第三章 水、電解質(zhì)代謝紊亂

(Disturbancesofwaterandelectrolytebalance)第三章

水和電解質(zhì)代謝紊亂病理生理教研室

吳立玲(Normalmetabolismof

waterandelectrolyte)

第一節(jié)

水與電解質(zhì)的正常代謝

一、體液的容量和分布

(Volumeanddistributionofbodyfluid)體液(bodyfluid)體內(nèi)的水和溶解在其中的物質(zhì)。(Waterandelectrolytesbalance)水與電解質(zhì)平衡體液的容量(volume)化學(xué)成分(composition)滲透壓(osmoticpressure)分布(distribution)相對(duì)恒定Totalbodywater(TBW)60%細(xì)胞內(nèi)液Intracellularfluid(ICF)40％細(xì)胞外液Extracellularfluid(ECF)組織間隙15％組織液Interstitialfluid(ISF)

血漿5%PlasmaTranscellularfluid(thirdspace)1％影響體液容量的因素BodyfluidTBW(%)

AdultmaleTBW(%)

AdultfemaleTBW(%)

InfantNormal605070Lean706080Obese504260

年齡、性別、胖瘦二、體液的電解質(zhì)

(Electrolyteinbodyfluid)ECF:Na+、Cl-、HCO3-ICF:K+、Mg2+、

HPO42-Pr-

血[Na＋]

140mmol/L血[Cl－]

104mmol/L血[HCO3－]

24mmol/L

平均正常值三、體液的滲透壓

和水的交換

(Osmoticpressureofbody

fluidandwatermovement)(一)體液的滲透壓

(Osmoticpressureofbodyfluid)

280~310mmol/L

(mOsm/L)血漿滲透壓

(二)水的交換

(Watermovement)1.細(xì)胞內(nèi)外水的運(yùn)動(dòng)

(watermovementbetweenoutside-insideofcell)水自由通過,蛋白質(zhì)、Na＋、K＋、Ca2+等不能自由通過2.血管內(nèi)外水的運(yùn)動(dòng)

(watermovementbetweenoutside-insideofcapillary)蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)受限,水和電解質(zhì)自由交換Dailyintake(ml/day)Dailyoutput(ml/day)Drinking

1300Urine

1500Waterinfood

900Lungs

400Waterofoxidation

300Skin

500Stool

100Total

2500Total

25003.體內(nèi)外水的運(yùn)動(dòng)

(Watermovementbetween

outside-insideofbody)每日最低尿量500ml呼吸道失水皮膚不顯性蒸發(fā)生理需水量:1500ml/day(從尿排代謝廢物35g/日

最大濃度6～8g％）三、水和鈉的生理功能(Physiologicfunction

ofwaterandsodium)(一)水的生理功能

(Functionofbodywater)促進(jìn)物質(zhì)代謝調(diào)節(jié)體溫潤滑(二)鈉的生理功能

(Physiologicfunctionofsodium)維持體液的滲透壓和酸堿平衡參與細(xì)胞動(dòng)作電位的形成四、水與鈉平衡的調(diào)節(jié)(Regulationofwaterandsodiumbalance)

1.渴感(thirst)

渴中樞ECF滲透壓血容量2.抗利尿激素(antidiuretichormone,ADH)ECF滲

透壓↑有效循

環(huán)血量↓滲透壓

感受器ADH↑腎重吸

收水↑ECF量↑

滲透壓↓容量感受器3.醛固酮(aldosterone)有效循

環(huán)血量↓醛固酮↑腎重吸收Na+↑H2O↑ECF量↑低血Na+

高血K+42歲男性，因惡心、嘔吐、腹脹和腹部絞痛3天入院。既往史：20歲做過闌尾切除術(shù)。體檢：T38.7C，脈搏104beat/minBP115/70mmHg腹脹，有壓痛和反跳痛。皮膚和舌干燥，尿量5ml/h化驗(yàn)：血[Na＋]152mmol/L,[Cl-]108mmol/L,[K+]5.4mmol/L，尿比重1.038Casestudywoman

38，2-dayhistoryofweaknessandposturaldizziness（直立性眩暈）

History：laxative（瀉藥）abusewith

multiplebowelmovementseachday

Physicalexamination：

BP110/60mmHgfallsto80/50mmHg

HR100beats/minandregular

Skinturgorispoor

ThemucousmembraneisdryCasestudyLaboratorytest

[Na+]=140mmol/L

[K+]=3.3mmol/L

[Cl-]＝116mmol/L

Urine[Na+]=9mmol/L

BUN=40mg/dLArterialpH=7.25

[HCO3-]=12mmol/L

PaCO2=28mmHg

(Disturbancesof

waterandsodiumbalance)

第二節(jié)

水、鈉代謝紊亂脫水(dehydration)

◆高滲性

◆低滲性

◆等滲性水過多(waterexcess)

◆水中毒

◆水腫類型（Classification）低鈉血癥（hyponatremia)

Theserumsodiumconcentration<130mmol/L高鈉血癥（hypernatremia)

Theserumsodiumconcentration>150mmol/L一、脫水(Dehydration)

體液容量減少(>2%)。

Todescribewaterdeficit

1.概念(concept)低容量性高鈉血癥

(hypovolemichypernatremia)(一)高滲性脫水

(hypertonicdehydration)

waterloss＞sodiumlossserum[Na+]>150mmol/Lplasmaosmoticpressure

＞310mmol/L2.原因

(causes)

(1)入量不足(decreaseofintake)

(2)丟失過多(lostfromECF)

水源斷絕喪失口渴感進(jìn)食困難

大量出汗尿崩癥和滲透性利尿呼吸道蒸發(fā)失水>失Na+→渴中樞口渴

↓

血容量↓脈速,BP↓→皮膚蒸發(fā)↓脫水熱ECF量↓ECF滲透壓↑

3.影響(effects)細(xì)胞內(nèi)脫水↓

CNS功能障礙幻覺,躁動(dòng)

↓

ADH↑

↓

腎重吸收水↑尿少比重高血[Na+]↑

血漿滲透壓↑脫水熱(dehydrationfever)

因皮膚蒸發(fā)水減少

引起的體溫上升。

高滲性脫水的主要發(fā)病環(huán)節(jié)

ECF高滲

主要脫水部位

ICF減少4．防治的病理生理基礎(chǔ)(pathophysiologicalbasisof

preventionandtreatment)

及時(shí)補(bǔ)水適當(dāng)補(bǔ)鈉1.概念(concept)低容量性低鈉血癥

(hypovolemichyponatremia)(二)低滲性脫水

(Hypotonicdehydration)

sodiumloss＞waterlossserum[Na+]<130mmol/Lplasmaosmoticpressure

<280mmol/L2.原因

(causes)

鈉平衡調(diào)節(jié)：多吃多排，少吃少排，不吃不排丟失過多(lostfromECF)

胃腸道丟失(gastrointestinallosses)

腎性失鈉(renallosses)

皮膚丟失(skinlosses)

液體積聚在第三間隙

(accumulateinthirdspace)失Na+>失水水移入細(xì)胞ECF滲透壓ECF量組織液脫水征

血容量脈速、BP、V萎陷ADH↑

腎血流量

醛固酮↑尿少、氮質(zhì)血癥尿Na+

腦細(xì)胞腫脹

淡漠嗜睡ADH

腎重吸收水

尿量正常（早期）血[Na+]

血滲透壓

3.影響(effects)脫水征：因組織間液量減少，臨床

上出現(xiàn)皮膚彈性減退、眼

窩下陷，嬰幼兒囟門凹陷

等體征。(二)水腫(Edema)

1．概念(concept)

過多的液體積聚在組織間隙。

Accumulationofexcessfluid

withintheinterstitialspaces.

過多的液體在體腔內(nèi)積聚又

稱為積水(hydrops)。1．分類(Classification)心性、肝性、腎性、炎癥性、

過敏性、特發(fā)性(1)按原因皮下水腫、喉頭水腫、視乳

頭水腫、肺水腫、腦水腫(2)按部位局部性(localedema)

全身性(anasarca)(3)按范圍(4)按水腫液存在狀態(tài)

顯性水腫（frankedema)

又稱凹陷性水腫(pittingedema)

隱性水腫（recessiveedema)粘液性水腫(myxedema)2.水腫的機(jī)制

(mechanismsofedema)組織膠滲壓Cap內(nèi)壓血漿膠滲壓組織流體靜壓淋巴毛細(xì)血管內(nèi)壓血漿膠滲壓組織膠滲壓組織靜水壓淋巴回流

影響組織液生成回流的基本因素(1)血管內(nèi)外液體交換異常(imbalanceofexchangebetweenintra-andextra-vascularfluid)

組織液生成>回流Alterationincapillaryhemodynamicsthatfavorsthemovementoffluidfromthevascularspaceintointerstitium.毛細(xì)血管流體靜壓增高(increasedcapillaryhydrostaticpressure)血漿膠體滲透壓降低

(decreasedplasmacolloid

osmoticpressure)

★攝入↓；★合成↓；★丟失↑

微血管壁通透性↑

(increasedcapillarypermeability)

漏出液(transudate)

蛋白質(zhì)含量低，比重低，細(xì)胞數(shù)少滲出液(exudate)

蛋白質(zhì)含量高，比重高，白細(xì)胞多

淋巴回流障礙

(lymphaticobstruction)(2)體內(nèi)外液體交換平衡失調(diào)(imbalanceofexchangebetweenintra-andextra-bodyfluid)腎小球?yàn)V出鈉、水99％～99.5％腎小管重吸收65％～70％近曲小管吸收0.5％～1％濾出液排出

鈉水潴留Na+andwaterareretainedbythekidney.(decreasedglomerularfiltrationrate)

濾過面積↓有效循環(huán)血量↓

腎小球?yàn)V過率下降腎小管重吸收增加(Increasedtubularreabsorption)腎內(nèi)血流重新分布近曲小管重吸收（球-管平衡失調(diào)）遠(yuǎn)曲小管和集合管重吸收(醛固酮、ADH↑)腎小球?yàn)V過分?jǐn)?shù)增高

(濾過分?jǐn)?shù)＝腎小球?yàn)V過率/腎血漿流量)球-管平衡失調(diào)的機(jī)制(netfiltrationpressure)腎小球有效濾過壓Bloodhydrostaticpressure(BHP)60mmHgoutColloidosmoticpressure(COP)-32mmHginCapsularpressure(CP)-18mmHginNetfiltrationpressure(NFP)10mmHgoutNFPBHP60outCOP32inCP10out18in循環(huán)血量減少:出球小動(dòng)脈收縮>入球小動(dòng)脈收縮

腎小球?yàn)V過率/腎血漿流量濾過分?jǐn)?shù)增加因血漿從腎小球?yàn)V出增多管周血管中膠體滲透壓相對(duì)增高血流量減少，流體靜壓相對(duì)降低近曲小管重吸收鈉水增多3.常見全身性水腫的

發(fā)病機(jī)制及特點(diǎn)心性水腫(cardiacedema)

左心衰→心源性肺水腫

右心衰→心性水腫特點(diǎn):因重力作用先發(fā)于下垂部位機(jī)制右心功能↓V淤血、V壓↑腎血流量↓Cap內(nèi)壓↑水腫胃腸肝淤血蛋白吸收合成↓血漿膠滲壓↓GFR↓鈉水潴留腎小管重吸收↑醛固酮、ADH↑心輸出量↓(Potassiumhomeostasisanditsdisorders)第三節(jié)

鉀代謝及鉀代謝障礙病理生理教研室

吳立玲病史：男41歲，嘔吐4天，

不能進(jìn)食食物和水。既往史：胃潰瘍，服用抗酸藥治療。體檢：重病容。血壓100/60mmHg

心率90beats/min

皮膚干燥、彈性差，

腱反射減弱。Casestudy化驗(yàn)：血[Na+]145mmol/L

[Cl-]92mmol/L

[K+]2.6mmol/L

[HCO3-]34mmol/L

BUN35mg/dl

EKG:T波低平，ST段降低

抽出3升胃內(nèi)容物診斷：幽門梗阻

一、正常鉀代謝(Normalmetabolismofpotassium)1.攝入(intake)：食物2.吸收(absorption):腸道3.分布(distribution)：

98%細(xì)胞內(nèi)(ICF)

2%細(xì)胞外(ECF)

serum[K+]3.5~5.5mmol/L4.排泄(excretion):

腎（urine80%～90％）

腸(feces10％)

皮膚(sweat)體內(nèi)鉀(50mmol/Kg體重)細(xì)胞外2%血清鉀（3.5~5.5mmol/L）Distributionandcontentof

potassiumwithinbody細(xì)胞內(nèi)98%(150mmol/L)5.功能(function)參與細(xì)胞代謝(Promoting

thecellmetabolism)維持細(xì)胞膜靜息電位

(Maintenanceoftheresting

membranepotential)調(diào)節(jié)滲透壓和酸堿平衡

(Regulatingtheosmoticpressure

andacid-basebalance)6.鉀平衡的調(diào)節(jié)

(Regulationofpotassiumbalance)跨細(xì)胞轉(zhuǎn)移腎調(diào)節(jié)1.激素：胰島素，兒茶酚胺2.細(xì)胞外液的K+濃度3.酸堿平衡影響鉀在細(xì)胞內(nèi)外轉(zhuǎn)移的因素醛固酮:Na＋-K+泵活性細(xì)胞外液的K+濃度酸堿平衡:H＋使Na＋-K＋泵活性遠(yuǎn)曲小管液流速加快影響腎排鉀的因素Na+K+K+Na+K+小管液主細(xì)胞血液-70mV0mV-50mV二、低鉀血癥(Hypokalemia)概念

(concept)

Serum[K+]<3.5mmol/L缺鉀(potassiumdeficit)

體內(nèi)鉀缺失(一)原因和機(jī)制

(Causesandmechanisms)1.攝入不足(decreasedK+intake)鉀來源減少不吃也排Hypokalemia2.失鉀過多

(increasedK+excretion)消化液丟失腎失鉀排鉀性利尿劑滲透性利尿皮質(zhì)激素、醛固酮↑

Cusing’sdisease遠(yuǎn)曲小管腔內(nèi)陰離子↑

3.鉀向細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)移

(K＋shiftsintothecells)

胰島素治療(insulintherapy)堿中毒(alkalosis)低鉀性家族性周期性麻痹

(hypokalemicfamilialperiodicparalysis)堿中毒(alkalosis)H+H+K+血[K+]K+酸中毒(acidosis)H+H+血[K+]

(二)對(duì)機(jī)體的影響(Effects)

對(duì)神經(jīng)肌肉興奮性的影響(effectsonneuromuscularexcitability)

神經(jīng)肌肉興奮性↓

血K+↓細(xì)胞內(nèi)外[K+]差↑靜息電位↑(負(fù)值↑)

靜息電位與閾電位差↑興奮性↓機(jī)制(mechanism)

超極化阻滯

(hyperpolarizedblocking)因靜息電位與閾電位距離增大

而使神經(jīng)肌肉興奮性降低的現(xiàn)象。表現(xiàn)(manifestations)CNS：萎靡、倦怠、嗜睡骨骼?。核闹珶o力軟癱，呼吸肌麻痹胃腸道平滑?。菏秤徽?、腹脹、

麻痹性腸梗阻

2.對(duì)心臟的影響

(effectsontheheart)

心肌傳導(dǎo)性心肌興奮性心肌自律性心肌收縮性先后血[K+]↓→膜對(duì)K+

通透性↓→K+外流↓→靜息膜電位↓

↓

0期Na+內(nèi)流↓↓

0期除極化↓自動(dòng)除極化↑↓

2期Ca2+

內(nèi)流↑心肌代謝障礙收縮性↑→興奮性↑→傳導(dǎo)性↓自律性↑收縮性↓復(fù)極延緩→T波低平,出現(xiàn)U波傳導(dǎo)性↓→P-R間期延長，

QRS波增寬自律性↑→房性、室性期前收縮心電圖的變化

低鉀血癥時(shí)心電圖的改變3.對(duì)腎功能的影響

(effectonrenalfunction)4.對(duì)酸堿平衡的影響

(effectonacid-basebalance)集合管對(duì)ADH反應(yīng)性降低

多尿（polyuria)

低血鉀堿中毒(三)防治的病理生理基礎(chǔ)(Pathophysiologicalbasisof

preventionandtreatment)

先口服后靜脈見尿補(bǔ)鉀控制量和速度

嚴(yán)禁靜脈注射三、高鉀血癥(Hyperkalemia)概念(Concept)

Serum[K+]>5.5mmol/L(一)原因和機(jī)制

(Causesandmechanisms)1.排鉀減少

(decreasedK+excretion)少尿(oliguria)潴鉀性利尿劑醛固酮↓2.K+從細(xì)胞內(nèi)逸出

(K+shiftsoutofcells)細(xì)胞損傷(cellinjury)酸中毒(acidosis)高鉀性周期性麻痹

(hyperkalemicperiodicparalysis)3.入鉀過多

(increasedK+intake)堿中毒(alkalosis)H+H+K+血[K+]酸中毒