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1、(Disturbances of water and electrolyte balance)水和电解质代谢紊乱水和电解质代谢紊乱联系方式l孟丹，博导，副研究员，西孟丹，博导，副研究员，西7号楼号楼212室室复旦大学基础医学院生理与病理生理学系复旦大学基础医学院生理与病理生理学系Tel:021-54237392 Email: 学习要求l掌握低渗性、高渗性和等渗性脱水概掌握低渗性、高渗性和等渗性脱水概念、原因和机制及其对机体的影响。念、原因和机制及其对机体的影响。l掌握水肿的概念、发病机制掌握水肿的概念、发病机制及及各类水各类水肿的特点。肿的特点。水水和和电电解解质质代代谢谢紊紊乱乱钾代谢钾代谢
2、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、体液的渗透压体液的渗透压四、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一、体液的容量和分布一、体液的容量和分布(
3、Volume and distribution of body fluid)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组织间液组织间液Interstitial fluid(ISF) 血浆血浆5%Plasma跨细胞液（跨细胞液（transcellular fluidtranscellular fluid）组织间液中有极少的一部分分布于一些密闭的组织间液中有极少的一部分分布于一些密闭的腔隙腔隙( (如关节囊、颅腔、胸膜腔、腹膜腔如
4、关节囊、颅腔、胸膜腔、腹膜腔) )中，中，为一特殊部分，也称第三间隙液（为一特殊部分，也称第三间隙液（third-third-space fluidspace fluid）。由于这一部分是由上皮细胞）。由于这一部分是由上皮细胞分泌产生的，又称为跨细胞液。分泌产生的，又称为跨细胞液。 影响体液容量的因素影响体液容量的因素Body fluid TBW (%) Adult female TBW(%) Adult maleTBW(%) InfantLean607080Normal506070Obese425060q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 (Electrolyt
5、e 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 平均正常值平均正常值 三、体液的渗透三、体液的渗透压压 和水和水的交换的交换(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) 溶液所具有的吸引和保留溶液所具有的吸引和保留水分子的能力，其大小与溶液中水分子的能力，其大小与溶
6、液中所含溶质颗粒数目成正比而与溶所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。质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，虽仅占血浆总渗透压的0.5%0.5%，但对于维持血管内外液体的交，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换和血容量具有十分重要的作用作用。 ( (二二) )体内水的交换体内水的交
7、换(Water movement in the body)1.1.细胞内外水的运动细胞内外水的运动(water movement between outside-inside cell) 水自由通过水自由通过, ,蛋白质、蛋白质、NaNa、K K、CaCa2+2+等不能自等不能自由通过由通过2.2.血管内外水的运动血管内外水的运动(water movement between outside-inside 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v每日最低尿量每日最低尿量500ml500mlv呼吸道失水呼吸道失水v皮肤不显性蒸
8、发皮肤不显性蒸发生理需水量生理需水量: : 1500ml/dayv粪便水粪便水四、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)口渴中枢口渴中枢细胞外液细胞外液渗透压渗透压 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压力感受器压力感受器其它其它ADHA
9、DH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
10、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。 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五、五、水和钠的生理功能水和钠的生理功能(Physiologic function of water and sodium)( (一一) )水的生理功能水的生
11、理功能(Function of body water)促进物质代谢促进物质代谢 调节体温调节体温 润滑作用润滑作用 结合水的作用结合水的作用( (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骨（40%）ECF （50%） 130150mmol/L(血钠）ICF（10%） 10mmol/L体钠分布体钠分布: 4050mmol/kg: 4050mmol/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
12、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100-200mmol钠20-50mg/g碘(Disturbances of water and sodium metabolism) 第一节第一节 水、钠代谢紊乱水、钠代谢紊乱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
13、过程。Dehydration signs:病例病例1 1l8 8岁女孩，严重腹泻岁女孩，严重腹泻4 4天，表情淡漠，对问题反天，表情淡漠，对问题反应支离破碎，皮肤弹性下降，眼球下陷。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90/60 mmHg90/60 mmHg，呼吸深，呼吸深，2626次次/mim/mim，Hb 170g/LHb 170g/L，两肺（，两肺（- -），腹软无压），腹软无压痛，血浆痛，血浆pH7.13pH7.13，血钠，血钠125 mmol/L125 mmol/L1.1.概念概念(concept) 又称低容量性低钠血症又称低容量
14、性低钠血症 (hypovolemic hyponatremia)( (一一) ) 低渗性脱水低渗性脱水(Hypotonic dehydration) v 失钠失水失钠失水v 血清血清NaNa+ +浓度浓度 130 mmol/L v 血浆渗透压血浆渗透压 150 mmol/L v血浆渗透压血浆渗透压310 mmol/L2.2.原因原因 (causes) (1)(1)水摄入减少水摄入减少(decrease of intake) (2)(2)水水丢失过多丢失过多(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
15、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 液液细细 胞胞 内内液液 减减 少少高渗性高渗性脱脱 水水口口渴渴中中枢枢细细胞胞 内内 脱脱 水水细细胞胞外外液液渗渗 透透 压压 细细 胞胞 内内液液 进进 入入细细 胞胞 外外 严严重重脑脑细细胞胞 脱脱 水水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 体温升高体温
16、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1.1.概念概念(concept) ( (三三) ) 等渗性脱水等渗性脱水(Isotonic dehydration) v 失水失钠失水失钠v serumNa+ 130150 mmol/Lv
17、plasma osmotic pressure 280310 mmol/L2.2.原因原因 (causes) 丢失丢失等渗液等渗液(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) 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（细胞内外液减少）（细胞内外液减少） （细胞外液减少）（细胞外液减少） （细胞外液减少）
18、（细胞外液减少） 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低渗性脱水低渗性脱水 等渗性脱水等渗性脱水 高渗性脱水高渗性脱水 昏迷病人易出现昏迷病人易出现 大汗病人易出现大汗病人易出现 尿崩症病人易出现尿崩症病人易出现 大面积烧伤病人易出现大面积烧伤病人易出现 腹泻后只饮水易出现腹泻后只饮水易出现高高高高高高等等低低二、水过多二、水过多(Water excess)体液容量增多体液容量增多Excess of body water1.1.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(w
19、ater 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 血清钠血清钠 130 mmol/L v 血浆渗透压血浆渗透压 回流回流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)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
20、pulmonary edemaLeft heart 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
21、diseases分解代谢分解代谢丢失丢失合成合成 低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) 丝虫病丝虫病象皮腿象皮腿Elephantiasis(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999999.59
22、9.5 肾小管重吸肾小管重吸收收65657070 近曲小管吸近曲小管吸收收0.50.51 1 排出体外排出体外 钠水潴留钠水潴留Efferent arterioleEfferent arteriole( (decreased glomerular filtration rate) ) 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（2 2）肾小管重吸收增加）肾小管重吸收增加(Increased tubular reabsorption)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
23、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）(characteristics and effects of edema)3.3.水肿的特点及水肿的特点及 对机体的对机体的影响影响（1 1）水肿液的性状）水肿液的性状 漏出液漏出液Transdate渗出液渗出液Exudate原原 因因非炎性非炎性炎性炎性外外 观观清清浊浊比比 重重蛋蛋 白白细胞数细胞数细细 菌菌1.0151.0152.5g%2.5g%500/100ml1.0181.0183g%-5g%3g%-5g%500/100ml500/100ml有有（2 2）水肿的皮肤特点）水肿的皮肤特点 v显
24、性水肿显性水肿（frank edema) 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（cardiac edema) 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（renal edema） 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（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： 稀释毒素稀释毒素 运送抗体运送抗体v 不利影响
25、：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高热患者易发生A.高渗性脱水B.低渗性脱水C.等渗性脱水D.水中毒E.细胞外液显著丢失A单选题低渗性脱水时体液丢失的特点是A细胞内液和外液均明显丢失B细胞内液无丢失仅丢失细胞外液C细胞内液丢失，细胞外液无丢失D血浆丢失，但组织间液无丢失E血浆和细胞内液明显丢失B单选题临床上对低渗性脱水患者一般首先应用A高渗性氯化钠液B低渗性氯化钠液C等渗性氯化钠液D10%葡萄糖液E50%葡萄糖液C单选题水中毒的特征是A组织间液增多B血容量急剧增加C细胞外液增多D过多的低渗性液体潴留E过多的液体积聚于体腔D单选题思考题思考题l名词解释：低渗性、高渗性和等渗性脱水，水中毒，水肿，跨细胞液等 l低渗性、高渗性脱水的定义、临床表现及其发生机制
