第六、七章 水、电解质代谢紊乱 广州中医药大学 苏 宁 概述 水、电解质代谢紊乱主要表现为体液 的容量、分布、电解质浓度及渗透压的 异常,可导致组织细胞的代谢紊乱和全 身各器官的功能障碍,严重时可危及生 命。 本章主要讲述水、钠、钾代谢障碍 结束语 体液:水与溶解于其中的各种无机物和有 机物组成的溶液。约占体重60% 40% ? 细胞水肿 ? 细胞脱水 细胞外液 位于细胞外 20% 血浆 5%(??血容量相应改变) 组织间液 15% ? 水肿 ? 脱水 第三间隙液(跨细胞液) 2%(? 积水) 细胞内液 位于细胞内 水 概述 代谢 电解质:以离子状态溶于体液中的各种无 机盐、低分子有机物和蛋白质。 细胞外液 Na+、Cl-、HCO3-为主 细胞内液 K+、HPO42-和蛋白质为主 血浆 蛋白质较多,其他电解质同组织间液 概述 渗透压主要取决于电解质的含量。 血浆渗透压 主要由Na+、Cl-、HCO3-引起 正常值为280~310mmol/L 组织间液渗透压 与血浆渗透压基本相等 细胞内液渗透压 主要由K+、HPO42-维持 和细胞外液基本相等 概述 正常水代谢 水的生理功能 水平衡 水代谢的调节 体液 1、水的生理功能: *使代谢物质溶解,并参与代谢过程。 *有利于营养物质的吸收、运输和代谢产物的 清除、排泄。 *调节体温,维持产热和散热的平衡。 *润滑组织而减少磨擦。 *形成结合水,影响该组织坚实程度。 2、水平衡: *正常情况下,经皮肤、肺和粪便排出的水量 较稳定,约1000ml/d。 *每天经肾排出的尿量取决于摄入量。至少排 尿500ml才能清除体内代谢产物和电解质等。 3、水代谢的调节(2-1): 机体水分? 钠含量? 血浆(晶体) 渗透压? 抗利尿激素 (ADH) ? 促进肾远 曲小管和集 合管对水的 重吸收 循环血量? 血压? 容量感受器? 压力感受器? 3、水代谢的调节(2-2): 水通道蛋白(AQP) 与水通透有关的细胞膜转运蛋白 目前有6种 组织分布特异,作用机制不同 正常钠代谢 正常成人钠总量40~50mmol/kg 大部分为结合钠,不可交换 40%骨骼内 小部分 60~70% 50%细胞外 为可交换钠 10%细胞内 钠的生理功能 钠平衡 钠代谢的调节 电 解质 1、钠的生理功能: *维持细胞外液的渗透压 Na+为细胞外阳离子总量的90%以上 血浆Na+渗透压:130~150mmol/L *维持细胞内、外液体的平衡 通过Na+-K+-ATP酶( 钠泵)调节细胞内 外K+、 Na+浓度差 细胞内外液Na+浓度可影响跨膜水流方向 *参与酸碱平衡的调节及其他生理活动 2、钠平衡: *钠的摄入 4~6g/d,主要来自食盐经小肠吸收 *钠的排出 主要经尿排出,与摄入量几乎相等 通过汗液排出少量Na+ 排Na+同时常伴有Cl-的排出 血浆Na+渗透压:130~150mmol/L 3、钠代谢的调节(2-1): 循环血量? 血压? 肾素-血管紧张素 -醛固酮系统? 促进肾远 曲小管对Na+ 的重吸收,常伴 Cl-和水的重吸 收,促进K+、 H+的排出 醛固酮? 血浆K+?Na+ ? 3、钠代谢的调节(2-2): 心房利钠肽(ANP) 功能:抑制肾素和醛固酮分泌、减少肾小管对 Na+重吸收、扩张血管和降低血压 影响因素:血容量增加、心房扩张、血浆Na+ 浓度增高或血管紧张素增多 正常钾代谢 正常成人钾总量约50~55mmol/kg 98%细胞内 部分为结合钾,不形成渗透压 140~160mmol/L 2%细胞外 细胞外液4.5mmol/L 血钾3.5~5.5mmol/L 钾的生理功能 钾平衡 钾代谢的调节 电 解质 1、钾的生理功能 *参与细胞新陈代谢 *维持细胞静息膜电位 *调节体液的渗透压 *参与酸碱平衡的调节及其他生理功能 2、钾平衡 *钾的摄入:天然食物 2~4g/d *钾的排出:90%随尿排出,少量随粪 便和汗液排出 每天最低排钾量10mmol以上 3、钾代谢的调节(3-1): (1)钾的跨膜转移: 泵-漏机制 K+ 胰岛素 儿茶酚胺 K+ Na+泵 K+浓度差 渗透压? K+ 通透性 细胞外液K+? 酸中毒 K+ 3、钾代谢的调节(3-2): (2)肾的排钾功能: 闰 细 胞 远 曲 小 管 、 集 合 管 H+泵 H+ + 尿 慢性酸中毒 主 液 流 细 酸中毒 速 胞 - 碱中毒 增 + 大 K+ Na+泵 Na+ + + 醛固酮 + K + + + 血清K ? K+ 3、钾代谢的调节(3-3): (3)结肠的排钾功能: 摄入量的10% 醛固酮可调控 水、钠代谢障碍 血Na+<130mmol/L 130150mmol/L 细胞外液↓ 低容量性低钠血症 (低渗性脱水) 等容量性低钠血症 血钠正常性细胞外 液减少(等渗性脱 水) N 低容量性高钠血症 (高渗性脱水) 等容量性高钠血症 细胞外液N 细胞外液↑ 高容量性低钠血症 (水中毒) 血钠正常性细胞外 液过多(水肿) 高容量性高钠血症 小结 概述 低容量性低钠血症 特点:失Na+>失水,血清Na+<130mmol/L,血浆 渗透压<280mmol/L,伴细胞外液容量减少 原因和机制: A、肾性原因:高效利尿药、肾间质疾患、肾 上腺皮质功能不全、肾小管酸中毒 B、非肾性原因:消化道疾患、皮肤大量出汗 或大面积烧伤、胸水、腹水等 对机体的影响:A、细胞外液进一步减少 B、ADH分泌异常 C、尿钠含量异常 图表 等容量性低钠血症 特点:血清Na+<130mmol/L,血浆渗透压 <280mmol/L,细胞外液容量基本正常 原因和机制: ADH分泌异常综合症 对机体的影响: 轻度对机体无明显影响;严重时可致细 胞水肿,脑细胞水肿可致较严重临床症 状 图表 高容量性低钠血症 特 点 : 血 清 Na+<130mmol/L , 血 浆 渗 透 压 <280mmol/L,体钠总量正常,细胞内、外液 容量均增加 原因和机制: A、水摄入过多:短时间内大量饮水、无盐液 体灌肠、静脉输入含盐量低液体过多过快 B、水排出减少:急性肾功能衰竭伴输液不当 对机体的影响: 早期尿量增加、尿比重下降;晚期或重症出现 凹陷性水肿,细胞水肿,脑水肿 图表 低容量性高钠血症 特点:失水>失Na+,血清Na+>150mmol/L,血浆 渗透压>310mmol/L,伴细胞内外液容量减少 原因和机制: A、单纯失水过多:肺持续通气过度、发热或 患甲状腺功能亢进、尿崩症 B、失水多于失钠:呕吐、腹泻,大量出汗, 大量使用脱水剂渗透性利尿 C、水摄入减少 对机体的影响:口渴感、细胞脱水及皱缩、尿量 减少、比重增高、尿钠减少(血容量减少较轻, 休克也较少 ) 图表 等容量性高钠血症 特点:血清Na+>150mmol/L,血容量正常 原因和机制: 原发性高钠血症 对机体的影响: 细胞脱水,脑细胞脱水可引起中枢症状 图表 高容量性高钠血症 特点:血清Na+浓度和血容量均增高 原因和机制: A、钠摄影入过多:常为医源性 B、原发性钠潴留 对机体的影响: 细胞脱水及功能障碍 图表 血钠正常性细胞外液减少 特点:Na+和水成比例丢失,血清Na+浓度 在130~150mmol/L之间,血浆渗透压在 280~310mmol/L之间,伴细胞外液容量 减少 原因和机制: 小肠疾患、大面积烧伤、胸水、腹水等 对机体的影响: 尿量减少,血容量迅速而严重减少可导 致休克 图表 钾代谢障碍 低钾血症——血清K+<3.5mmol/L 缺钾:细胞内钾缺失 高钾血症——血清K+>5.5mmol/L 概述 低钾血症(2-1):原因和机制 (1)钾排出过多: A、经肾排出过多:排钾类利尿药、某些肾疾患、原发 性或继发性醛固酮增多症、缺镁 B、经胃肠道失钾过多:腹泻、呕吐、肠瘘、胃肠减压 等(小儿的主要原因) C、经皮肤失钾过多:高温环境剧烈体力劳动而大量出 汗 (2)钾摄入不足: 昏迷不能进食、消化道梗阻、手 术后禁食而未注意补钾 (3)钾跨膜向细胞内转移过多: 家族性低钾性周期性麻痹、碱中毒、大量使用胰岛素、 某些毒物中毒 低钾血症(2-2):对机体的影响 (1)对心脏的影响 心肌兴奋性增高、自律性增高、收缩性增强、传导性 降低、心律失常、心电图异常 (2)对骨骼肌的影响 骨骼肌兴奋性降低、横纹肌溶解 (3)对其他器官功能、代谢的影响 肾(髓质集合管上皮细胞肿胀、增生和水肿,肾小管 对尿的浓缩功能降低) 胃肠(平滑肌无力和麻痹) 代谢(诱发代谢性碱中毒、反常性酸性尿,高血糖,负 氮平衡) 分类 高钾血症(2-1):原因和机制 (1)钾排出减少: A、肾小球滤过率降低 B、肾小管泌钾减少 (2)钾摄入过多: 静脉输入K+浓度过高过快,伴肾功能障碍时 (3)钾跨膜向细胞外移出过多: 酸中毒、糖尿病、高钾血症性周期性麻痹、血管内溶 血或挤压综合征、药物 高钾血症(2-2):对机体的影响 (1)对心脏的影响 心肌兴奋性(轻度—增高,重度—降低)、自 律性降低、收缩性减弱、传导性降低、心律失 常或骤停、心电图异常 (2)对骨骼肌的影响 骨骼肌兴奋性(轻度—增高,重度—降低) (3)对酸碱平衡的影响 代谢性酸中毒、反常性碱性尿 分类 水 肿 水肿(edema):液体在组织间隙积聚过多。 积水:水肿液积聚在体腔内。 分类:全身性水肿、局部水肿、器官水肿 水肿的发生机制 水肿类型及其特点 水肿的特征和对机体的影响 图表 水肿的发生机制 血管内外液体交换平衡失调 组织液生成:毛细血管有效流体静压 (cap动脉端压-组织间液流体静压) 组织液回流:有效胶体渗透压 (血浆胶体渗透压-组织胶体渗透压) 淋巴回流 机体内外液体交换平衡失调 球-管平衡 分类 血管内外液体交换平衡失调(2-1) (一)毛细血管流体静压升高 最常见于充血性心力衰竭,及静脉血栓、肿瘤压迫 静脉、妊娠子宫压迫骼外静脉等 (二)毛细血管壁通透性增加 主要见于各种炎症、感染、烧伤、冻伤、化学伤以 及缺氧、酸中毒等 血管内外液体交换平衡失调(2-2) (三)血浆胶体渗透压降低 血浆白蛋白减少的原因: 1、蛋白质摄入不足 2、白蛋质合成障碍 3、机体消耗或丢失过多 4、稀释性低蛋白血症 (四)淋巴回流受阻 常见于淋巴管受压或阻塞,如丝虫病、恶性肿瘤淋巴 转移、主要淋巴结手术摘除等 机体内外液体交换平衡失调(2-1) (一)肾小球滤过率下降 1、肾小球广泛受损:如急、慢性肾小球肾炎 2、肾血流量减少:如充血性心衰,肝硬变腹水 形成,肾病综合症 机体内外液体交换平衡失调(2-2) (二)肾小管重吸收增加 全身性水钠潴留的重要原因 1、醛固酮增多 2、抗利尿激素增多 3、心房利钠肽分泌减少 4、肾小球滤过分数增加 5、肾内血流重新分布 水肿类型及其特点(2-1): 肺水肿 肺毛细血管内压升高 肺泡壁毛细血管通透性? (左心功能不全) 血浆胶体渗透压? 心性水肿 淋巴循环受阻 心输出量减少 (右心功能不全)静脉回流障碍 血浆胶体渗透压下降 肾病性水肿 水、钠潴留 全身水肿 肾性水肿 肾小球滤过率降低 肾炎性水肿 肾小球滤过面积减少 水肿类型及其特点(2-2): 静脉回流受阻 肝性水肿 血浆蛋白减少 水、钠潴留 血管源性脑水肿 脑水肿 细胞中毒性脑水肿 间质性脑水肿 分类 水肿的特征和对机体的影响 一、水肿的表现特征: 1、水肿液的性状特点: 晶体成分同血浆 蛋白含量高——渗出液,蛋白含量低——漏出液 2、水肿的皮肤特点: 凹陷性水肿 隐性水肿 3、全身性水肿的分布特点: 与局部组织结构和血液动力学因素及重力、体位有关 二、水肿对机体的影响 分类 水、电解质代谢紊乱是一种常见的 病理过程,可由多种原因或疾病引 起,并进一步导致细胞代谢紊乱和 各器官功能障碍。其发生发展的过 程不是固定不变的,在临床上应进 行具体的分析和判断。 细胞水肿 低容量性 低( 钠低 血渗 症) 细胞外液 进入细胞内 血容量减少 失水体征 ADH↓ 尿钠异常 多尿、低比重尿 经肾失钠者尿钠↑ 非肾性失钠者尿钠↓ 细胞水肿 等容量性 低( 钠低 血渗 症) 细胞外液 进入细胞内 血容量减少 失水体征 ADH↑ ADH↓ 尿钠异常 ANP释放 多尿、低比重尿 少尿 经肾失钠者尿钠↑ 尿钠↑ 非肾性失钠者尿钠↓ 细胞水肿 高容量性 低( 钠低 血渗 症) 细胞内液↑ 细胞外液↑ 凹陷性水肿 早期尿量增加、尿比重下降 细胞水肿 低容量性 高 低( 钠低 高 血渗 症) 细胞外液 进入细胞内 血容量减少 失水体征 ADH↓ 尿钠异常 多尿、低比重尿 经肾失钠者尿钠↑ 非肾性失钠者尿钠↓ 低容量性 高( 钠高 血渗 症) 细胞内液 转出细胞外 细胞脱水、皱缩 ADH↑ 少尿、比重增高 等容量性 低容量性 高( 钠高 血渗 症) 细胞内液 转出细胞外 细胞脱水、皱缩 ADH↓ ADH↑ 尿量增加 少尿、比重增高 高容量性 等容量性 高( 钠高 血渗 症) 细胞内液 转出细胞外 细胞脱水、皱缩 ADH↓ ADH↑ 醛固酮↑ 尿量、尿钠减少 尿量增加 少尿、比重增高