1、第十四章水与无机盐代谢 自测练习题一、名词解释1. 细胞内液2. 细胞外液3. 营养性缺铁性贫血4. 呼吸性酸中毒 5. 溶骨作用6. 可扩散钙7. 代谢水8. 生理需水量9. 醛固酮10.成骨作用二、简答题1. 水和一般无机盐对于人体有何生理意义?2. 有哪些情况会导致低血钾症?低血钾时有何表现?3. 影响钙、磷吸收的因素有哪些? 4. 简述碘的来源、生理功能及缺乏症。5. 简述钠的生理作用。6. 简述钾的生理作用。7. 人体中的镁是怎样吸收、排泄的? 8. 简述镁的生理功能。答 案一、名词解释 1. 细胞内液:存在于细胞内的水 (包括红细胞内)称为细胞内液,它占体内总水量的 67-75,或
2、约为体重的 50。2. 细胞外液:所有存在于细胞外面的水称为细胞外液,它约占体内总水量的 25,或约为体重的 20。细胞外液又分为两个主要的部分,即存在于血管内的血浆和血管外的组织间液,它们是用血管壁分开的。血浆约占体重的 5。组织间液约为体重的 15。3.营养性缺铁性贫血:营养性缺铁性贫血(nutritional iron deficiency anemia,简称 IDA)是由于铁摄入不足或吸收不良,需要量增加,丢失过多,造成铁缺乏。尤其是婴幼儿,由于生长发育迅速,体内铁储备又不足,如果不能及时给予补充,势必会影响血红蛋白的合成而引起缺铁性贫血(营养不良性贫血) 。4. 呼吸性酸中毒:由于肺
3、部病变,使排出的 CO2 减少,使 CO2 潴留于体内,PCO 2 升高,H2CO3 浓度增加,血液 pH 值有降低趋势,严重时,pH 7.35,这种因呼吸原因引起的酸中毒称为呼吸性酸中毒。5. 溶骨作用:骨在不断的新旧更替之中,原有旧骨的溶解和消失称为骨的吸收(bone resorption)或溶骨作用( osteolysis) 。6. 可扩散钙:可扩散钙主要为游离 Ca2及少量与柠檬酸或其它酸结合的可溶性钙盐。7. 代谢水:营养物质在体内氧化所产生的水称为代谢水或内生水。每氧化 1g 脂肪、糖和蛋白质约分别产生 1.07、0.60 和 0.41mL 水。当水源缺乏时,代谢水在对机体水的供应
4、上起着重要的作用。8. 生理需水量:动物正常从粪中(人约为 80150mL)和不感觉蒸发丢掉一定量的水,这个数量再加上最低排尿量就是临床上所说的“生理需水量” 。9. 醛固酮:醛固酮是肾上腺皮质分泌的一种激素,它的作用是促进肾小管重吸收 Na+。当醛固酮的分泌量多时,Na+的排出则减少甚至不排,而醛固酮分泌少时则 Na+的排出增多。虽然醛固酮能控制的滤过液中 Na+的比例很小,但其绝对量则很大,这是因为肾小球滤过液的量很大之故。10.成骨作用:骨的生长、修复或重建过程,称为成骨作用。二、简答题1. 对所有生物来说水都是非常重要的。水是机体代谢反应的介质,并且要求水的含量合适;水本身也参加许多代
5、谢反应;营养物质的运入细胞和细胞代谢产物的运到其他组织或排出体外,都需要有足够的水才能进行;水并且是体温调节所必需的物质。因此机体的含水量必需恒定适当。当体内的含水量过多或过少时,都会引起代谢的紊乱而造成疾病。由于以上原因,动物在禁水时一般比单纯禁食死亡得快。体内水的含量正常恒定是靠水的摄入和排出来维持的。体内的钠约一半左右在细胞外液中,在这里起着主要的生理作用。其余大部分在骨胳中。当体内缺钠时,骨中钠的一部分可被动用以维持细胞外液的钠含量,但大部分不能动用。细胞内液中钠的含量很少。 由于细胞外液中 Na+占阳离子总量的 90左右,而且阴离子的含量随阳离子的增减而增减,所以 Na+和与之相应的
6、阴离子所起的渗透压作用占细胞外液总渗透压的 90左右。由此可见,Na +是维持细胞外液的渗透压及其容积的决定性因素。此外,为了维持神经肌肉的正常应激性,要求体液中各种离子有一定的浓度和比例,所以 Na+的正常浓度对维持神经肌肉的正常应激性有重要的作用。由于在代谢过程中,像 Na+这类离子是不会产生或消失的,所以体内 Na+的含量主要由摄入和排出进行调节。2. 血清钾的浓度低于正常时称为低血钾症。它可因钾的摄人减少而造成。前已述及,当钾的摄入停止时,钾的排出不能立即停止,因而引起体内缺钾。体内缺钾时,由于细胞内的钾可释放一部分至细胞外,故血钾不一定明显降低。但当不吃饲料的动物继续饮水,或注射给无
7、钾液体数天后,可见到明显的低血钾。病畜呕吐或腹泄而丢失大量体液时可使机体缺钾。此时如用无钾液体补充体液的丢失,则易于出现低血钾。肾上腺皮质机能亢进或长期使用肾上腺皮质激素可使钾由尿中丢失过多而出现低血钾。在碱中毒时可引起明显的低血钾。在酸中毒时,即使机体己经因其他原因而缺钾,但因细胞内 K+的外溢以换入 H+,可不出现低血钾。而当酸中毒纠正后,常可出现低血钾。低血钾时出现神经症状、肌肉无力和心律紊乱等。3. 影响钙、磷吸收程度的因素很多,主要的如下: 其他因素相同时,饲料中钙的含量超多吸收的钙量也越多,但吸收的百分数则下降,反之亦是。另外钙的吸收率受动物需要量的影响。 肠道 pH 对磷酸钙、碳
8、酸钙等的溶解度有很大影响。在碱性、中性溶液中这些化合物的溶解度很低,难于吸收。而在酸性溶液中它们的溶解度大大增加,易于吸收。 饲料中钙磷的比值对钙、磷的吸收有很大影响,这是因为磷酸钙的溶解度积是一个常数的原因。饲料中钙过多则影响磷的吸收,磷过多也影响钙的吸收。而二者中有一种吸收不足,都影响骨的生成,多吸收的那种也不能为机体利用而只有排出体外。因此在家畜饲养中必须注意调整饲料中钙、磷含量的比值。一般说来,饲料中的钙:磷比值以2:115:1 为宜。但不同动物对不适宜的钙:磷比值的忍受力是不同的。 饲料中的其他因素 由于溶解状态的钙和磷易于吸收,不溶解的水易吸收,因而饲料中任何影响钙、磷溶解度的因素
9、都影响钙、磷的吸收。 维生素 D 促进钙的主动吸收,对磷的吸收也有一定的促进作用。这大概是由于促进钙吸收后,使局部的钙:磷比值有利于磷的吸收之故。 甲状旁腺素促进钙的吸收。其作用机制可能与它促进 1,25二羟胆钙化醇的生成有关。 随年龄的增长钙的吸收降低。4. 碘主要由食物中摄取,碘的吸收快而且完全,吸收率可高达 100%。吸收入血的碘与蛋白结合而送输,主浓集于甲状腺被利用。体内碘主要由肾排泄,约 90%随尿排出,约 10%随粪便排出。碘主要参与合成甲状腺素(三碘甲腺原氨酸, (T3),和四碘甲腺原氨酸(T 4)。甲状腺素在调节代谢及生长发育中均有重要作用。成人缺碘可引起甲状腺肿大,称甲状腺肿
10、。胎儿及新生儿缺碘则可引起呆小症、智力迟钝、体力不佳等严重发育不良。常用的预防方法是食用含碘盐或碘化食油等。5. 体内的钠约一半左右在细胞外液中,在这里起着主要的生理作用。其余大部分在骨骼中。当体内缺钠时,骨中钠的一部分可被动用以维持细胞外液的钠含量,但大部分不能动用。细胞内液中钠的含量很少。由于细胞外液中 Na+占阳离子总量的 90左右,而且阴离子的含量随阳离子的增减而增减,所以 Na+和与之相应的阴离子所起的渗透压作用占细胞外液总渗透压的 90左右。由此可见,Na +是维持细胞外液的渗透压及其容积的决定性因素。此外,为了维持神经肌肉的正常应激性,要求体液中各种离子有一定的浓度和比例,所以
11、Na+的正常浓度对维持神经肌肉的正常应激性有重要的作用。6. 钾与维持细胞的正常代谢有关。已知许多酶的活性依赖于钾的正常浓度。例如糖代谢与钾有密切关系,在糖原合成时必须有一定量的钾进入细胞。因此当投给动物葡萄糖和胰岛素时,K +由细胞外转入细胞内,甚至出现低血 K+。又如在细胞蛋白质分解时,K +由细胞内排出,平均每分解 1g 氮释放出约 2.7lmmolK+。而在蛋白质合成时,则有同样量的 K+进入细胞。由于钾是细胞内的主要阳离子,因而在维持细胞内液的正常渗透压中起着重要的作用。在维持体液的酸碱平衡中也起着重要的作用。神经肌肉的正常应激性靠体液中各种离子的正常浓度和比例来维持,K +是其中的
12、一个重要成员。K +的浓度对心肌收缩运动的协调具有重要作用。血浆 K+浓度高时对心肌有抑制作用,高到一定程度可使心脏停跳在舒张期。血浆 K+浓度低时则常产生心律紊乱,过低时可使心脏停跳在收缩期。7. 人体每日镁的需要量为 0.24g,主要从绿色蔬菜中获得。镁的吸收主要在小肠,膳食中磷酸盐和乳糖的含量、肠腔内镁的浓度及肠道功能状态均影响镁的吸收。维生素 D 对肠道镁的吸收有轻微的促进作用。钙与镁的吸收有竞争作用。因此,食物中含钙过多则妨碍镁的吸收。镁的排泄主要是通过肠道和肾脏。60%-70%的镁从粪便排出,血浆中可扩散镁可透过肾小球滤出,大部分可被肾小管重吸收,只有 2%-10%随尿排出。缺镁则
13、肾小管重吸收加强,而甲状腺素促进镁的排泄。8.镁是许多酶系的辅助因子或激活剂,广泛参与体内各种物质代谢,包括蛋白质、脂肪、糖及核酸的代谢。镁离子对神经系统和心肌作用十分重要,对中枢神经系统和神经肌肉接头,镁离子能起到镇静和抑制作用。对于神经肌肉应激性,Mg 2+与 Ca2+是协同的,但对于心肌则 Ca2+与 Mg2+的作用又是拮抗的,因此,低血镁可引起与低血钙类似的手足搐搦症,而镁中毒则可导致四肢软弱无力、心律不齐等。镁作用于外周血管可引起血管扩张。血清 Mg2+浓度对甲状旁腺激素(PTH)和降钙素(CT)的分泌均有影响。血清 Mg2+浓度过低,则 PTH 分泌受抑制,而不再受 Ca2+的调节。因此,可出现低血钙与低血镁并存的情况。新生儿低血钙亦往往伴有低血镁,单独给予镁剂,则血镁和血钙均可升高。此外,低血镁还可影响 PTH 对靶细胞的作用,此时给予外源性 PTH 亦不起反应。高血镁可刺激 CT 的分泌,结果可出现低血钙与高血镁并存的情况。