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1、水、电解质代谢障碍,病理生理学,武汉大学基础医学院 病理生理学教研室 魏 蕾,(Disturbances of water and electrolyte balance),Questions 健康成人体内含多少水? 细胞内外主要含哪些电解质? 机体是如何维持水与电解质平衡的?,水、电解质代谢障碍,第一节 正常水钠代谢 第二节 水钠代谢障碍 第三节 钾代谢障碍 第四节 镁代谢障碍,(Normal metabolism of water and electrolyte),第一节 水与电解质的正常代谢,Total body water (TBW) composition,一、体液的容量和分布,(V
2、olume and distribution of body fluid),Transcellular fluid (TF) in third space,透细胞液,Intravascular fluid (IVF),ICF 40%,ISF 15%,TF 2%,Plasma 5%,ECF,Total body water (TBW) 60% of body weight,body weight = 60kg,影响体液容量的因素,年龄、性别、胖瘦,依云矿泉水,饮用矿泉水的水质,矿泉水的主要成分 矿泉水的主要成分是钠、钾、钙、镁、氯及碳酸氢根、硫酸根等，组成的元素可分为4类： 水中溶解物，钠、钾、
3、钙、镁等； 含量不高， 锂、锶、钡等； 含量极少的稀有元素，钴、铬、硒等； 放射性元素。 硬度，由水中溶解的钙和镁的量决定； pH和碱度 浑浊度，一般不超过5度； 臭和味，一般不应有异臭和异味； 水色 矿华度（M），用每1L水中所含阴阳离子总量,体液中主要电解质含量,Cl,Na,Na,Cl,K,HPO4,血浆,组织间液,细胞内液,K,Ca Mg,K,Ca Mg,HCO3 HPO4,HCO3 HPO4,HCO3,SO4,SO4,SO4,Pr,Pr,有机酸,有机酸,Na,Ca,Mg,250mEq/L,Cl,非电解质,非电解质,溶液的渗透压取决于溶质的分子和、或离子的数目。,血浆渗透压主要由晶体渗透
4、压构成，但胶体渗透压也很重要。,血浆渗透压：280310mOsm/L,二、体液的渗透压,(Osmotic pressure of body fluid),晶体渗透压：,胶体渗透压：,由Na+和K+等(晶体颗粒)形成的渗透压。,由蛋白质等大分子（胶体颗粒）形成的渗透压。,三、水、钠平衡及调节,(Regulation of water and sodium balance ),（一）水和钠的生理功能,(Physiologic function of water and sodium),水的生理功能 (Function of body water),促进物质代谢 调节体温 润滑 结合水：保证肌肉的机
5、械功能,钠的生理功能 (Physiologic function of sodium),维持体液的渗透压和酸碱平衡 参与细胞动作电位的形成,1.细胞内外水的运动,蛋白质、Na、K、Ca2+等,(water movement between outside-inside of cell),(二) 水的交换,(Water movement ),自由通过,水,非自由通过,2.血管内外水的运动,蛋白质等大分子物质,(water movement between outside-inside of capillary),自由通过,非自由通过,水和电解质,3. 体内外水的运动 (Water movemen
6、t between outside-inside of body),每日最低尿量500ml,呼吸道失水350ml,皮肤不显性蒸发500ml,生理需水量: 1500ml/day,(从尿排代谢废物35g/日,最大浓度68g）,消化道失水150ml,钠平衡,多摄多排,少摄少排,不摄不排,体内外代谢平衡,体内分布,40-50mmol/Kg,激活途径: 渗透压 血容量 血管紧张素,渴中枢,1、渴感(thirst),（三）调节水、钠平衡,(Regulation of water and sodium balance ),下丘脑 神经垂体,细胞外液渗透压增高,血管紧张素II增加,疼痛、情绪紧张,渗透压-R,
7、容量-R,血容量减少,动脉血压降低,颈动脉窦压力 -R,ADH,肾小管,H2O重吸收增加,2.抗利尿激素,(antidiuretic hormone , ADH),血容量增加 动脉血压升高,ADH作用机制,A D H,A D H,A C,H2O,AQP: aquaporins 水通道蛋白,肾脏 近球细胞,循环血量减少,肾动脉压下降 致密班钠负荷减少 交感神经兴奋,肾素,血管紧张素I,血管紧张素II,血管收缩,肾上腺,细胞外液中 K 增多、Na 减少,醛固酮,肾小管,Na H2O重吸收增加,循环血量增加,3.醛固酮,(aldosterone),激活途径: 心房扩展 容量负荷 作用:排水,4.心房
8、钠尿肽 (心房肽),atrial natriuretic peptide，ANP,第二节 水、钠代谢紊乱,(Disturbances of water and sodium balance),类型,（Classification）,脱水,(water excess),水 肿,高血钠,低血钠,(hyponatremia),正常血钠,(dehydration),水过多,低渗性脱水,高渗性脱水,等渗性脱水,(hypernatremia),水中毒,高容量性高钠血症,高血钠,低血钠,(hyponatremia),正常血钠,(hypernatremia),一、脱水,体液容量减少(2%)。 body wat
9、er deficit,(Dehydration),概念(concept),(一) 低渗性脱水,sodium loss water loss serumNa+ 130 mmol/L plasma osmotic pressure 280 mOsm/L,(Hypotonic dehydration),1.原因,丢失过多(lost from ECF),胃肠道丢失(gastrointestinal losses) 皮肤丢失(skin losses) 肾性失钠(renal losses),(causes),大量使用利尿剂 醛固酮分泌减少或对醛固酮反应性下降 肾实质性病使Na丧失增加,失Na+失水,水移入
10、 细胞,2. 影响,(effects),对机体的影响： （1）细胞外液减少。 （2）脱水体征明显。 （3）尿量变化。 （4）尿钠变化。,小儿眼窝凹陷,小儿的皮肤掐起后回复非常缓慢（大于2秒）,小儿的眼窝无凹陷（治疗后正常）,脱水征： 因组织间液量减少，临床上出现皮肤弹性减退、眼窝下陷，婴幼儿囟门凹陷 等体征。,精神萎靡,皮肤弹性差,治疗后正常,3防治的病理生理基础,轻、中度补生理盐水 (机体排水量大于排Na+量),重度补少量高渗盐水 (减轻细胞水肿),(pathophysiological basis of prevention and treatment),概念(concept),(二) 高
11、渗性脱水,water losssodium loss serumNa+ 150 mmol/L plasma osmotic pressure 310 mOsm/L,(hypertonic dehydration),1.原因,(1)入量不足(decrease of intake),(2)丢失过多(lost from ECF),水源断绝 丧失口渴感 进食困难,大量出汗 尿崩症和渗透性利尿 呼吸道蒸发,(causes),失水失Na+,2. 影响,(effects),3防治的病理生理基础,及时补水,适当补钠,(pathophysiological basis of prevention and tre
12、atment),概念(concept),(三) 等渗性脱水,sodium loss water loss serumNa+ 130145 mmol/L plasma osmotic pressure 280310 mOsm/L,(Isotonic dehydration),1.原因,丢失等渗液(lost isotonic fluid),胃肠道丢失(gastrointestinal losses) 麻痹性肠梗阻、胃肠瘘 液体积聚在第三间隙(accumulate in third space) 大量抽胸腹水,(causes),2. 影响,ECF渗透压正常，血Na+正常,醛固酮、ADH分泌 尿量,E
13、CF减少 血容量组织液量 ICF变化不明显,(1)血浆渗透压和血钠的变化？,(2)容量的变化？脱水的主要部位？,(3)激素水平的变化？,(effects),3防治的病理生理基础,补水量多于补Na+量,(pathophysiological basis of prevention and treatment),脱水体液分布特点,高渗性脱水,等渗性脱水,低渗性脱水,未及时 处理,仅补水,类型,（Classification）,脱水,(water excess),水 肿,高血钠,低血钠,(hyponatremia),正常血钠,(dehydration),水过多,低渗性脱水,高渗性脱水,等渗性脱水,(
14、hypernatremia),水中毒,高容量性高钠血症,高血钠,低血钠,(hyponatremia),正常血钠,(hypernatremia),二、水过多 (Water excess),体液容量增多。 Excess of body water.,1.概念(concept),(一)水中毒 (water intoxication),低渗性液体在体内潴留的病理过程 serumNa+ 130 mmol/L plasma osmotic pressure 280 mOsm/L,2.原因 (causes),急、慢性肾功能障碍,应激 ADH分泌异常增多综合症 syndrome of inappropriat
15、e ADH secretion,(1) 水排出减少,(decrease of water excretion),(2) ADH分泌过多,(3) 入水过多,3. 影响(effects),水潴留,ECF量 ECF渗透压,ICF渗透压 ICF量,水移入细胞,血Na+ 血液稀释,脑细胞水肿,嗜睡、躁 动、脑疝,(二) 水肿(Edema),1概念(concept) 过多的液体积聚在组织间隙。 Accumulation of excess fluid within the interstitial spaces.,过多的液体在体腔内积聚又 称为积水 (hydrops)。,水 肿,按范围分：全身性水肿；局部
16、性水肿 按原因分：心性水肿；肾性水肿； 肝性水肿 按部位分：肺水肿；脑水肿；皮下水肿,水肿的分类,(Classification ),(anasarca),(local edema),炎性水肿,脂肪水肿,lipedema,肾病综合症,显性水肿（frank edema) 又称凹陷性水肿(pitting edema),隐性水肿（recessive edema),按水肿液存在状态,凹陷性水肿,非凹陷性水肿,水肿发生的基本机制,一、组织间液生成大于回流,A,V,毛细血管血压 17mmHg,毛细血管,组织液胶体渗透压 5mmHg,血浆胶体渗透压 28mmHg,组织液静水压 -6.5mmHg,17+5-28-(-6.5)=0.5mmHg,淋巴回流,空气压迫泵辅
