1、(Disturbances of water and electrolyte balance),第三章 水和电解质代谢紊乱,病理生理教研室 高建明,(Disturbances of water and sodium balance),第一节 水、钠代谢障碍,(Normal metabolism of water and electrolyte),水与电解质的正常代谢,一、体液的容量和分布 (Volume and distribution of body fluid),体内的水和溶解在其中的物质。,(Water and electrolytes balance),水与电解质平衡,Total bo
2、dy water (TBW) 60%,Transcellular fluid(third space fluid) 1,影响体液容量的因素,年龄、性别、胖瘦,二、体液的电解质 (Electrolyte in body fluid),ECF: Na+、Cl-、 HCO3-,ICF: K +、 Mg2 +、 HPO42- Pr-,血Na 140 mmol/L 血Cl 104 mmol/L 血HCO3 24 mmol/L,平均正常值,三、体液的渗透压 和水的交换 (Osmotic pressure of body fluid and water movement),(一)体液的渗透压 (Osmoti
3、c pressure of body fluid),280310 mmol/L,血浆渗透压,(二) 水的交换 (Water movement ),1.细胞内外水的运动 (water movement between outside-inside of cell),水自由通过, 蛋白质、Na、K、Ca2+等不能自由通过,2.血管内外水的运动 (water movement between outside-inside of capillary),蛋白质等大分子物质受限, 水和电解质自由交换,3. 体内外水的运动 (Water movement between outside-inside of
4、body),每日最低尿量500ml,呼吸道失水,皮肤不显性蒸发,生理需水量: 1500ml/day,(从尿排代谢废物35g/日 最大浓度68g）,粪便排水,（三）水和钠的生理功能(Physiologic function of water and sodium),1、水的生理功能 (Function of body water),促进物质代谢调节体温润滑,2、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,四、水与钠平衡的调节(Regulation of water and sodium balance),1.渴
5、感(thirst),2.抗利尿激素 (antidiuretic hormone , ADH),ECF渗 透压,有效循 环血量,3.醛固酮(aldosterone),有效循 环血量,醛固酮分泌的调节及其作用示意图,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 多 Na 少,醛固酮,肾小管,Na HO2重吸收,循环血量增加,血管紧张素原,4.心房肽( atrial natriuretic peptide, ANP),心房扩展 血容量增加 血Na+增高 血管紧张素增多,ANP,减少肾素分泌 抑制醛固酮
6、分泌 对抗血管紧张素的缩血管作用 拮抗醛固酮的保Na+作用,5.水通道蛋白（aquaporins, AQP),AQP家族有10个成员：AQP 0 9 分成两类： AQP 3、AQP 7、AQP 9是水、甘 油、尿素等小分子的共同通道；其它则对水有选择性 特异性的组织分布,(Disturbances of water and sodium balance),水、钠代谢紊乱,类型（Classification）,（一）根据体液的渗透压来分 脱 水：低渗性、高渗性、等渗性 水过多：低渗性（水中毒）、高渗性（盐中毒）、等渗性（水肿） （二）根据血钠浓度和体液容量来分 低钠血症：低容量性、高容量性、等容
7、量性 高钠血症：低容量性、高容量性、等容量性 正常血钠性水紊乱：等渗性脱水、水肿,低钠血症（hyponatremia) The serum sodium concentration130 mmol/L,1.概念(concept),低渗性脱水(Hypotonic dehydration),(一)低容量性低钠血症 (hypovolemic hyponatremia),sodium loss water lossserumNa+ 130 mmol/L plasma osmotic pressure 280 mmol/L,2.原因 (causes),丢失过多(lost from ECF),胃肠道丢失(
8、gastrointestinal losses) 肾性失钠(renal losses) 皮肤丢失(skin losses) 液体积聚在第三间隙 (accumulate in third space),失Na+失水,水移入 细胞,3. 影响(effects),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。,低渗性脱水的主要脱水部位 ECF 对病人的主要威胁 循环衰竭,4防治的病理生理基础(pathophysiological basis of prevention and treatment),防治原发病，去除病因,适当补液，恢复ECF容量,1.概念(c
9、oncept),水中毒 (water intoxication),(二)高容量性低钠血症(hypervolemic hyponatremia),低渗性液体在体内潴留的病理过程serumNa+ 130 mmol/L plasma osmotic pressure 280 mmol/L,2.原因 (causes),(1) 水排出减少 (decrease of water excretion),(2) ADH分泌过多,急、慢性肾功能障碍,应激ADH分泌异常增多综合症 syndrome of inappropriate ADH secretion,(3) 入水过多,水潴留,3. 影响(effects)
10、,细胞内外液量均，渗透压均,水潴留的主要部位是细胞内,对机体危害最大的是脑水肿,4防治的病理生理基础(pathophysiological basis of prevention and treatment),预防,限水,排泄：利尿,转移：小剂量高渗盐水 (减轻细胞水肿),高钠血症（hypernatremia) The serum sodium concentration 150mmol/L,1.概念(concept),低容量性高钠血症(hypovolemic hypernatremia),water losssodium lossserumNa+ 150 mmol/L plasma osmo
11、tic pressure 310 mmol/L,高渗性脱水 (hypertonic dehydration),2.原因 (causes),(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,失水失Na+,3. 影响(effects),脱水热 (dehydration fever) 因皮肤蒸发水减少 引起的体温上升。,高渗性脱水的主要发病环节 ECF高渗 主要脱水部位 ICF减少,4防治的病理生理基础(pathophysiological basis of prevention
12、 and treatment),及时补水,适当补钠,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)。,1分类(Classification ),(4)按水肿液存在状态,显性水肿（frank edema) 又称凹陷性水肿(pitting edema),隐性水肿（recessive edema),粘液性水肿(myxedema),2. 水肿的机制 (mechanisms of edema),影响组织
13、液生成回流的基本因素,毛细血管内压 20mmHg 组织流体静压 -10mmHg 有效流体静压 30mmHg 血浆胶体渗透压 25mmHg 组织胶体渗透压 15mmHg 有效胶体渗透压 10mmHg,平均有效滤过压 20mmHg,(1)血管内外液体交换异常(imbalance of exchange between intra- and extra-vascular fluid),组织液生成回流,Alteration in capillary hemodynamics that favors the movement of fluid from the vascular space into i
14、nterstitium.,毛细血管流体静压增高(increased capillary hydrostatic pressure) 充血性心力衰竭；静脉血栓；动脉充血,血浆胶体渗透压降低 (decreased plasma colloid osmotic pressure)摄入； 合成； 丢失,微血管壁通透性 (increased capillary permeability),漏出液(transudate) 蛋白质含量低，比重低，细胞数少 渗出液(exudate) 蛋白质含量高，比重高， 白细胞多,淋巴回流障碍 (lymphatic obstruction),(2) 体内外液体交换平衡失调(
15、imbalance of exchange between intra- and extra-body fluid),肾小球滤出钠、水9999.5 肾小管重吸收6570 近曲小管吸收0.51 滤出液排出,(decreased glomerular filtration rate),滤过面积 有效循环血量 入球小动脉收缩,肾小球滤过率下降,近曲小管重吸收钠水,肾小球滤过分数（filtration fractiong，FF）,心房肽分泌,远曲小管和集合管重吸收钠水,醛固酮分泌,抗利尿激素分泌,循环血量减少: 出球小动脉收缩入球小动脉收缩 肾小球滤过率/肾血浆流量 滤过分数增加,血浆从肾小球滤出增多
16、 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 近曲小管重吸收钠水增多,3.水肿的特点及对机体的影响,水肿的特点：水肿液的性状 漏出液渗出液水肿的皮肤特点 凹陷性水肿（显性水肿）隐性水肿全身性水肿的分布特点 重力效应组织结构特点 局部血液动力学,水肿对机体的影响：有利的一面 不利的影响 营养障碍对组织器官功能的影响,心性水肿(cardiac edema) 左心衰心源性肺水肿 右心衰心性水肿,特点:因重力作用先发于下垂部位,机制,右心功能,(Potassium homeostasis and its disorders),第二节 钾代谢及钾代谢障碍,一、正常钾代谢(Normal m
17、etabolism of potassium),1.钾的含量及体内分布,钾总量：5055 mmol/kg,细胞内 90%（140160）,骨骼 7.6%,跨细胞液(消化液） 1%,细胞外液 1.4%（3.5 5.5）,2.钾的来源与排泄,钾的来源：摄入 50200 mmol/L/天所有动、植物细胞富含钾，90% 由小肠吸收,钾的排泄：肾脏 90%肠道 10%（受醛固酮调节）汗液 多吃多排，少吃少排，3050 mmol/d不吃也排，5 10 mmol/d,3.钾平衡的调节 (Regulation of potassium balance),跨细胞转移,肾调节,细胞之间的转移：,跨细胞转移,泵-漏
18、机制,胰岛素 Na-K-ATPase ,进 儿茶酚胺 -R 进 -R 出 Ke 高 进低 出 酸碱平衡 酸 出碱 进 渗透压 高 出 运动 加强 出 机体总钾 减少 出,钾的肾脏调节,肾小球：滤过,病理生理学Pathophysiology,近曲小管和髓袢：几乎全部吸收（9095%）,远曲小管和集合管：钾分泌和重吸收的调节,分 泌 钾,主细胞,血钾,血钠,Na,K,钾,钠,Na-K泵活性,膜对钾的通透性,钾的电化学梯度,闰细胞,K,H,H,K,重 吸 收,H,K,钠,钾,H（）,醛固酮 排钾 K+e 增加 排钾远曲小管尿流速 酸碱平衡 碱 排钾,4.功能(function),参与细胞代谢(Pro
19、moting the cell metabolism),维持细胞膜静息电位 (Maintenance of the resting membrane potential),调节渗透压和酸碱平衡 (Regulating the osmotic pressure and acid-base balance),二、低钾血症(Hypokalemia),概念 (concept)Serum K+ 3.5mmol/L,缺钾(potassium deficit) 体内钾缺失,(一)原因和机制 (Causes and mechanisms),1. 摄入不足 (decreased K+ intake),钾来源减少
20、,不吃也排,Hypokalemia,2. 失钾过多 (increased K+ excretion),消化液丢失,肾失钾,排钾性利尿剂 渗透性利尿 皮质激素、醛固酮 Cusings disease 肾小管性酸中毒,3.钾向细胞内转移 (K shifts into the cells),胰岛素治疗(insulin therapy),碱中毒(alkalosis),低钾性家族性周期性麻痹 (hypokalemic familial periodic paralysis),碱中毒(alkalosis),H+,血K+ ,(二)对机体的影响 (Effects),对神经肌肉兴奋性的影响(effects on
21、 neuromuscular excitability),神经肌肉兴奋性,血K+,机制 (mechanism),超极化阻滞 (hyperpolarized blocking),因静息电位与阈电位距离增大 而使神经肌肉兴奋性降低的现象。,表现 (manifestations),CNS：萎靡、倦怠、嗜睡,骨骼肌：四肢无力软瘫，呼吸肌麻痹,胃肠道平滑肌：食欲不振、腹胀、 麻痹性肠梗阻,2.对心脏的影响 (effects on the heart),血K+,膜对K+通透性,K+外流,静息膜电位, 0期Na+内流, 0期除极化,4期自动除极化, 2期Ca2+ 内流,心肌代谢障碍,复极延缓T波低平,出现U
22、波,传导性P-R间期延长， QRS波增宽,自律性房性、室性期前收缩,心电图的变化,低钾血症时心电图的改变,3.对肾功能的影响 (effect on renal function),4.对酸碱平衡的影响 (effect on acid-base balance),H+ 向细胞内转移增多；肾脏排氨增多,(三) 防治的病理生理基础(Pathophysiological basis of prevention and treatment),先口服后静脉 见尿补钾 控制量和速度 严禁静脉注射,三、高钾血症(Hyperkalemia),概念(Concept)Serum K+ 5.5mmol/L,(一)原因
23、和机制 (Causes and mechanisms),1. 排钾减少 (decreased K+ excretion),少尿(oliguria),潴钾性利尿剂,醛固酮,2. K+从细胞内逸出 (K+ shifts out of cells),高血糖合并胰岛素不足,酸中毒(acidosis),高钾性周期性麻痹 (hyperkalemic periodic paralysis),某些药物,酸中毒(acidosis),H+,血K+ ,入钾过多(increased K+ intake) 4.假性高钾血症(pseudohyperkalemia),(二)对机体的影响(Effects),1. 对神经肌肉兴
24、奋性的影响 (effects on neuromuscular excitability),神经肌肉兴奋性先后,血K+ ,机制 (mechanism),除极化阻滞 (hypopolarized blocking),静息电位等于或低于阈电 位使细胞兴奋性降低的现象。,2.对心脏的影响 (effects on the heart),心肌兴奋性先后,血K+,细胞内外K+差,静息电位,与阈电位距离,兴奋性, 低于阈电位, 兴奋性,0期Na+内流,0期除极化,传导性,膜对K+通 透性, 4期K+外流, 自动除极化, 自律性,Ca2+内流,收缩性,3期K+外流,复极加速 T波高尖,传导性 P-R间期延长 QRS波增宽,传导阻滞及自律性 心律失常,心电图的变化,高钾血症时心电图的变化,3.对酸碱平衡的影响 (effects on acid-base balance),(三) 防治的病理生理基础(Pathophysiological basis of prevention and treatment),减少血钾来源,促进钾移入细胞,对抗钾的毒性,排钾,
