1、水、电解质代谢紊乱,Disturbances of water and electrolyte balance,病理生理学教研室 冀菁荃,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?有哪些脱水的类型?脱水病人是不是都有少尿的表现?你听说过水中毒吗?,Questions,Disturbances of water and electrolyte balance,水和电解质平衡水、钠代谢障碍钾代谢障碍,Disturbances of water and electrolyte balance,第一节 水与电解质的正常代谢,Normal metabolism of
2、 water and electrolytes,Disturbances of water and electrolyte balance,一、体液的容量和分布,（Volume and distribution of body fluid）,normal metabolism of water and electrolytes,体液 (body fluid),体内的水和溶解在其中的物质。,水在不同年龄人中所占比例不同,一、体液的容量和分布,（Volume and distribution of body fluid）,normal metabolism of water and electro
3、lytes,体液 (body fluid),体内的水和溶解在其中的物质。,Water distribution % of body weight,Total Body Water (TBW) 50 80 Intracellular fluid (ICF) 3045 Extracellular fluid (ECF) 2035Interstitial fluid 1530Intravascular fluid (Plasma ) 5 Transcellular fluid (third space) 12,Tab 1. Normal water distribution in the body,
4、ICF 40%,组织间液 15%,透细胞液 2%,慢交换液 2%,血液 5%,Fig.1 体液的分布,体液含量及分布因年龄、性别、胖瘦情况而异。,normal metabolism of water and electrolytes,(Water and electrolytes balance),水与电解质平衡,normal metabolism of water and electrolytes,二、体液的电解质,（Electrolyte in body fluid）,normal metabolism of water and electrolytes,ECF,ICF,0,40,80,1
5、20,160,Na+ K+ Cl- HCO3- HPO42-,二、体液的电解质,（Electrolyte in body fluid）,normal metabolism of water and electrolytes,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,normal metabolism of water and electrolytes,二、体液的电解质,（Electrolyte in body fluid）,各种体液主要电解质含
6、量(mmol/L),0,35-85,5,35-85,汗液,30,100,5,140,肠液,40,110,8,140,胆汁,0-15,40-80,5,148,胃液,15,10-30,20,10-30,唾液,9,3,147,9,细胞内液,22-28,103,4.5,142,血清,HCO3-,Cl-,K+,Na+,体液,normal metabolism of water and electrolytes,二、体液的电解质,（Electrolyte in body fluid）,三、体液的渗透压,（Osmotic pressure of body fluid ）,血浆渗透压主要决定于离子,尤其是Na
7、+ 浓度的高低;血浆渗透压的正常范围： 280310mmol/L (mOsm/L)280 mmol/L ：低渗280310 mmol/L :等渗310mmol/L :高渗,normal metabolism of water and electrolytes,渗透压是由溶液中溶质微粒所产生的渗透效应形成的。其大小取决于溶质的微粒数目，而与溶质微粒的大小无关。,四、水和电解质的运动,（ Movement of water and electrolytes）,(一) 细胞内外水的运动,(Water movement between outside-inside of cell),水自由通过, 蛋白
8、质、Na、K、Ca2+等不能自由通过,normal metabolism of water and electrolytes,四、水和电解质的运动,（ Movement of water and electrolytes）,(二) 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,normal metabolism of water and electrolytes,五、水的生理功能和水平衡,（ Physiologic function and maintenance of
9、water ）,(一) 水的生理功能,(Function of body water),1. 是一切生化反应进行的场所；同时还参与水解、水化、加水脱氢等重要反应； 2. 水不仅是良好的溶剂，能使许多物质溶解，而且黏度小，易流动，因而有利于营养物质和代谢产物的运输； 3. 对体温调节起重要作用； 4. 具有润滑作用 5. 结合水的作用,normal metabolism of water and electrolytes,(二) 水的平衡,(maintenance of body water),Tab 3. Water intake and loss per day in normal adul
10、t,Water intake (ml/d) Water loss (ml/d) Lowest water loss (ml/d),Drink 10001500 Urine 10001500 Urine 500 Food 700 Feces 100 Feces 100 Oxidation water 300 Respiration 400 Respiration 400Skin 500 Skin 500,Total 20002500 Total 20002500 Total 1500,normal metabolism of water and electrolytes,五、水的生理功能和水平衡
11、,（ Physiologic function and maintenance of water ）,(二) 水的平衡,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）,(maintenance of body water),normal metabolism of water and electrolytes,五、水的生理功能和水平衡,（ Physiologic function and maintenance of water ）,六、钠的生理功能和钠平衡,（ Physiologic function a
12、nd maintenance 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,(一) 钠的生理功能,(Function of sodium),Maintaining the osmotic pressure and volume of ECF.Maintaining the excitability of nerve and muscle.,normal metabolism of water and electrolytes,(二) 钠的平衡,(maintenance of sodium),1. 含量与分布 (Distribution of body sodium
13、),正常成人体内含钠总量：4050mEq/kg体重细胞外液： 50%左右细胞内液： 10%左右骨骼的基质：约有40% 不可交换 血清钠浓度：正常范围130150mmol/L，平均140mmol/L（140mEq/L） 细胞内液钠浓度：约10mmol/kg水（10mEq/kg水）,normal metabolism of water and electrolytes,六、钠的生理功能和钠平衡,（ Physiologic function and maintenance of sodium ）,(二) 钠的平衡,2. 吸收与排泄 (maintenance of body sodium ),摄入（i
14、ntake)：随饮食约100 200mEq/日。（主要来自食盐）。几乎全部经小肠吸收。 排出 (loss)：主要经肾随尿排出。特点：排出与摄入钠量几乎相等；肾脏的保钠能力较强；钠也可随汗液分泌排出；钠的排出通常也伴有氯的排出。,多吃多排 少吃少排 不吃不排,(maintenance of sodium),normal metabolism of water and electrolytes,六、钠的生理功能和钠平衡,（ Physiologic function and maintenance of sodium ）,WHO建议：5-6克/天,七、水与钠平衡的调节,（ Regulation of
15、 water and sodium balance）,水和电解质的平衡受神经和体液的调节渴感的作用抗利尿激素 (ADH) 的作用醛固酮 (aldosterone,ADS) 的作用心房利钠因子 (ANF) 的作用,normal metabolism of water and electrolytes,血管紧张素,血浆晶体渗透压,有效血容量,渴感,(一) 渴感 ( The sensition of thirst),渗透压感受器 +,饮水,血浆晶体渗透压,渴感消失,下丘脑视上核侧面有口渴中枢；,normal metabolism of water and electrolytes,七、水与钠平衡的调
16、节,（ Regulation of water and sodium balance）,(二) 抗利尿激素,(antidiuretic hormone , ADH),normal metabolism of water and electrolytes,七、水与钠平衡的调节,（ Regulation of water and sodium balance）,ADH的作用部位是远端小管和集合管。 它由下丘脑视上核和室旁核的神经元分泌，并在神经垂体贮存。,抗利尿激素的调节作用,(三) 醛固酮,(aldosterone, ADS),normal metabolism of water and ele
17、ctrolytes,七、水与钠平衡的调节,（ Regulation of water and sodium balance）,ADS是肾上腺皮质球状带分泌的盐皮质激素。 其主要作用是促进肾远端小管对 Na的主动重吸收，同时通过Na-K和Na-H交换而促进K和H的排出。,保钠保水、排钾,(四) 心房利钠多肽,(atrial natriuretic peptide, ANP),急性血容量,血管收缩剂,右心房压力,心房牵张感受器 +,高盐饮食,normal metabolism of water and electrolytes,七、水与钠平衡的调节,（ Regulation of water an
18、d sodium balance）,(四) 心房利钠多肽,(atrial natriuretic peptide, ANP),强大的利钠、利水作用, 抑制近曲小管重吸收钠 尿钠 、尿量 作用于肾上腺皮质球状带 ，抑制醛固酮的分泌 能显著减轻失水或失血后血浆中ADH水平增高的程度,精密地调节水、电解质平衡 舒张血管，降低血压,ANP的作用,normal metabolism of water and electrolytes,七、水与钠平衡的调节,（ Regulation of water and sodium balance）,体液分布与代谢紊乱的关系示意图,总体液 (60%体重),ICF(4
19、0%),?ECF(20%),水代谢紊乱,电解质紊乱,酸碱平衡紊乱,normal metabolism of water and electrolytes,Disturbances of water and electrolyte balance,水和电解质平衡水、钠代谢障碍钾代谢障碍,一名成年男性病人，因呕吐、腹泻发热4天而入院。病人自诉虽口渴厉害但饮水即吐。检查发现：体温38.2，呼吸、脉搏正常，血压14.7/10.7kPa（110/80mmHg），有烦躁不安，口唇干裂。血清钠150mmol/L，尿钠25mmol/L。尿量700ml/D。立即给予静脉滴注5%葡萄糖溶液（300ml/D）和抗生
20、素等。2天后不见好转，反而面容憔悴，软弱无力，嗜睡，浅表静脉萎缩，脉搏加快，尿量较前更少，血压9.6/6.7kPa（72/50mmHg）血清钠122mmol/L，尿钠8mmol/L。,1. 该病人治疗前发生了哪种类型脱水？阐述其发生的原因和机制。 2. 为什么该病人治疗后不见好转？说明其理由。应如何正确补液? 3. 阐述该病人治疗前后临床表面与检查结果变化的发生机制。,Case study,第二节 水、钠代谢紊乱,Disturbances of water and sodium balance,Disturbances of water and electrolyte balance,Dist
21、urbances of water and sodium balance,水钠紊乱的类型,高钠血症,低钠血症,钠正常,* * 水不足 失水为主,正常 中枢对Na+阈值, 钠过多 钠潴留,* * 钠不足 失钠为主正常 ADH异常* 水过多 摄水排水,* * 钠水均不足 失水失钠* * 钠水均多 钠贮水贮,Disturbances of water and sodium balance,* * 水不足 失水为主,正常 中枢对Na+阈值, 钠过多 钠潴留,* * 钠不足 失钠为主正常 ADH异常* 水过多 摄水排水,* * 钠水均不足 失水失钠* * 钠水均多 钠贮水贮,高钠血症,低钠血症,钠正常,
22、水钠紊乱的类型,类型（Classification）,Disturbances of water and sodium balance,脱水 (dehydration) 高渗性 低渗性 等渗性水过多 (water excess) 水中毒水 肿 低钠血症（hyponatremia)The serum sodium concentration150 mmol/L,Disturbances of water and sodium balance,一、脱水 (Dehydration),体液容量不足 (fluid volume deficit),体液容量减少 (2%),Disturbances of w
23、ater and sodium balance,一、脱水 (Dehydration),(一) 低渗性脱水 (hypotonic dehydration),低血容量性低钠血症（hypovolemic hyponatremia),1. 概念 (concept),Salt loss Water loss Serum sodium 130 mmol/LPlasma osmotic pressure 280 mmol/L,Disturbances of water and sodium balance,(一) 低渗性脱水 (hypotonic dehydration),低血容量性低钠血症（hypovol
24、emic hyponatremia),2. 原因 (causes),注意：一般失液不会直接引起低渗性脱水,钠丢失水丢失,一、脱水 (Dehydration),Disturbances of water and sodium balance,(一) 低渗性脱水 (hypotonic dehydration),低血容量性低钠血症（hypovolemic hyponatremia),2. 原因 (causes),胃肠道丢失 (gastrointestinal losses),一、脱水 (Dehydration),Disturbances of water and sodium balance,(一)
25、 低渗性脱水 (hypotonic dehydration),低血容量性低钠血症（hypovolemic hyponatremia),2. 原因 (causes),皮肤丢失 (skin losses),一、脱水 (Dehydration),Disturbances of water and sodium balance,(一) 低渗性脱水 (hypotonic dehydration),低血容量性低钠血症（hypovolemic hyponatremia),2. 原因 (causes),肾性失钠 (renal losses),长期使用排钠性利尿剂急性肾功能衰竭的多尿期Addison病（原发性慢
26、性肾上腺皮质功能减退症）“失盐性肾炎”患者受损的肾小管上皮对醛固酮反应性降低,一、脱水 (Dehydration),Disturbances of water and sodium balance,(一) 低渗性脱水 (hypotonic dehydration),低血容量性低钠血症（hypovolemic hyponatremia),2. 原因 (causes),胃肠道丢失 (gastrointestinal losses) 皮肤丢失 (skin losses) 肾性失钠 (renal losses) 液体积聚在第三间隙 (accumulate in third space),一、脱水 (D
27、ehydration),Disturbances of water and sodium balance,(一) 低渗性脱水 (hypotonic dehydration),低血容量性低钠血症（hypovolemic hyponatremia),3.对机体的影响 (effects to the body),失液+补水,失钠失水 (ECF低渗),ADH,水吸收,尿不少,醛固酮,钠吸收,ECF,ICF,水,ECF量 渗透压,代偿,一、脱水 (Dehydration), 淡漠 嗜睡,Disturbances of water and sodium balance,失代偿,失Na+失水,水移入 细胞,
28、ECF渗 透压,ECF量,组织液,脱水征, 血容量,脉速、BP、V萎陷,ADH, 肾血流量, 醛固酮,尿少、氮质血症,尿Na+, 脑细胞肿胀,正常水平,血浆,组织间液,细胞内液,Disturbances of water and sodium balance,(一) 低渗性脱水 (hypotonic dehydration),低血容量性低钠血症（hypovolemic hyponatremia),3.对机体的影响 (effects to the body),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
29、环衰竭,一、脱水 (Dehydration),Disturbances of water and sodium balance,(一) 低渗性脱水 (hypotonic dehydration),低血容量性低钠血症（hypovolemic hyponatremia),4.防治原则 (principles of treatment ),去除病因 补液: 纠正不适当的补液种类，一般用等渗液； 低渗重者可用3-5%高渗盐水（减轻细胞水肿） 抢救休克,等渗或高渗盐水,一、脱水 (Dehydration),Disturbances of water and sodium balance,(二) 高渗性脱
30、水 (hypertonic dehydration),低血容量性高钠血症（hypovolemic hypernatremia),1. 概念 (concept),Water loss Salt loss Serum sodium150 mmol/LPlasma osmotic pressure 310 mmol/L,一、脱水 (Dehydration),Disturbances of water and sodium balance,(二) 高渗性脱水 (hypertonic dehydration),低血容量性高钠血症（hypovolemic hypernatremia),2. 原因 (cau
31、ses),(1)入量不足(decrease of intake),水源断绝丧失口渴感进食困难,一、脱水 (Dehydration),Disturbances of water and sodium balance,(二) 高渗性脱水 (hypertonic dehydration),低血容量性高钠血症（hypovolemic hypernatremia),2. 原因 (causes),(2)丢失过多(lost from ECF),大量出汗 尿崩症和渗透性利尿 呼吸道蒸发：过度通气 经胃肠道：腹泻、呕吐,病人虽口渴、却无水喝或不能喝水,一、脱水 (Dehydration),Disturbance
32、s of water and sodium balance,(二) 高渗性脱水 (hypertonic dehydration),低血容量性高钠血症（hypovolemic hypernatremia),3.对机体的影响 (effects to the body),一、脱水 (Dehydration),Disturbances of water and sodium balance,3.对机体的影响 (effects to the body),神经细胞,中枢神经系统症状,脑出血,局部脑出血,蛛网膜下出血,嗜睡、肌肉抽搐、昏迷，甚至死亡,脱水热 (dehydration fever)：因皮肤蒸发
33、水减少引起的体温上升。,严重脱水,Disturbances of water and sodium balance,(二) 高渗性脱水 (hypertonic dehydration),低血容量性高钠血症（hypovolemic hypernatremia),高渗性脱水的主要发病环节 ECF高渗 主要脱水部位 ICF减少,3.对机体的影响 (effects to the body),一、脱水 (Dehydration),Disturbances of water and sodium balance,(二) 高渗性脱水 (hypertonic dehydration),低血容量性高钠血症（hy
34、povolemic hypernatremia),4.防治原则 (principles of treatment ),及时补水 适当补钠,补水为主补钠为辅,一、脱水 (Dehydration),高渗性脱水 低渗性脱水原因 饮水不足，失水过多 失钠过多或失液后只补水分,失水部位,细胞内液为主,细胞外液为主,细胞外液P 升高 降低,口渴 早期即可出现 严重时出现,直立性眩晕 无（除非严重患者） 较早出现,血压 正常（严重时降低） 早期可降低，常发生休克,尿量 减少 早期不减少，休克 时 减少,尿比重 高（1.025以上） 低,Disturbances of water and sodium bal
35、ance,(三) 等渗性脱水 (Isotonic dehydration),1. 概念 (concept),Salt loss Water loss Serum sodium =130150 mmol/L Plasma osmotic pressure = 280 310 mmol/L,一、脱水 (Dehydration),Disturbances of water and sodium balance,(三) 等渗性脱水 (Isotonic dehydration),2. 原因 (causes),短时间内丢失等渗液 (lost isotonic fluid),胃肠道丢失 (gastroint
36、estinal losses) 皮肤丢失 (skin losses) 烧伤 液体积聚在第三间隙(accumulate in third space),一、脱水 (Dehydration),Disturbances of water and sodium balance,(三) 等渗性脱水 (Isotonic dehydration),3.对机体的影响 (effects to the body),(1) 血浆渗透压和血钠的变化？,ECF渗透压正常，血Na+正常,(2) 容量的变化？脱水的主要部位？,(3) 激素水平的变化？,一、脱水 (Dehydration),等渗性脱水,Disturbance
37、s of water and sodium balance,(三) 等渗性脱水 (Isotonic dehydration),3.对机体的影响 (effects to the body),等渗性脱水,高渗性脱水,未及时处理,低渗性脱水,补水过多,转归,一、脱水 (Dehydration),Disturbances of water and sodium balance,(三) 等渗性脱水 (Isotonic dehydration),4.防治原则 (principles of treatment ),防治原发病补充渗透压偏低的氯化钠溶液宜给1/2张力的溶液（0.45NaCl），因它既可补给丢失
38、的等渗性体液，又可补充低渗性的非显性失水 。,1/2张力的溶液,一、脱水 (Dehydration),小 结,一、正常水、钠代谢水、钠的生理功能，代谢特点正常水、钠代谢的调节,二、脱水三种类型脱水概念原因机制特征对机体的影响,三种类型脱水的比较,Case study,一名成年男性病人，因呕吐、腹泻发热4天而入院。病人自诉虽口渴厉害但饮水即吐。检查发现：体温38.2，呼吸、脉搏正常，血压14.7/10.7kPa（110/80mmHg），有烦躁不安，口唇干裂。血清钠150mmol/L，尿钠25mmol/L。尿量700ml/D。立即给予静脉滴注5%葡萄糖溶液（300ml/D）和抗生素等。2天后不见好
39、转，反而面容憔悴，软弱无力，嗜睡，浅表静脉萎缩，脉搏加快，尿量较前更少，血压9.6/6.7kPa（72/50mmHg）血清钠122mmol/L，尿钠8mmol/L。,1. 该病人治疗前发生了哪种类型脱水？阐述其发生的原因和机制。 2. 为什么该病人治疗后不见好转？说明其理由。应如何正确补液? 3. 阐述该病人治疗前后临床表面与检查结果变化的发生机制。,Disturbances of water and sodium balance,二、水过多(Water excess),体液容量增多。 Excess of body water,Disturbances of water and sodium
40、balance,二、水过多(Water excess),(一) 水中毒 (water intoxication),高容量性低钠血症（hypervolemic hyponatremia),1. 概念 (concept),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,Disturbances of water and sodium balance,(一) 水中毒 (water intoxication),高容量性低钠血症（hypervolemic hyponatremia),2. 原因 (causes),
41、(1) 水排出减少 (decrease of water excretion),急、慢性肾功能障碍,二、水过多(Water excess),Disturbances of water and sodium balance,(一) 水中毒 (water intoxication),高容量性低钠血症（hypervolemic hyponatremia),2. 原因 (causes),(2) ADH分泌过多,应激 交感兴奋解除副交感对ADH的抑制ADH ADH分泌异常增多综合征恶性肿瘤：胰腺癌中枢神经系统疾病：脑脓肿、脑炎肺疾患：肺结核、肺炎 药物 异丙肾上腺素、吗啡、多粘素,二、水过多(Water
42、 excess),Disturbances of water and sodium balance,(一) 水中毒 (water intoxication),高容量性低钠血症（hypervolemic hyponatremia),2. 原因 (causes),(3)入水过多,无盐水灌肠 持续大量饮水 低渗性脱水加大量G.S,二、水过多(Water excess),Disturbances of water and sodium balance,(一) 水中毒 (water intoxication),高容量性低钠血症（hypervolemic hyponatremia),3. 影响 (effe
43、cts),二、水过多(Water excess),水潴留,ECF量 ECF渗透压,水移入细胞,血Na+ 血液稀释,脑细胞水肿,嗜睡、躁 动、脑疝,ICF渗透压 ICF量,3. 影响 (effects),Disturbances of water and sodium balance,(一) 水中毒 (water intoxication),高容量性低钠血症（hypervolemic hyponatremia),3. 影响 (effects),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,二、水过多(Water excess),Disturbances of wate
44、r and sodium balance,(一) 水中毒 (water intoxication),高容量性低钠血症（hypervolemic hyponatremia),4. 防治原则 (principles of treatment ),预防限水 严格控制进水量排泄：利尿（促进体内水分排出，减轻脑细胞水肿）转移：小剂量高渗盐水 （减轻细胞水肿）,二、水过多(Water excess),主要英语词汇： Dehydration hypotonic dehydration hypertonic dehydration dehydrated fever water intoxication,复习思
45、考题： 1.高渗性脱水与低渗性脱水的定义？ 2.低渗性脱水为何容易发生循环衰竭？ 3.三种类型脱水的比较 ？,微循环通透性升高的内皮细胞机制淋巴微循环研究的进展,Case study,患者，男、53岁。因高血压15年、心慌气急3个月、两下肢水肿2周入院。体格检查：BP26.7/16kPa(200/120mmHg)，气急、端坐呼吸，颈外静脉怒张，两下肢水肿，心浊音界明显向左右扩大，肺部有散在湿罗音，肝大在肋缘下4cm，血浆NPN 78.5mmol/L (110mg%)，HCO3- 11.3mmol/L (25mg%)，尿量900-1200ml/天，比重固定在1.010-1.020，蛋白尿（+）,
46、管型（+）。,1.该患者发生里什么水肿？阐述其发生的原因和机制。 2.下肢为什么出现水肿？ 3.肺部为什么出现湿性罗音？,Disturbances of water and sodium balance,二、水过多(Water excess),(二) 水肿 (Edema),1. 概念 (concept),Disturbances of water and sodium balance,二、水过多(Water excess),(二) 水肿 (Edema),1. 概念 (concept),过多的液体积聚在组织间隙或体腔中。,Accumulation of excess fluid within t
47、he interstitial spaces.,过多的液体在体腔内积聚又称为积水 (hydrops)。,Disturbances of water and sodium balance,二、水过多(Water excess),(二) 水肿 (Edema),2、分类 (Classification),部位： 皮下水肿 脑水肿 肺水肿,原因： 肾性水肿 肝性水肿 心性水肿 营养不良性水肿 淋巴性水肿 炎性水肿,范围： 全身性水肿 （anasarca) 局部性水肿 (local edema),水肿液存在状态： 凹陷性水肿 隐性水肿,炎性水肿,肾病综合症,凹陷性水肿,非凹陷性水肿,Disturbances of water and sodium balance,二、水过多(Water excess),(二) 水肿 (Edema),3、发生机制 (mechanisms of edema),两个平衡失平衡 （1）血管内外液体交换失衡（分布异常） （2）体内外液体失平衡 (钠水潴留),
