水、电解质代谢紊乱
Disorders of Water and Electrolyte
Metabolism
正常水、电解质代谢平衡
































水、电解质紊乱
一, 体液的分布 ( Distribution of body fluids)
表 1 正常人体液的分布和容量 ( 占体重 %)
成人(男) 儿童 新生儿 老年人
TBW 60 65 80 52
ICF 40 40 35 27
ECF 20 25 45 25
Interstitial fluid 15 20 40 20
Plasma 5 5 5 5
*Total body water,TBW; Intracellular fluid,ICF; Extracellular fluid,ECF
ICF
ECF
Interstitial fluid
Pl
as
ma
水、电解质紊乱
二, 体液的电解质组成 ( Composition of electrolyte in body fluids)
Table 2 ELECTROLYTE COMPOSITION OF BOOD FLUIDS
Compartmental concentration (mEq/L)
Plasma Interstitial fluid Intracellular fluid
Positive ion Na+ 142 140 10
K + 5 5 150
Ca2+ 5 5 0.0001
Mg2+ 3 3 40
Total 155 153 200
Negative ion Cl? 103 112 3
HCO3? 27 28 10
HPO42? 2 4 142
SO42? 1 2 5
Phosphate 6 6 —
Protein(Pr ?) 16 1 40
Total 155 153 200
三, 静水压和渗透压
(Hydrostatic & Osmotic pressure)
1,静水压 ( Hydrostatic pressure)
相邻的两个体液腔隙, 由于压力不
同, 水必然从压力高的腔隙向压力低的
腔隙转移, 这种促使水转移的压力叫做
静水压 。
H2O
H2O
H2O
H2O
H2O H
2O H2O
H2O
H2O
H2O
H2O
H2O
H2O H2O
静水压
压力高 压力低
H2O
渗透压高 渗透压低









⊙ ⊙


⊙ ⊙



⊙ H2O H2O
H2O
H2O
H2O
H2O
H2O
H2O
渗透压
H2O 2.渗透压 ( Osmotic pressure)
如果相邻两个体液腔隙的静水压相
等,而体液中溶质的浓度不同,那么水
将由溶质浓度低(渗透压低)的腔隙向
溶质浓度高(渗透压高)的腔隙转移,
这种现象称为渗透。推动渗透的力称为
渗透压。
水、电解质紊乱
■ 食物提供, Na 2~ 4g/ 24h,肾排出量,100~ 140mmol(3g)/24h,
粪便排出 >10mg/24h。
■ 肾排钠特点:, 多吃多排, 少吃少排, 不吃不排, 。
, 汗液是低渗溶液, 含钠量约 10~ 70mmol/L; 肠道消化液富含 NaHCO3,
四, 钠的平衡调节 ( Balance of sodium)
( 一 ) 人体钠的含量与分布 ( Content & distribution of body sodium )
■ Content of sodium, 58mmol/kg,Total body sodium,60~ 80g/ 60kg,
■ Distribution of body sodium,
ECF 45%
ICF 10%
Bone 45%
Serum Na+ concentration,135~145mmol/L
水、电解质紊乱
(二)钠的生理功能
(Functions of sodium in body)
1,Maintaining the osmolality of the ECF;
4,Maintaining the normal neuromuscular irritability,
participates in action potential formation,
3,Participates in acid-base balance;
2,Effect to water distribution between the ICF
and ECF;
水、电解质紊乱
( 三 ) 体液的交换 ( Exchange of body fluids)
1,血浆和细胞间体液的交换平衡
Hydrostatic pressure and osmotic pressure are the forces that
determine transport of fluid in and out of capillaries,
( 1) 渴感 (Thirst)
血清钠浓度 ↑ 口渴中枢 ( +) Thirst
有效循环血量 ↓, AGTII ↑ Water intake↑ ECF↑
3,体内外液体 ( 钠, 水 ) 的交换平衡
By the hypothalamic thirst mechanism,by alterations GFR,and by
several hormones,
2,细胞内外液体的交换平衡
Exchange of fluid between the cytoplasm and the interstitial space is
driven by osmotic gradients,
( 2)抗利尿激素 ( Antidiuretic hormone,ADH)
渗透性刺激、非渗透性刺激、其他因素导致 ADH分泌增加 。
● 血浆晶体渗透压 ↑ ( > 280mmol/L) Osmoreceptor( +)
● 血容量或血压明显 ↓ Baroreceptor( +)
● 精神紧张、剧痛、恶心、血浆 AGTII↑ 等 ADH output↑
Reabsorption of water from renal distal tubular fluid↑
【 ADH作用下远曲小管、集合管对水重吸收机制 】
ADH + V2受体(远曲小管、集合管上皮细胞管腔膜)
膜内腺苷酸环化酶活性 ↑
ATP cAMP ↑ 细胞内蛋白激酶激活
管腔膜上水通道蛋白 ( AQP) ↑, 通透性 ↑
远曲小管、集合管上皮细胞对水重吸收 ↑
水、电解质紊乱
水、电解质紊乱
( 3)肾素 -血管紧张素 -醛固酮系统 ( RAAS)
( 4) 心房利钠因子 ( ANF; Atrial Natriuretic Peptide,ANP)
血容量和血压 ↑ 肾素分泌 ↓, 对抗 AGT的缩血管作用,
心房心肌细胞分泌 ANF 抑制 Ald分泌, 拮抗 Ald的滞钠作用
水、电解质紊乱
五, 钾平衡及生理调节 (Potassium homeostasis & regulation )
Content and distribution of potassium within body
机体钾分布图
90%
8% 2%
ICF( 140- 160mmo1/ L)
ECF ( 4.2mmol/L )
Bone K+
[K+] of body = 50~ 55mmol/ Kg
水、电解质紊乱
( 二 ) 钾的生理功能
( Functions of potassium in body)
1,Participates in metabolism of cells and bone salts
formation
( 磷酸化酶或含琉基的酶等必须有高浓度钾存在才具有活性 )
4,Constitutes the resting membrane potential,
regulation of normal neuromuscular irritability,
3,Effect to acid-base balance;
2,Maintaining the osmolality of the ICF;
水、电解质紊乱
( 三 ) 钾平衡的调节 ( Regulation of potassium balance)
跨细胞膜转移调节
机体的钾平衡调节 肾脏的调节
( 结肠排钾 )
细胞内液 [K+]
140- 160mmo1/ L
K+细胞内外移动的泵一漏机制
( Pump- leak mechanism)
细胞外液 [K+]
4.2mmol/L
1,钾的跨细胞转移调节
K+ K+
K+通道(漏 )
Na+ Na+
K+ K+
Na+ - K+泵(泵 )
【 影响钾的跨细胞转移的主要因素 】
ECF [K+]
4.2mmol/L
ICF [K+]
140- 160mmo1/ L
ECF [K+]
酸碱平衡状态
ECF [H+]↑,H+入 细胞内,细胞内 K+
外移 。 ECF 每 0.1 pH变化大约引起
0.6mmol/L血清钾变化
ECF 渗透压 ↑ ↑,使细胞内 K+外移 。
渗透压
运动
可直接刺激 Na+- K+泵活性,影响钾转移主要激素 。
胰岛素 ?肾上腺素通过 cAMP机制激活 Na+- K+泵活
性,?肾上腺能神经激活是促 K+自细胞内移出 。
儿茶酚胺
水、电解质紊乱
2,肾对钾调节 ( Renal regulation of potassium )
肾小球滤过
肾对钾调节 近曲小管和髓襻的重吸收
远曲小管和集合小管的排泄调节
( Normally,when potassium intake is high,renal secretion of K+
increases; when intake is low,renal secretion decreases to maintain
potassium balance.)
■ 肾对钾调节主要是排泄调节
■ 肾对钾的排泄是多吃多排, 少吃少排, 不吃也排
水、电解质紊乱
■ 醛固酮
具有显著的排 K+作用:使 Na+- K+泵
活性 ↑ ;增加主细胞腔侧膜对 K+通透性。
■ 细胞外液的钾浓度
ECF [K+] ↑ 主细胞 Na+- K+泵活性 ↑
■ 远曲小管的原尿流速
远曲小管内原尿流速 ↑ H+对 Na+- K+ 抑
制 ↓和迅速移去小管细胞泌出 K+
K+排泄 ↑
■ 酸碱平衡状态
急性酸中毒 ECF [H+ ]↑
主细胞 Na+- K+ 泵活性 ↓ 泌 K+受阻
慢性酸中毒 近曲小管钠水重吸收 ↓
远曲小管内原尿流速 ↑ 排 K+ ↑
【 影响远曲小管, 集合小管排钾的调节因素 】
ICE
H+ H+
K+ K+
H+-K +

远曲小管、集合小管
主细胞、润细胞
ECF 原尿液
K+
Na+-K +
泵 Na+ Na+
K+ K+
水、电解质紊乱
3,结肠排钾 ( Colon excretion of potassium )
【 生理情况 】
饮食的钾 摄入体内后约 90% 由肾排出, 10% 经结肠排出
结肠上皮细胞以分泌方式向肠腔内排 K+ ( 受醛固酮调控 )
About 90% or more K+ is eliminated in the urine,the rest is lost in feces and
sweat,Although losses of K+ in the feces represent only a small fraction of the
total,under some conditions these losses may be significant,
【 特殊情况 】
GFR↓↓↓ 结肠分泌 K+量达摄入量的 1/3( 成为机体重要排钾途径 )
水、电解质紊乱
【 Hypovolemia】 ( 脱水 )
主要是由水摄入量不足和 ( 或 ) 水丢失过多引起的 。
【 Hypervolemia】
由于水的入量超过机体的排水能力而引起的 ( 水中毒和全身性水肿 ) 。
一, 脱水 ( Dehydration)
体液容量减少并出现一系列机能, 代谢紊乱的病理过程 。
Dehydration
Hypotonic Hypertonic Isotonic
人体液体平衡紊乱基本类型 水过少 ( Hypovolemia)
水过多 ( Hypervolemia)
第二节 水平衡紊乱 ( Disorders of fluid balance)
水、电解质紊乱
( 一 ) 低渗性脱水 ( Hypotonic dehydration)
失钠多于失水, 血清钠浓度 < 130mmol/L(130mEq/L),血浆渗透
压 < 280mmol/(Kg·H2O)。
The salt loss is in excess of water loss,serum Na+ is less than 130mmol/L,
and plasma osmotic pressure is less than 280 mOsm/L,
大量等渗性丢失或低血容量 GFR↓, FF↑ 近曲小管对水重吸收 ↑
低渗性体液丢失 ADH分泌 ↑ 远端小管重吸收水 ↑ 失钠 >失水
1,Causes and mechanism
主要是等渗性或低渗性体液的丢失 。
( 1) 肾外性原因
■ 消化液大量丢失 ( Water and sodium loss through GI tract)
■ 体液大量在体腔内积聚 (Collection of the fluid in peritoneal cavity)
■ 大量出汗 ( 而只补充水 ) ( Water and sodium loss through the skin)
低渗性脱水
血容量减少后肾脏重吸收水增多
肾外性原因 丢失等渗或低渗性体液
肾性原因 经肾失钠或同时失水过多
治疗上只补水未注意补钠
( 2) 肾性原因
■ 限制钠盐摄入或长期大量用排钾利尿药 ( 氯噻嗪, 速尿和利尿酸等 )
■ 慢性肾疾病 升支功能障碍 肾排 Na,H2O↑
■ 急性肾衰多尿期 GFR↑, 小管功能未恢复
■ 失盐性肾炎 小管上皮细胞对 Ald反应性 ↓ Hypotonic dehydration
■ Addison病 Ald↓ 小管对 Na重吸收 ↓
■ 过度渗透性利尿 肾排 Na,H2O↑
水、电解质紊乱
2,对机体影响 ( Effects on body)
【 Water will shift from ECF to ICF】
失钠>失水 细胞外液渗透压 ↓ 细胞外水分向细胞内转移
细胞水肿 细胞内水分 ↑
细胞外液 ↓ 更加明显
Normal
Interstitial fluid
Intracellular fluid
Pl
as
ma
水、电解质紊乱
3,Clinical manifestation
( 1) 循环衰竭体症 ( 休克 ) (Symptom of circulatory failure)
水从细胞外向细胞内转移 细胞外液 ↓↓
血容量 ↓↓ 血压 ↓↓ 休克
( 2) 脱水症状 ( Dehydrate symptom )
皮肤弹性下降, 眼窝下陷;婴幼儿出现, 三凹, 体征 。
( 3) 其他的临床表现 ( Other manifestation)
■ 口渴:早期可以没有口渴;中, 后期会有口渴 。
■ CNS症状:重症低渗性脱水有神志淡漠, 嗜睡, 昏迷等 。
■ 尿钠量 ↓,尿钠 <10mmol/L或无 。
水、电解质紊乱
高渗性脱水
水源断绝, 不能或不会饮水
单纯失水
丧失低渗液
渴感丧失
( 二 ) 高渗性脱水 ( Hypertonic dehydration)
失水多于失钠, 血清钠浓度> 145mmol/L(145mEq/L),血浆渗透
压> 310mmol/(kg·H2O)。
The water loss is in excess of salt loss,serum Na+ is more than 145mmol/L,
and plasma osmotic pressure is more than 310 mOsm/L,
water loss
Hypotonic fluid loss
1,Causes and mechanism
机体失水或丢失低渗体液是引起高渗性脱水的主要原因 。
( 1) 单纯失水,■ 肺失水; ■ 皮肤失水;
■ 肾失水 ( 中枢性, 肾性尿崩症 ) 。
( 2) 丧失低渗体液,■ 胃肠道丧失低渗液; ■ 大量出汗;
■ 渗透性利尿 。
2,Effects on body
■ 口渴求饮 ( 渴感障碍者除外 )
血浆渗透压 ↑ 渗透压感受器 ( +)
血容量 ↓ AGTII↑ 口渴中枢 ( +) 口渴
高渗性 脱水 唾液分泌 ↓ 口腔咽喉部干燥
■ 尿少而比重高 ( 尿崩症病人除外 )
■ Water will shift from ICF to ECF 细胞外液渗透压有所回降
Normal
Pl
as
ma
Interstitial fluid Intracellular fluid
水、电解质紊乱
3,Clinical manifestation
■ 尿钠 ( Urine sodium)
● 轻度高渗性脱水 ( 早期 )
细胞外液渗透压 ↑,血容量 ↓不明显 肾小管重吸收水 >钠 尿钠偏高
● 中, 重度高渗性脱水 ( 晚期 )
血容量和肾血流量明显 ↓ Ald分泌 ↑ 尿钠 ↓
■ CNS症状 ( CNS symptom )
严重高渗性脱水 细胞内液明显 ↓ 脑细胞脱水和脑压 ↓
严重程度不同的 CNS症状
■ 脱水热 ( Dehydrant fever)
细胞内液 ↓ 汗腺分泌 ↓ 机体散热功能 ↓ 体温 ↑
■ 休克, 肾衰 ( Shock,renal failure)
水、电解质紊乱
( 三 ) 等渗性脱水 ( Isotonic dehydration)
水和钠以等渗比例丢失, 或失液后经机体调节血浆渗透压仍在正常
范围, 血清钠浓度为 135~145mmol/L( 或 mEq/L), 血浆渗透压为 280~
310 mmol/(kg·H2O) 。
2,Effects on body
等渗性脱水常兼有低渗性及高渗性脱水的临床表现 。
大量丢失等渗性体液 细胞外液, 血容量 ↓
易发生血压 ↓,尿量 ↓ 体温升高, 明显脱水外貌
等渗性脱水在处理上只补水而不注意补钠, 可转变为低渗性脱水 。
1,Causes and mechanism
呕吐, 腹泻, 大量胸, 腹水形成, 大面积烧伤和严重创伤使
血浆丢失等 。
水、电解质紊乱
二, 水中毒 ( Water intoxication)
当水的摄入过多, 超过神经 ?内分泌系统调节和肾脏的排水
能力时, 使大量水分在体内潴留, 导致细胞内, 外液容量扩大,
并出现包括稀释性低钠血症在内的一系列病理生理改变 。
( 一 ) 病因与发生机制 ( Causes and mechanism)
1,摄入或输入过多不含电解质的液体
2,急慢性肾功能不全
3,ADH分泌过多
ADH分泌过多是指在某些病理条件下发生的 ADH异常分泌 。
( 1) ADH分泌异常增多综合征 ( SIADH),
下丘脑疾病 ( 脑炎, 脑肿瘤 ), ADH异位分泌 ( 肺燕麦细胞癌 )
水、电解质紊乱
( 2) 其它原因
■ 疼痛, 恶心和情绪应激 ADH分泌 ↑ 水中毒
■ 肾上腺皮质功能 ↓ GC↓ 抑制下丘脑分泌 ADH 功能 ↓
■ 外源性 ADH输入 ( 加压素, 催产素 )
4,某些特殊病理状态
( 1) 心力衰竭, 肝性腹水 有效循环血量 ↓ 肾排水 ↓
水负荷 ↑
( 2) 低渗性脱水 水中毒
大量补充不含电解质的液体
( 二 ) 水中毒分类
急性水中毒
慢性水中毒
水中毒
水、电解质紊乱
第三节 钠代谢紊乱 ( Disorders of sodium metabolism)
一, 低钠血症 ( Hyponatremia)
血清钠浓度低于 135mmol/L。
低渗性低钠血症
等渗性低钠血症
高渗性低钠血症
二, 高钠血症 ( Hypernatremia)
血清钠浓度高于 145mmol/L。
低容量性高钠血症
等容量性高钠血症
高容量性高钠血症
根据血浆渗透压分类
根据血浆容量分类
水、电解质紊乱