钾l女性，女性，6262岁，因进食即呕吐岁，因进食即呕吐1010天而入院。近天而入院。近2020天尿少天尿少色深，明显消瘦，卧床不起。体检：发育正常，营养色深，明显消瘦，卧床不起。体检：发育正常，营养差，精
19、神恍惚，嗜睡，皮肤干燥松弛，眼窝深陷；呈差，精神恍惚，嗜睡，皮肤干燥松弛，眼窝深陷；呈重度脱水征。呼吸重度脱水征。呼吸1717次次/min/min，血压，血压120/70kPa120/70kPa，诊断为，诊断为幽门梗阻。幽门梗阻。l检验结果：血球分析：平均红细胞体积检验结果：血球分析：平均红细胞体积MCV72fLMCV72fL、红细、红细胞压积胞压积HCT 0.56L/LHCT 0.56L/L，其余正常。，其余正常。l血液生化检验：血糖血液生化检验：血糖5.0mmol/L5.0mmol/L、尿素、尿素7.6mmol/L7.6mmol/L，K K+3.61mmol/L3.61mmol/L、NaN
20、a+158mmol/L158mmol/L、ClCl-90mmol/L90mmol/L、pH7.50pH7.50、BE+8.0/mmol/LBE+8.0/mmol/L、HCOHCO3 3-45mmol/L45mmol/L、AG26.4mmol/LAG26.4mmol/L。低容量性低钠血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 280 mmol/L2.2.原
21、因原因 (causes)钠平衡调节：钠平衡调节：多吃多排，少吃少排，不吃不排多吃多排，少吃少排，不吃不排丢失过多丢失过多(lost from ECF)v肾性失钠肾性失钠(renal losses)v胃肠道丢失胃肠道丢失(gastrointestinal 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)脱水，脱水，只补水而未补盐只补水而未补盐，使细胞，使细胞外渗透压降低，细胞外液进入细外渗透压降低，细胞外液进入细胞内，导致胞内，导致细胞外液减少为主细胞外液减少为主。血血浆浆3.3.病理生理
22、学变化病理生理学变化*组组织织间间液液细细 胞胞内内 液液 低渗性低渗性脱脱 水水血容量减少血容量减少细胞外液细胞外液渗 透 压渗 透 压 细胞外细胞外液进入液进入细胞内细胞内 组织间组织间液减少液减少脱水貌脱水貌醛固酮醛固酮 ADH 早期尿早期尿量不量不 4.4.临床表现临床表现*休克、急性肾衰休克、急性肾衰尿钠尿钠 5 5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补等渗液以恢复细胞外液容量补等渗液以恢复细胞外液容量v治疗休克治疗休克l8 8岁女孩，严重腹泻岁女孩，严重腹泻4 4天，表情淡
23、漠，对问题天，表情淡漠，对问题反应支离破碎，皮肤弹性下降，眼球下陷。反应支离破碎，皮肤弹性下降，眼球下陷。l脉搏脉搏144144次次/min/min，血压，血压13.06/8.00kPa 13.06/8.00kPa(90/60mmHg)(90/60mmHg)，呼吸深，呼吸深，2626次次/mim/mim，红细胞压，红细胞压积积58%58%，两肺（，两肺（-），腹软无压痛，血浆），腹软无压痛，血浆pH7.13pH7.13，PaCOPaCO2 2 2.40kPa(18mmHg)2.40kPa(18mmHg)(三三)等渗性脱水等渗性脱水(Isotonic dehydration)v sodium l
24、oss water lossv serumNa+130150 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
25、酮、ADH分泌分泌 尿量尿量 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？高渗性高渗性 低渗性低渗性 等渗性等渗性 脱水热脱水热 外周循环衰竭外周循环衰竭正常水平正常水平三种脱水容量变动比较三种脱水容量变动比较二、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高容量性低钠血症高容量性低钠血症(hypervolemic hyp
26、onatremia)(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 pressure 回流回流 右心衰竭 全身性水肿 左心衰竭 肺水肿 孕晚期 下肢及足部水肿Experimental Pulmonary Edema in Rabbits Normal after diuretics treatment pulmonary edema Cutted lung tissue pulmonary edema pulmonary edemaLeft h
27、eart failureRight heart failure(caused by COPD)Chronic obstructive pulmonary diseasev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 Protein malnutrition Hepatic disease(inadequate albumin synthesis)Renal disease(protein loss in urine)Chronic debilitating diseases分解代谢分解代谢丢失丢失合成合成 低
28、蛋白血症低蛋白血症（Hypoproteinemia)Hypoproteinemia)v 微血管壁通透性增高微血管壁通透性增高(increased capillary permeability)v 淋巴回流障碍淋巴回流障碍(lymphatic obstruction)Inflammation or allergy leakage of abnormally large quantities of proteins from capillaries Malignant obstruction of lymphatic structures Surgical removal of lymph nod
29、es Blockage by infection,e.g.in filariasis丝虫病丝虫病象皮腿象皮腿Elephantiasis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65657070 近曲小管吸收近曲小管吸收0.50.51 1 排出体外排出体外Na+and water are retained by the kidney.GFRReabsorption of sodium and waterReabsorption of sodium and waterReabsorption of sodium and waterReabsorption o
30、f sodium and waterGFRGFRGFR NNNNBalanceGlomerular-tubular imalanceThe renal retention of sodium and waterThe renal retention of sodium and water 滤过面积滤过面积 有效循环血量有效循环血量 （1 1）肾小球滤过率下降）肾小球滤过率下降心房钠尿肽（心房钠尿肽（ANPANP）分泌减少）分泌减少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)近曲小管重吸收近曲小管重吸收（肾小球滤过分数增加）（肾小球滤过分数增加）Efferent ar
31、terioleEfferent arteriole有效循环血量减少有效循环血量减少出球小动脉收缩出球小动脉收缩入球小动脉收缩入球小动脉收缩GFRGFR相对增高相对增高滤过分数滤过分数肾小球滤过率肾小球滤过率肾血浆流量肾血浆流量（FF）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水肿的特点及水肿的特点及 对机体的影响对机体的影响（1 1）水肿液的性状）水肿液的性状 （2 2）水肿的皮肤特点）水肿的皮肤特点 v显性水肿显性水肿（frank ede
32、ma)又称凹陷性水肿又称凹陷性水肿(pitting edema)v隐性水肿隐性水肿（recessive edema)（3 3）全身性水肿的分布特点）全身性水肿的分布特点 v心性水肿心性水肿（)首先出现于低垂部，内踝、胫前区水肿首先出现于低垂部，内踝、胫前区水肿v肾性水肿肾性水肿（首先表现为眼睑或面部水肿首先表现为眼睑或面部水肿v肝性水肿肝性水肿（hepatic edema)腹水为主腹水为主Distribution of edema fluidDistribution of edema fluid Generalized edemaDistribution of edema fluidPatho
33、genesisCardiac edemaAffected by gravityThe swelling of the anklesIncreased capillary hydrostatic pressureADH and aldosterone-induced retention of sodium and waterDecreased GFR due to decrease in cardiac output and effective arterial blood volumeRenal edemaThe swelling of eyelids and faceDecrease in GFR The retention of sodium and waterHepatic edemaAscitesIncreased portal venous pressureOverflow of hepatic lymphThe decreased effective circulating blood volume and hypoalbuminemia（4 4）水肿对机体的影响水肿对机体的影响v 有利作用：有利作用：“安全阀安全阀”稀释毒素稀释毒素 运送抗体运送抗体v 不利影响：不利影响：细胞营养障碍细胞营养障碍 水肿对器官组织功能活动的影响水肿对器官组织功能活动的影响
