(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 吴立玲
(Normal metabolism of
water and electrolyte)
第一节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)
体液 (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
体液的容量 (volume)
化学成分 (composition)
渗透压 (osmotic pressure)
分布 (distribution)
相对恒定
Total body water (TBW) 60%
细胞内液
Intracellular fluid (ICF) 40％
细胞外液
Extracellular fluid (ECF)
组织间隙 15％组织液
Interstitial fluid(ISF)
血浆
Plasma
Transcellular fluid(third space) 1％
影响体液容量的因素
Body
fluid
TBW (%)
Adult male
TBW(%)
Adult female
TBW(%)
Infant
Normal 60 50 70
Lean 70 60 80
Obese 50 42 60
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
(Osmotic pressure of body fluid)
280~310 mmol/L
(mOsm/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
Daily intake
(ml/day)
Daily output
(ml/day)
Drinking 1300 Urine 1500
Water in food 900 Lungs 400
Water of oxidation 300 Skin 500
Stool 100
Total 2500 Total 2500
3,体内外水的运动
(Water movement between
outside-inside of 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 6～ 8g％）
三,水和钠的生理功能
(Physiologic function
of water and sodium)
(一 )水的生理功能
(Function of body water)
促进物质代谢
调节体温
润滑
(二 )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.渴感 (thirst)
渴中枢
ECF渗透压?
血容量?
2.抗利尿激素
(antidiuretic hormone,ADH)
ECF渗透压 ↑
有效循环血量 ↓
渗透压感受器 ADH↑
肾 重吸收水 ↑
ECF量 ↑
渗透压 ↓
容量感受器
3.醛固酮 (aldosterone)
有效循环血量 ↓
醛固酮 ↑ 肾重吸收Na+↑H
2O↑
ECF量 ↑
低血 Na+
高血 K+
42岁男性,因恶心,呕吐,腹胀和腹部绞痛 3天入院 。
既往史,20岁做过阑尾切除术 。
体检,T 38.7?C,脉搏 104 beat/min
BP 115/70 mmHg
腹胀,有压痛和反跳痛 。
皮肤和舌干燥,尿量 5ml/h
化验：血 [Na＋ ]152mmol/L,
[Cl-]108mmol/L,
[K+] 5.4mmol/L，
尿比重 1.038
Case study
woman 38,2-day history of weakness
and postural dizziness（ 直立性眩晕 ）
History,laxative（ 泻药） abuse with
multiple bowel movements each day
Physical examination：
BP 110/60 mmHg falls to 80/50 mmHg
HR 100 beats/min and regular
Skin turgor is poor
The mucous membrane is dry
Case study
Laboratory test
[Na+] = 140 mmol/L
[K+] = 3.3 mmol/L
[Cl-] ＝ 116 mmol/L
Urine [Na+] = 9 mmol/L
BUN = 40 mg/dL
Arterial pH = 7.25
[HCO3-] = 12 mmol/L
PaCO2 = 28 mmHg
(Disturbances of
water and sodium balance)
第二节水、钠代谢紊乱
脱水 (dehydration)
◆ 高渗性
◆ 低渗性
◆ 等渗性
水过多 (water excess)
◆ 水中毒
◆ 水 肿类型 （ Classification）
低钠血症 （ hyponatremia)
The serum sodium
concentration<130 mmol/L
高钠血症 （ hypernatremia)
The serum sodium
concentration >150 mmol/L
一、脱水 (Dehydration)
体液容量减少 (>2%)。
To describe water deficit
1.概念 (concept)
低容量性高钠血症
(hypovolemic hypernatremia)
(一 ) 高渗性脱水
(hypertonic dehydration)
water loss＞ sodium loss
serum[Na+] >150 mmol/L
plasma osmotic pressure
＞ 310 mmol/L
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+
→ 渴中枢 口渴
↓
血容量 ↓
脉速,BP↓
→ 皮肤蒸发 ↓ 脱水热
ECF量 ↓ ECF渗透压 ↑
3,影响 (effects)
细胞内脱水
↓
CNS功能障碍幻觉,躁动
↓
ADH↑
↓
肾重吸收水 ↑
尿少比重高血 [Na+]↑
血浆渗透压 ↑
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 and treatment)
及时补水
适当补钠
1.概念 (concept)
低容量性低钠血症
(hypovolemic hyponatremia)
(二 ) 低渗性脱水
(Hypotonic dehydration)
sodium loss ＞ water loss
serum[Na+] <130 mmol/L
plasma osmotic pressure
< 280 mmol/L
2.原因 (causes)
钠平衡调节：
多吃多排,少吃少排,不吃不排丢失过多 (lost from ECF)
胃肠道丢失 (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
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
淡漠嗜睡
ADH?
肾重吸收水?
尿量正常
（早期）
血 [Na+]?
血渗透压?
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)
轻、中度补生理盐水
(机体排水量大于排 Na+量 )
重度补少量高渗盐水
(减轻细胞水肿 )
1.概念 (concept)
(三 ) 等渗性脱水
(Isotonic dehydration)
sodium loss ＝ water loss
serum[Na+] 130～ 150 mmol/L
plasma osmotic pressure
280～ 310 mmol/L
2.原因 (causes)
丢失 等渗液 (lost isotonic fluid)
胃肠道丢失 (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)
3,影响 (effects)
ECF渗透压正常，血 [Na+]正常醛固酮,ADH分泌? 尿量?
ECF减少 血容量 ↓ 组织液量 ↓
ICF变化不明显
(1)血浆渗透压和血钠的变化？
(2)容量的变化？脱水的主要部位？
(3)激素水平的变化？
4．防治的病理生理基础
(pathophysiological basis of
prevention and treatment)
补水量多于补 Na+量
42岁男性,因恶心,呕吐,腹胀和腹部绞痛 3天入院 。
既往史,20岁做过阑尾切除术 。
体检,T 38.7?C,脉搏 104 beat/min
BP 115/70 mmHg
腹胀,有压痛和反跳痛 。
皮肤和舌干燥,尿量 5ml/h
化验：血 [Na＋ ] 152 [Cl-] 108
[K+] 5.4 尿比重 1.038
Case study
急性肠梗阻,hypertonic dehydration
woman 38,2-day history of weakness
and postural dizziness（ 直立性眩晕 ）
History,laxative（ 泻药） abuse with
multiple bowel movements each day
Physical examination：
BP 110/60 mmHg falls to 80/50 mmHg
HR 100 beats/min and regular
Skin turgor is poor
The mucous membrane is dry
Case study
Laboratory test：
[Na+] = 140 mmol/L
[K+] = 3.3 mmol/L
[Cl-] ＝ 116 mmol/L
Urine [Na+] = 9 mmol/L
BUN = 40 mg/dL
Arterial pH = 7.25
[HCO3-] = 12 mmol/L
PaCO2 = 28 mmHg
Case study
病史,62岁男性，嵌顿性腹股沟疝入院。
体检,消瘦、虚弱、舌干、组织充盈差治疗,术前 NS 1L
术中 NS 1.5L
术后 NS 1L
GS 2L
昏昏欲睡、躁动，血 [Na+]133 mmol/L
GS 1L
昏迷、抽搐、死亡
What happened in the patient?
二、水过多
(Water excess)
体液容量增多。
1.概念 (concept)
高容量性低钠血症
(hypervolemic hyponatremia)
(一 )水中毒
(water intoxication)
低渗性液体在体内潴留的病理过程
serum[Na+] < 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)
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?
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 )
(二 ) 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 )
心性、肝性、肾性、炎症性、
过敏性、特发性
(1)按原因皮下水肿、喉头水肿、视乳头水肿、肺水肿、脑水肿
(2)按部位局部性 (local edema)
全身性 (anasarca)
(3)按范围
(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)
组织胶渗压
Cap内压 血浆胶渗压组织 流体静压淋巴
毛细血管内压
血浆胶渗压
组织胶渗压
组织静水压
淋巴回流影响组织液生成回流的基本因素
(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 interstitium,
毛细血管流体静压增高
(increased capillary hydrostatic
pressure)
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
(imbalance of exchange between
intra- and extra-body fluid)
肾小球滤出钠、水
99％～ 99.5％ 肾小管重吸收
65％～ 70％ 近曲小管吸收
0.5％～ 1％ 滤出液排出钠水潴留
Na+ and water are retained
by the kidney.
(decreased glomerular filtration rate)
滤过面积 ↓
有效循环血量 ↓
肾小球滤过率下降
肾小管重吸收增加
(Increased tubular reabsorption)
肾内血流重新分布
近曲小管重吸收?（球 -管平衡失调）
远曲小管和集合管重吸收?
(醛固酮,ADH↑)
肾小球滤过分数增高
(滤过分数＝肾小球滤过率 /肾血浆流量 )
球 -管平衡失调的机制
(net filtration pressure)
肾小球有效滤过压
Blood hydrostatic pressure(BHP) 60 mmHg out
Colloid osmotic pressure(COP) -32 mmHg in
Capsular pressure(CP) -18 mmHg in
Net filtration pressure(NFP) 10 mmHg out
NFP
BHP 60 out
COP 32 in
CP
10 out
18 in
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.常见全身性水肿的发病机制及特点
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 ↓
V淤血,V压 ↑ 肾血流量 ↓
Cap内压 ↑
水肿胃肠肝淤血蛋白吸收合成 ↓
血浆胶渗压 ↓
GFR↓
钠水潴留肾小管重吸收 ↑
醛固酮、
ADH↑
心输出量 ↓
(Potassium homeostasis
and its disorders)
第三节钾代谢及钾代谢障碍病理生理教研室 吴立玲病史,男 41岁，呕吐 4天，
不能进食食物和水。
既往史,胃溃疡,服用抗酸药治疗 。
体检,重病容。血压 100/60mmHg
心率 90 beats/min
皮肤干燥、弹性差，
腱反射减弱。
Case study
化验,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升胃内容物诊断,幽门梗阻一、正常钾代谢 (Normal
metabolism of potassium)
1,摄入 (intake),食物
2,吸收 (absorption),肠道
3,分布 (distribution)：
98% 细胞内 (ICF)
2% 细胞外 (ECF)
serum [K+] 3.5~5.5mmol/L
4,排泄 (excretion),
肾 （ urine 80%～ 90％）
肠 (feces 10％ )
皮肤 (sweat)
体内钾
(50mmol/Kg体重 )
细胞外
2%
血清钾
（ 3.5~5.5mmol/L）
Distribution and content of
potassium within body
细胞内 98%
(150mmol/L)
5,功能 (function)
参与细胞代谢 (Promoting
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)
6,钾平衡的调节
(Regulation of potassium balance)
跨细胞转移 肾调节
1,激素,胰岛素，儿茶酚胺
2,细胞外液的 K+浓度
3,酸碱平衡影响钾在细胞内外转移的因素醛固酮,Na＋ - K+泵活性?
细胞外液的 K+浓度酸碱平衡,H＋ 使 Na＋ -K＋ 泵活性?
远曲小管液流速加快影响肾排钾的因素
Na+
K+
K+
Na+
K+
小管液主 细 胞血液
-70mV0mV -50mV
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 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 ↑
Cusing’s disease
◣ 远曲小管腔内阴离子 ↑
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+?
H+
K+
血 [K+]?
K+
酸中毒 (acidosis)
H+?
H+?
血 [K+]?
(二 )对机体的影响 (Effects)
1.对神经肌肉兴奋性的影响
(effects on neuromuscular
excitability)
神经肌肉兴奋性 ↓
血 K+↓ 细胞内外 [K+]差 ↑
静息电位 ↑ (负值 ↑ )
静息电位与阈电位差 ↑
兴奋性 ↓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)
◣ 心肌传导性
◣ 心肌兴奋性
◣ 心肌自律性
◣ 心肌收缩性先 后血 [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 ↓
自动除极化 ↑
↓
2期 Ca2+
内流 ↑
心肌代谢障碍收缩性 ↑
→ 兴奋性 ↑
→ 传导性 ↓
自律性 ↑
收缩性 ↓
复极延缓 → T波低平,出现 U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)
集合管对 ADH反应性降低多尿 （ polyuria)
低血钾 碱中毒
(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)
细胞损伤 (cell injury)
酸中毒 (acidosis)
高钾性周期性麻痹
(hyperkalemic periodic paralysis)
3,入钾过多
(increased K+ intake)
碱中毒 (alkalosis)
H+?
H+
K+
血 [K+]?
酸中毒 (acidosis)
H+?
H+?
K+
血 [K+]?
(二 )对机体的影响 (Effects)
1,对神经肌肉兴奋性的影响
(effects on neuromuscular
excitability)
神经肌肉兴奋性先?后 ↓
血 K+ ↑ 细胞内外[K+]差 ↓
静息电位?阈电位兴奋性 ↓ (重度）
静息电位 ↓
与阈电位距离 ↓
兴奋性 ↑ (轻度）
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)
◣ 心肌传导性
◣ 心肌兴奋性先 ↑后 ↓
◣ 心肌自律性
◣ 心肌收缩性血 [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)
高血钾 酸中毒
(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
排钾病史,男 41岁，呕吐 4天，
不能进食食物和水。
既往史,胃溃疡,服用抗酸药治疗 。
体检,重病容。血压 100/60mmHg
心率 90 beat/min
皮肤干燥、弹性差，
腱反射减弱。
Case study
化验,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升胃内容物诊断,幽门梗阻
and electrolyte balance)
第三章水和电解质代谢紊乱病理生理教研室 吴立玲
(Normal metabolism of
water and electrolyte)
第一节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)
体液 (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
体液的容量 (volume)
化学成分 (composition)
渗透压 (osmotic pressure)
分布 (distribution)
相对恒定
Total body water (TBW) 60%
细胞内液
Intracellular fluid (ICF) 40％
细胞外液
Extracellular fluid (ECF)
组织间隙 15％组织液
Interstitial fluid(ISF)
血浆
Plasma
Transcellular fluid(third space) 1％
影响体液容量的因素
Body
fluid
TBW (%)
Adult male
TBW(%)
Adult female
TBW(%)
Infant
Normal 60 50 70
Lean 70 60 80
Obese 50 42 60
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
(Osmotic pressure of body fluid)
280~310 mmol/L
(mOsm/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
Daily intake
(ml/day)
Daily output
(ml/day)
Drinking 1300 Urine 1500
Water in food 900 Lungs 400
Water of oxidation 300 Skin 500
Stool 100
Total 2500 Total 2500
3,体内外水的运动
(Water movement between
outside-inside of 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 6～ 8g％）
三,水和钠的生理功能
(Physiologic function
of water and sodium)
(一 )水的生理功能
(Function of body water)
促进物质代谢
调节体温
润滑
(二 )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.渴感 (thirst)
渴中枢
ECF渗透压?
血容量?
2.抗利尿激素
(antidiuretic hormone,ADH)
ECF渗透压 ↑
有效循环血量 ↓
渗透压感受器 ADH↑
肾 重吸收水 ↑
ECF量 ↑
渗透压 ↓
容量感受器
3.醛固酮 (aldosterone)
有效循环血量 ↓
醛固酮 ↑ 肾重吸收Na+↑H
2O↑
ECF量 ↑
低血 Na+
高血 K+
42岁男性,因恶心,呕吐,腹胀和腹部绞痛 3天入院 。
既往史,20岁做过阑尾切除术 。
体检,T 38.7?C,脉搏 104 beat/min
BP 115/70 mmHg
腹胀,有压痛和反跳痛 。
皮肤和舌干燥,尿量 5ml/h
化验：血 [Na＋ ]152mmol/L,
[Cl-]108mmol/L,
[K+] 5.4mmol/L，
尿比重 1.038
Case study
woman 38,2-day history of weakness
and postural dizziness（ 直立性眩晕 ）
History,laxative（ 泻药） abuse with
multiple bowel movements each day
Physical examination：
BP 110/60 mmHg falls to 80/50 mmHg
HR 100 beats/min and regular
Skin turgor is poor
The mucous membrane is dry
Case study
Laboratory test
[Na+] = 140 mmol/L
[K+] = 3.3 mmol/L
[Cl-] ＝ 116 mmol/L
Urine [Na+] = 9 mmol/L
BUN = 40 mg/dL
Arterial pH = 7.25
[HCO3-] = 12 mmol/L
PaCO2 = 28 mmHg
(Disturbances of
water and sodium balance)
第二节水、钠代谢紊乱
脱水 (dehydration)
◆ 高渗性
◆ 低渗性
◆ 等渗性
水过多 (water excess)
◆ 水中毒
◆ 水 肿类型 （ Classification）
低钠血症 （ hyponatremia)
The serum sodium
concentration<130 mmol/L
高钠血症 （ hypernatremia)
The serum sodium
concentration >150 mmol/L
一、脱水 (Dehydration)
体液容量减少 (>2%)。
To describe water deficit
1.概念 (concept)
低容量性高钠血症
(hypovolemic hypernatremia)
(一 ) 高渗性脱水
(hypertonic dehydration)
water loss＞ sodium loss
serum[Na+] >150 mmol/L
plasma osmotic pressure
＞ 310 mmol/L
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+
→ 渴中枢 口渴
↓
血容量 ↓
脉速,BP↓
→ 皮肤蒸发 ↓ 脱水热
ECF量 ↓ ECF渗透压 ↑
3,影响 (effects)
细胞内脱水
↓
CNS功能障碍幻觉,躁动
↓
ADH↑
↓
肾重吸收水 ↑
尿少比重高血 [Na+]↑
血浆渗透压 ↑
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 and treatment)
及时补水
适当补钠
1.概念 (concept)
低容量性低钠血症
(hypovolemic hyponatremia)
(二 ) 低渗性脱水
(Hypotonic dehydration)
sodium loss ＞ water loss
serum[Na+] <130 mmol/L
plasma osmotic pressure
< 280 mmol/L
2.原因 (causes)
钠平衡调节：
多吃多排,少吃少排,不吃不排丢失过多 (lost from ECF)
胃肠道丢失 (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
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
淡漠嗜睡
ADH?
肾重吸收水?
尿量正常
（早期）
血 [Na+]?
血渗透压?
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)
轻、中度补生理盐水
(机体排水量大于排 Na+量 )
重度补少量高渗盐水
(减轻细胞水肿 )
1.概念 (concept)
(三 ) 等渗性脱水
(Isotonic dehydration)
sodium loss ＝ water loss
serum[Na+] 130～ 150 mmol/L
plasma osmotic pressure
280～ 310 mmol/L
2.原因 (causes)
丢失 等渗液 (lost isotonic fluid)
胃肠道丢失 (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)
3,影响 (effects)
ECF渗透压正常，血 [Na+]正常醛固酮,ADH分泌? 尿量?
ECF减少 血容量 ↓ 组织液量 ↓
ICF变化不明显
(1)血浆渗透压和血钠的变化？
(2)容量的变化？脱水的主要部位？
(3)激素水平的变化？
4．防治的病理生理基础
(pathophysiological basis of
prevention and treatment)
补水量多于补 Na+量
42岁男性,因恶心,呕吐,腹胀和腹部绞痛 3天入院 。
既往史,20岁做过阑尾切除术 。
体检,T 38.7?C,脉搏 104 beat/min
BP 115/70 mmHg
腹胀,有压痛和反跳痛 。
皮肤和舌干燥,尿量 5ml/h
化验：血 [Na＋ ] 152 [Cl-] 108
[K+] 5.4 尿比重 1.038
Case study
急性肠梗阻,hypertonic dehydration
woman 38,2-day history of weakness
and postural dizziness（ 直立性眩晕 ）
History,laxative（ 泻药） abuse with
multiple bowel movements each day
Physical examination：
BP 110/60 mmHg falls to 80/50 mmHg
HR 100 beats/min and regular
Skin turgor is poor
The mucous membrane is dry
Case study
Laboratory test：
[Na+] = 140 mmol/L
[K+] = 3.3 mmol/L
[Cl-] ＝ 116 mmol/L
Urine [Na+] = 9 mmol/L
BUN = 40 mg/dL
Arterial pH = 7.25
[HCO3-] = 12 mmol/L
PaCO2 = 28 mmHg
Case study
病史,62岁男性，嵌顿性腹股沟疝入院。
体检,消瘦、虚弱、舌干、组织充盈差治疗,术前 NS 1L
术中 NS 1.5L
术后 NS 1L
GS 2L
昏昏欲睡、躁动，血 [Na+]133 mmol/L
GS 1L
昏迷、抽搐、死亡
What happened in the patient?
二、水过多
(Water excess)
体液容量增多。
1.概念 (concept)
高容量性低钠血症
(hypervolemic hyponatremia)
(一 )水中毒
(water intoxication)
低渗性液体在体内潴留的病理过程
serum[Na+] < 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)
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?
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 )
(二 ) 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 )
心性、肝性、肾性、炎症性、
过敏性、特发性
(1)按原因皮下水肿、喉头水肿、视乳头水肿、肺水肿、脑水肿
(2)按部位局部性 (local edema)
全身性 (anasarca)
(3)按范围
(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)
组织胶渗压
Cap内压 血浆胶渗压组织 流体静压淋巴
毛细血管内压
血浆胶渗压
组织胶渗压
组织静水压
淋巴回流影响组织液生成回流的基本因素
(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 interstitium,
毛细血管流体静压增高
(increased capillary hydrostatic
pressure)
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
(imbalance of exchange between
intra- and extra-body fluid)
肾小球滤出钠、水
99％～ 99.5％ 肾小管重吸收
65％～ 70％ 近曲小管吸收
0.5％～ 1％ 滤出液排出钠水潴留
Na+ and water are retained
by the kidney.
(decreased glomerular filtration rate)
滤过面积 ↓
有效循环血量 ↓
肾小球滤过率下降
肾小管重吸收增加
(Increased tubular reabsorption)
肾内血流重新分布
近曲小管重吸收?（球 -管平衡失调）
远曲小管和集合管重吸收?
(醛固酮,ADH↑)
肾小球滤过分数增高
(滤过分数＝肾小球滤过率 /肾血浆流量 )
球 -管平衡失调的机制
(net filtration pressure)
肾小球有效滤过压
Blood hydrostatic pressure(BHP) 60 mmHg out
Colloid osmotic pressure(COP) -32 mmHg in
Capsular pressure(CP) -18 mmHg in
Net filtration pressure(NFP) 10 mmHg out
NFP
BHP 60 out
COP 32 in
CP
10 out
18 in
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.常见全身性水肿的发病机制及特点
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 ↓
V淤血,V压 ↑ 肾血流量 ↓
Cap内压 ↑
水肿胃肠肝淤血蛋白吸收合成 ↓
血浆胶渗压 ↓
GFR↓
钠水潴留肾小管重吸收 ↑
醛固酮、
ADH↑
心输出量 ↓
(Potassium homeostasis
and its disorders)
第三节钾代谢及钾代谢障碍病理生理教研室 吴立玲病史,男 41岁，呕吐 4天，
不能进食食物和水。
既往史,胃溃疡,服用抗酸药治疗 。
体检,重病容。血压 100/60mmHg
心率 90 beats/min
皮肤干燥、弹性差，
腱反射减弱。
Case study
化验,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升胃内容物诊断,幽门梗阻一、正常钾代谢 (Normal
metabolism of potassium)
1,摄入 (intake),食物
2,吸收 (absorption),肠道
3,分布 (distribution)：
98% 细胞内 (ICF)
2% 细胞外 (ECF)
serum [K+] 3.5~5.5mmol/L
4,排泄 (excretion),
肾 （ urine 80%～ 90％）
肠 (feces 10％ )
皮肤 (sweat)
体内钾
(50mmol/Kg体重 )
细胞外
2%
血清钾
（ 3.5~5.5mmol/L）
Distribution and content of
potassium within body
细胞内 98%
(150mmol/L)
5,功能 (function)
参与细胞代谢 (Promoting
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)
6,钾平衡的调节
(Regulation of potassium balance)
跨细胞转移 肾调节
1,激素,胰岛素，儿茶酚胺
2,细胞外液的 K+浓度
3,酸碱平衡影响钾在细胞内外转移的因素醛固酮,Na＋ - K+泵活性?
细胞外液的 K+浓度酸碱平衡,H＋ 使 Na＋ -K＋ 泵活性?
远曲小管液流速加快影响肾排钾的因素
Na+
K+
K+
Na+
K+
小管液主 细 胞血液
-70mV0mV -50mV
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 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 ↑
Cusing’s disease
◣ 远曲小管腔内阴离子 ↑
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+?
H+
K+
血 [K+]?
K+
酸中毒 (acidosis)
H+?
H+?
血 [K+]?
(二 )对机体的影响 (Effects)
1.对神经肌肉兴奋性的影响
(effects on neuromuscular
excitability)
神经肌肉兴奋性 ↓
血 K+↓ 细胞内外 [K+]差 ↑
静息电位 ↑ (负值 ↑ )
静息电位与阈电位差 ↑
兴奋性 ↓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)
◣ 心肌传导性
◣ 心肌兴奋性
◣ 心肌自律性
◣ 心肌收缩性先 后血 [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 ↓
自动除极化 ↑
↓
2期 Ca2+
内流 ↑
心肌代谢障碍收缩性 ↑
→ 兴奋性 ↑
→ 传导性 ↓
自律性 ↑
收缩性 ↓
复极延缓 → T波低平,出现 U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)
集合管对 ADH反应性降低多尿 （ polyuria)
低血钾 碱中毒
(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)
细胞损伤 (cell injury)
酸中毒 (acidosis)
高钾性周期性麻痹
(hyperkalemic periodic paralysis)
3,入钾过多
(increased K+ intake)
碱中毒 (alkalosis)
H+?
H+
K+
血 [K+]?
酸中毒 (acidosis)
H+?
H+?
K+
血 [K+]?
(二 )对机体的影响 (Effects)
1,对神经肌肉兴奋性的影响
(effects on neuromuscular
excitability)
神经肌肉兴奋性先?后 ↓
血 K+ ↑ 细胞内外[K+]差 ↓
静息电位?阈电位兴奋性 ↓ (重度）
静息电位 ↓
与阈电位距离 ↓
兴奋性 ↑ (轻度）
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)
◣ 心肌传导性
◣ 心肌兴奋性先 ↑后 ↓
◣ 心肌自律性
◣ 心肌收缩性血 [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)
高血钾 酸中毒
(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
排钾病史,男 41岁，呕吐 4天，
不能进食食物和水。
既往史,胃溃疡,服用抗酸药治疗 。
体检,重病容。血压 100/60mmHg
心率 90 beat/min
皮肤干燥、弹性差，
腱反射减弱。
Case study
化验,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升胃内容物诊断,幽门梗阻
