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1、Disorders of Water and Electrolyte Metabolism 水和电解质代谢紊乱Third chapter第一节第一节 水、电解质正常代谢水、电解质正常代谢第二节第二节 水、钠代谢紊乱水、钠代谢紊乱第三节第三节 钾代谢紊乱钾代谢紊乱第四节第四节 镁代谢紊乱镁代谢紊乱 （自学）（自学）第五节第五节 钙磷代谢紊乱钙磷代谢紊乱 （自学）（自学）Disturbances of water and electrolyte balance第一节水、电解质正常代谢(Normal Metabolism of Water and Electrolyte) What is origi
2、n of life? SeawaterSeawater1. Volume and distribution of body fluid ; 2. Osmotic pressure; (Water balance and its regulation)3. Major electrolytes and its distribution;4. Power of hydrogen (pH);5. Temperature;6. Electricity neutrallity;一、内环境稳定一、内环境稳定(Homeostasis)(Homeostasis)细胞外液细胞外液“袖珍海洋袖珍海洋”(1)容量容
3、量 ；(2) 分布分布 ；(3) 渗透压渗透压 ；(4) pH ； (5) 离子浓度和比值离子浓度和比值 ；(6) 温度温度 ；(7) 电中性电中性 影响体液容量的因素影响体液容量的因素BodyfluidTBW(%)AdultmaleTBW(%)AdultfemaleTBW(%)InfantNormal605070Lean706080Obese504260q年龄、性别、胖瘦年龄、性别、胖瘦跨细胞液跨细胞液等容性等容性 ICF 40% ECF 20%The total body fluid is comprised of several different compartments.Inters
4、titial 15% Plasma 5%Transcellular fluid（third space）等容性等容性等容性等容性renin-antiotensin-aldosterone system RAASANP1）醛固酮）醛固酮(aldosterone，ADS)的调节作用的调节作用 又称心房肽（又称心房肽（atriopeptin）：）：利钠利尿；利钠利尿；拮抗拮抗 RAAS；抑制抑制ADH升高；升高；舒张血管。舒张血管。2）心房利钠肽）心房利钠肽 (atrial natriuretic peptide，ANP)的调节作用的调节作用Blood volume /pressure Serum
5、Na+ ANGII 渗透压渗透压 280 310 mOsm/L 等渗性调节等渗性调节 1. 1. 口渴中枢口渴中枢 2. 2. 抗利尿激素抗利尿激素 3. 3. 水通道蛋白水通道蛋白 1 mM=6.0231020个微粒=17mmHg渗透压=1 mOsm（粗调节） （细调节）antidiuretic hormone（ADH) Aquaporin, AQPItisafamilyofproteininthecellmembrane,whichlocatedintheanimal,plantandmicroorganism.Thereareatleast12aquaporinsnow.Water Ch
6、annels2003 Chemistry Nobel Prize等渗性调节等渗性调节 电解质浓度和比值恒定电解质浓度和比值恒定 ECF: Na+、Cl-、 HCO3-ICF:K+、Mg2+、HPO42- Pr- 神经肌肉应激性神经肌肉应激性 k k+ +NaNa+ +OHOH- -（应激性离子）（应激性离子）/ / CaCa2+2+MgMg2+2+H H+ +（瘫痪性离子）（瘫痪性离子） 心肌应激性心肌应激性 CaCa2+2+NaNa+ +OHOH- -（应激性离子）（应激性离子）/ / K K+ +MgMg2 2H H+ +（瘫痪性离子）（瘫痪性离子） 平均正常值平均正常值血血Na 140m
7、mol/L血血Cl 104mmol/L血血HCO3 24mmol/L 二、水、电解质的生理功能(1) (1) 参与机体新陈代谢；参与机体新陈代谢；(2) (2) 维持产热和散热平衡维持产热和散热平衡( (调节体温调节体温) )；(3) (3) 运输物质；运输物质；(4) (4) 润滑作用：润滑作用：(5) (5) 复杂的生理功能复杂的生理功能( (结合水结合水) )。1.水的生理功能和平衡 Thirst ; ADH (RAAS) ; AQP2.电解质的生理功能 1. 1. 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。2. 2. 维持细胞的静息电位、参与动作电位形成。维持细胞的静息电
8、位、参与动作电位形成。3. 3. 参与新陈代谢和生理功能活动参与新陈代谢和生理功能活动 。 钠的生理功能钠的生理功能1. 1. 维持细胞外液的渗透压维持细胞外液的渗透压2. 2. 参与神经、肌肉、心肌细胞的动作电位的形成参与神经、肌肉、心肌细胞的动作电位的形成3. 3. 参与新陈代谢和生理功能活动参与新陈代谢和生理功能活动 第二节水、钠代谢紊乱（metabolic disturbance of water and natrium)水钠代谢紊乱水钠代谢紊乱细胞外液容量增加细胞外液容量增加渗透压升高渗透压升高盐盐 中中 毒毒渗透压正常渗透压正常水水 肿肿渗透压降低渗透压降低水水 中中 毒毒渗透压升
9、高渗透压升高高渗性脱水高渗性脱水渗透压正常渗透压正常等渗性脱水等渗性脱水渗透压降低渗透压降低低渗性脱水低渗性脱水细胞外液容量减少细胞外液容量减少血浆总渗透压血浆总渗透压(mOsm/L)(mOsm/L) 血钠浓度血钠浓度(mEq/L)(mEq/L)10 10 2 2血细胞压积常与细胞外液容量成反比血细胞压积常与细胞外液容量成反比一、水钠代谢紊乱分类（ClassificationClassification）（一）根据容量（水）（一）根据容量（水）1.1.低钠血症低钠血症 (hyponatremia) Na+ 130mol/L, 渗透压渗透压 280 mmol/L低容量低容量(hypovolemi
10、c)低钠血症低钠血症 低渗性脱水低渗性脱水（hypotonic dehydration） 高容量高容量(hypervolemic)低钠血症低钠血症 水中毒水中毒（water toxicosis)等容量等容量(isovolemic)低钠血症低钠血症 Syndrome of inappropriate ADH secretion 2. 高钠血症高钠血症 (hypernatremia) Na+ 150mol/L,渗透压渗透压310 mmol/L 低容量低容量高钠血症高钠血症 高渗性脱水高渗性脱水（hypertonic dehydration） 高容量高容量高钠血症高钠血症 盐中毒盐中毒 (salt
11、poisoning)等容量等容量高钠血症高钠血症 渗透压调定点上移渗透压调定点上移3. 正常血钠性水钠代谢紊乱正常血钠性水钠代谢紊乱低容量低容量正常正常血血钠钠 等渗性脱水等渗性脱水（isotonic dehydration） 高容量高容量正常血钠正常血钠 水肿水肿 (edema)（二）根据渗透压（钠）（二）根据渗透压（钠）二、主要常见水钠代谢障碍(一)脱水 (Dehydration) 体液容量减少体液容量减少(2%)(2%)。 bodywaterdeficit概念概念 (concept) 低容量性高钠血症低容量性高钠血症 (hypovolemic hypernatremia) 1.高渗性脱水
12、(hypertonic dehydration)vwaterlosssodiumlossvserumNa+150mmol/Lvplasmaosmoticpressure310mmol/L 原因 (causes) (1)入量不足 (decreaseofintake) (2)丢失过多 (lostfromECF) 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v 水样泄水样泄 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,BP,BP皮肤蒸发皮肤蒸发脱水热脱水热ECF量量E
13、CFECF渗透压渗透压影响 (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NaNa+ +血浆渗透压血浆渗透压Dehydration Fever主要发病环节主要发病环节 ECF高渗；主要脱水部位高渗；主要脱水部位 ICF减少减少 防治的病理生理基础v 及时补水及时补水v 适当补钠适当补钠(pathophysiological basis of prevention and treatment) 概念(concept) 低容量性低钠血症低容量性低钠血症 (hypovolemic hyponatremia
14、) 2低渗性脱水(Hypotonic dehydration)vsodiumlosswaterlossvserumNa+130mmol/Lvplasmaosmoticpressure 失水失水水移入水移入 细胞细胞ECFECF渗透压渗透压 ECFECF量量 组织液组织液 脱水征脱水征 血容量血容量 脉速、脉速、BPBP 、 V 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 肾重吸收水肾重吸收水 尿量正常尿量正常（早期）（早期）血血NaNa+ + 渗透压渗透压 影响影响 (effects)主要脱水部位主要
15、脱水部位 ECF ECF 主要威胁主要威胁循环衰竭循环衰竭防治的病理生理基础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) )(pathophysiological basis of prevention and treatment) 概念(concept) 等渗性脱水(Isotonic dehydration)vsodiumlosswaterlossvserumNa+130150mmol/Lvplasmaosmoticpressure280310mmol/L原因 (
16、causes) 丢失丢失等渗液等渗液(lostisotonicfluid) v胃肠道丢失胃肠道丢失 (gastrointestinallosses) v肾性失钠肾性失钠 (renallosses)v皮肤丢失皮肤丢失 (skinlosses)v液体积聚在第三间隙液体积聚在第三间隙(accumulateinthirdspace)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 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防治的病理生理基础(pathophysiolog
17、ical basis of prevention and treatment) v 补水量多于补补水量多于补NaNa+ +量量Summary脱水间的相互关系脱水间的相互关系等渗性脱水等渗性脱水高渗性脱水高渗性脱水 低渗性脱水低渗性脱水只补水只补水只补水只补水不处理不处理不处理不处理大汗大汗大汗大汗腹泻腹泻腹泻腹泻( (二二) )水过多水过多(Waterexcess)体液容量增多。体液容量增多。Excessofbodywater 概念 (concept) 高容量性低钠血症高容量性低钠血症 (hypervolemichyponatremia) （二）水中毒 (water intoxication)
18、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vserumNa+130mmol/Lvplasmaosmoticpressure 回流回流 2 2、体内外液体交换、体内外液体交换失失平衡平衡 钠水潴留钠水潴留(imbalance of exchange between intra- and extra-vascular fluid)Alteration in capillary hemodynamics that favors the movement of fluid from the vascular space into interstitium.(imbalance of
19、 exchange between intra- and extra-body fluid)血管内外液体交换示意图血管内外液体交换示意图血管内外液体交换失衡血管内外液体交换失衡 （组织液生成组织液生成回流）回流）(1)(1)毛细血管流体静压毛细血管流体静压 (increased capillary hydrostatic pressure)(2)(2)血浆胶体渗透压血浆胶体渗透压 (decreased plasma colloid osmotic pressure) 摄入摄入； 合成合成； 丢失丢失(3)(3)微血管壁通透性微血管壁通透性 (increased capillary permea
20、bility) 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 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(4)(4)淋巴回流受阻淋巴回流受阻 (lymphatic obstruction) 体内外液体交换平衡失调 （钠水潴留）（钠水潴留） (1)肾小球滤过率降低 (decreased glomerular filtration rate) (2)肾小管和集合管对钠水重吸收增多 (increased tubular reabsorption) 肾小球滤出钠、水肾小球滤出钠、水: : 9999
21、99.599.5 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 滤出液排出滤出液排出Na+ and water are retained by the kidneyNa+ and water are retained by the kidney球球管失平衡基本形式示意图管失平衡基本形式示意图有效滤过压有效滤过压= =毛细血管压毛细血管压- -（血浆胶渗压（血浆胶渗压+ +囊内压）囊内压）滤过面积；滤过面积；通透性通透性(1)肾小球滤过率降低机械屏障机械屏障 电荷屏障电荷屏障(netfiltrationpressure)肾小球有效滤过压Blood
22、hydrostaticpressure( (BHP) ) 60mmHgoutColloidosmoticpressure( (COP) ) -32mmHginCapsularpressure( (CP) ) -18mmHginNetfiltrationpressure( (NFP) ) 10mmHgoutNFPBHP60 outCOP32 inCP10out18 in 1 1）近曲小管）近曲小管 滤过分数滤过分数 （球管失衡）球管失衡） （filtration fractionfiltration fraction）（）（FF=GFR/RBFFF=GFR/RBF） 心房利钠因子心房利钠因子 （
23、atrial natriuretic factoratrial natriuretic factor，ANFANF）2 2）髓袢）髓袢 肾血流量重分布肾血流量重分布3 3）远曲小管）远曲小管 醛固酮醛固酮 4 4）集合管）集合管 ADHADH(2)肾小管和集合管对钠水重吸收增多 (2)近曲小管 心房肽 (ANP)(ANP)ECBVECBVANPANP近曲小管近曲小管近曲小管近曲小管钠水吸收钠水吸收钠水吸收钠水吸收 肾小球滤过分数(filtration fraction, FF)FF =FF = GFR(125)GFR(125)肾血浆流量肾血浆流量肾血浆流量肾血浆流量(600)(600)ECBV
24、FF 重吸收重吸收？作用？作用？利钠、利尿、扩血管利钠、利尿、扩血管抑制抑制ADHADH、醛固酮、醛固酮FF =FF = GFRGFR(125)(125)肾血浆流量肾血浆流量肾血浆流量肾血浆流量(600)(600)20%20%ECBVECBV交感神经兴奋交感神经兴奋交感神经兴奋交感神经兴奋 FF =FF = GFRGFR(125)(125)肾血浆流量肾血浆流量肾血浆流量肾血浆流量(600)(600)20%交感神经兴奋交感神经兴奋交感神经兴奋交感神经兴奋 FF =FF = GFRGFR(125)(125)肾血浆流量肾血浆流量肾血浆流量肾血浆流量ECBVECBV(300)(300)入球小动脉入球小
25、动脉粗而短，收缩粗而短，收缩+ +出球小动脉出球小动脉细而长，收缩细而长，收缩+交感神经兴奋交感神经兴奋交感神经兴奋交感神经兴奋 FF =FF = GFR GFR肾血浆流量肾血浆流量肾血浆流量肾血浆流量(300)(300)ECBVECBV(100)(100)33%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 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
26、增多ECBVECBV入球小动脉入球小动脉入球小动脉入球小动脉牵张牵张牵张牵张致密斑致密斑NaNa+ + 交感兴奋交感兴奋交感兴奋交感兴奋入球小动脉入球小动脉入球小动脉入球小动脉牵张牵张牵张牵张致密斑致密斑ECBVECBVNaNa+ + 交感兴奋交感兴奋交感兴奋交感兴奋肾素肾素肾素肾素 常见全身性水肿的发病机制及特点v心性水肿 (cardiac edema)特点特点: :因重力作用先发于下垂部位因重力作用先发于下垂部位 左心衰左心衰心源性肺水肿心源性肺水肿; ; 右心衰右心衰心性水肿心性水肿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心输出量心输出量特点特点: :腹水为主腹水为主v肝性水肿 (hepaticedema)Whatisthemechanismofhepaticedema?v肾性水肿 (renal edema)特点特点: :眼睑或面部水肿眼睑或面部水肿 Whatisthemechanismofrenaledema?v肺水肿 (lungedema)v脑水肿 (brainedema)
