水、电解质代谢紊乱

病理生理学，水和电解质代谢紊乱的相关内容，包括：水与电解质的正常代谢；钾代谢及钾代谢障碍；水、钠代谢紊乱。

水、电解质代谢紊乱

• 水与电解质的正常代谢
  • 一、体液的容量和分布
    • 定义
      • 体液(body fluid)是指体内的水和溶解在其中的物质（电解质、低分子有机化合物以及蛋白质）
      • 水与电解质平衡(Water and electrolytes balance)指体液的容量、化学成分、渗透压、分布的相对恒定
    • 影响体液容量的因素
      • 年龄、性别、胖瘦
    • 年龄对体液容量的影响
  • 二、水的功能和平衡
    • (一)水的生理功能
      • 促进物质代谢
      • 调节体温
      • 润滑
      • 结合水
    • (二) 水的平衡
      • 1. 体内外水的平衡
      • 2.各体液间的水平衡
  • 三、电解质和渗透压
    • （一）体液的电解质
      • ECF: Na+、Cl-、 HCO3-
      • ICF: K +、 Mg2 +、HPO42- Pr-
      • 平均正常值：血[Na＋]140 mmol/L、血[Cl－] 104 mmol/L、血[HCO3－]24mmol/L
    • (二)体液的渗透压
      • 类型
        • 血浆渗透压：指血浆中的阴离子、阳离子以及非电解质分子所产生的渗透压的总和，取决于溶质的颗粒数目280~310 mmol/L (mOsm/L)
        • 晶体渗透压：指血浆中的晶体物质微粒(主要是电解质离子)所产生的渗透压。
          • 特点
            • 总渗透压的90-95%，主要来源于单价离子Na+,Cl-,HCO3-,其中50%来自Na+
            • 维持细胞内外体液的交换
        • 胶体渗透压：指血浆蛋白质分子所产生的渗透压。
          • 特点
            • 占血浆渗透压的5-10%
            • 维持血管内外体液交换和血容量
      • 渗透压平衡的自身调节
        • 正常时：血管内外、细胞内外的渗透压是相等的
        • 失衡时→再平衡：低渗溶液中的水向高渗溶液流动
  • 四、电解质的生理功能和钠平衡
    • (一）电解质的生理功能
      • ①维持体液的渗透压和酸碱平衡
      • ②参与细胞动作电位的形成
      • ③参与新陈代谢和生理功能活动
    • (二）钠平衡
      • 摄入: 100~200 mmol/d 、WHO：5~6克/天。几乎全部经小肠吸收。
      • 排出: 肾、皮肤等
      • 特点 :多吃多排，少吃少排， 不吃不排
  • 五、水与钠平衡的调节
    • 1.渴感(thirst)—粗调节
    • 2.抗利尿激素(antidiuretic hormone , ADH)
    • 3.醛固酮(aldosterone)
    • 4. 心房利钠肽 ( ANP)
      • 又叫心房肽(atriopeptin)，是一组由心房肌细胞产生的多肽，约由21~33个氨基酸组成。有利钠利尿的作用。
      • 功能
        • ①强大的利钠利尿作用
        • ②阻断肾素-血管紧张素-醛固酮系统的作用
        • ③减轻失水或失血后ADH水平增高的程度
    • 5. 水通道蛋白( aquaporins，AQP)
      • 是一组构成水通道，并与水通透有关的细胞膜转运蛋白。
• 钾代谢及钾代谢障碍
  • 一、正常钾代谢
    • （一）钾的平衡
      • 1.摄入：食物（70-100mmol/d）
      • 2.吸收(absorption): 肠道(90%)
      • 3.分布(distribution)
      • 4. 排泄 (excretion) : 肾（ 80%～90％）、 肠 (10％)、皮肤
        • 多吃多排，少吃少排，不吃也排
    • （二）钾平衡的调节
      • 1 .肾对钾排泄的调节
        • 肾小球滤过(100%)
        • 近曲小管和髓袢重吸收(90-95%)
        • 远曲小管和集合管对钾的排泄调节
          • 主细胞泌K+
          • 闰细胞重吸收K+
        • 影响因素
          • ①醛固酮: Na＋- K+泵活性
          • ②细胞外液的K+浓度: 刺激Na＋- K+泵
          • ③远曲小管液流速：维持管内外[K+]差，利于泌K+（尿量↑→K+排除↑）
          • ④酸碱平衡: 酸中毒→Na＋-K＋泵↓→主细胞泌K+↓ 酸中毒→ 闰细胞泌H+  → 重吸收K+ ↑
      • 2 .钾的跨细胞转移
        • 通过钾的跨细胞转移可以快速、准确地维持细胞外液的钾浓度。调节钾跨细胞转移的机制被称为泵-漏机制(pump-leak mechanism )
        • 影响因素
          • ①激素：胰岛素，儿茶酚胺（↑Na+-K+ ATP酶活性，促进K+进入细胞） 甲状腺素、胰高血糖素素（促进K+出细胞）
          • ②细胞外液的K+浓度（↑Na+-K+ ATP酶活性）
          • ③酸碱、渗透压：酸中毒→高K+、 碱中毒→低K+
      • 3. 结肠排钾和汗液排钾
        • 结肠排钾类似主细胞泌K+，约占10%（肾衰时起作用）
        • 汗液排钾量少，平均 9mmol/L (高热大汗时)
    • （三）钾的功能
      • ①参与细胞代谢
      • ②维持细胞膜静息电位
      • ③调节渗透压和酸碱平衡
  • 二、低钾血症(Hypokalemia)
    • (一)概念
      • 血清钾浓度低于3.5mmol/L称为低钾血症。（低钾 ≠ 缺钾）
    • (二)原因和机制
      • 1. 摄入不足
      • 2. 失钾过多
        • ①消化液丢失（小孩多见）
        • ②皮肤失钾（大汗）
        • ③肾失钾（成人多见）
          • 1）排钾性利尿剂
          • 2）糖皮质激素、醛固酮 ↑ ：Cushing‘s disease（肾上腺皮质功能亢进）
          • 3）远曲小管腔流速↑：肾盂肾炎（重吸收↓）
          • 4）肾小管性酸中毒
            • I型（远端）：泌H+障碍→H-Na交换↓，K-Na交换↑，故排钾↑
            • II型（近端）：重吸收碱障碍→远端小管的HCO3-↑→促进泌钾
          • 5）缺Mg2+:抑制Na+-K+泵，K+的重吸收↓
          • 6）碱中毒
      • 3.钾向细胞内转移
        • ①碱中毒
        • ②胰岛素，β-R激动剂：激活Na+-K+泵
        • ③某些毒物：棉酚，钡，阻滞K通道
        • ④低钾性家族性周期性麻痹：发作时血K+降低（P27）,机制尚未阐明
    • (三)对机体的影响
      • 1.与膜电位异常有关的障碍
        • 1）对神经肌肉兴奋性的影响
          • 机制
            • • 超极化阻滞
                • 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
            • ①CNS：萎靡、倦怠、嗜睡、腱反射↓
            • ②骨骼肌：四肢无力软瘫，呼吸肌麻痹（急性）
            • ③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
          • 心脏
            • ①心肌兴奋性↑
            • ②心肌传导性↓
            • ③心肌自律性↑
            • 心肌收缩性先↑ 后↓
          • 心电图
            • 正常
              • • （1）P波：是由心房激动所产生，代表左右心房除极时的电位变化。 　　（2）P-R间期：为心房开始除极到心室开始除极的时间，反映电活动从心房到 心室的传导时间。 　　（3）QRS波群：是由心室激动所产生，代表全部心室肌除极时的电位变化和时间。 　　（4）S-T段：为心室除极刚结束到复极前的一段无明显电位变化的短暂时间。 　　（5）T波：代表心室复极时的电位变化和时间。 　　（6）Q-T间期：为心室从激动开始到复极结束的整个心电活动时间。代表心室除极、复极的总时间
            • 改变
      • 2.与细胞代谢障碍有关的损害
        • 1）对肾功能的影响
          • 缺钾导致肾小管上皮细胞肿胀→集合管对ADH反应性降低→多尿（polyuria)
        • 2）对骨骼肌的影响
          • 缺钾，肌肉运动是不能释放足够的钾→肌肉缺血、缺氧→痉挛、坏死、横纹肌溶解
        • 3) 对酸碱平衡的影响
          • 低血钾→碱中毒（反常性酸性尿）
      • 3.对酸碱平衡的影响
    • (四) 防治的病理生理基础
      • ①先口服后静脉
      • ②见尿补钾
      • ③控制量和速度严禁静脉注射
  • 三、高钾血症(Hyperkalemia)
    • (一)概念
      • 血清钾浓度高于5.5mmol/L称为高钾血症
    • (二)原因和机制
      • 1. 肾排钾减少
        • ①少尿(oliguria)
        • ②醛固酮↓或肾小管对ADS反应↓
        • ③潴钾性利尿剂
        • ④高钾血症
      • 2. K+从细胞内逸出
        • ①细胞损伤
        • ②酸中毒
        • ③高血糖合并胰岛素不足
        • ④β-R阻滞剂：抑制Na+-K+泵
        • ⑤高钾性周期性麻痹
      • 3. 入钾过多
        • ①静脉补钾过多
        • ②输入大量库存血
      • 4.假性高血钾
    • (三)对机体的影响
      • 1. 对神经肌肉兴奋性的影响
        • ①机制
          • 除极化阻滞
            • 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
        • 心脏
        • 心电图
          • T波高尖、P-R间期延长、Q-T间期缩短
      • 3.对酸碱平衡的影响
        • 高血钾→酸中毒
    • (四) 防治的病理生理基础
      • 1.减少血钾来源
      • 2.促进钾移入细胞
      • 3.对抗钾的毒性
      • 4.排钾
• 水、钠代谢紊乱
  • 一、体液容量的减少—脱水 (Dehydration)
    • 体液容量明显减少(>2%)
      • (一) 低渗性脱水
        • 1.概念
          • 低渗性脱水是指体液容量减少，以失钠多于失水，血清钠浓度＜130mmol/L及血浆渗透压＜280mOsm/L为主要特征的病理过程。(ECF↓↓,ICF ↑)
        • 2.原因
          • ①体液丢失增加＋单纯补水
            • 经消化道
            • 经皮肤
            • 经肾
            • 液体蓄积于体腔
          • ②失钠增加
            • 1）利尿剂使用不当（抑制Na＋的重吸收）
            • 2）醛固酮分泌不足（ Na＋的重吸收不足）如 Addision’s病
            • 3）肾实质病变（髓质破坏，不能重吸收Na＋）
            • 4）肾小管酸中毒（renal tubular acidosis, RTA P25)
        • 3. 对机体的影响—临床表现
          • 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。
          • 主要环节：ECF低渗
          • 主要脱水部位：ECF
          • 主要威胁：循环衰竭
        • 4．防治的病理生理基础
          • ①去除病因
          • ②补液
            • 轻、中度补NS或GNS
            • 重度补少量高渗盐水(减轻细胞水肿)
          • ③抢救休克
      • (二) 高渗性脱水
        • 1.概念
          • 高渗性脱水是指体液容量减少，以失水多于失钠，血清钠浓度＞150mmol/L及血浆渗透压＞310mOsm/L为主要特征的病理过程。(ECF↓,ICF↓↓)
        • 2.原因
        • 3. 影响
          • 脱水热 (dehydration fever)：因皮肤蒸发水减少引起的体温上升。
          • 主要发病环节：ECF高渗
          • 主要脱水部位：ICF减少
          • 对病人的主要危害：CNS功能障碍，颅内出血
        • 4．防治的病理生理基础
          • ①去除病因
          • ②及时补水
          • ③适当补钠、钾
      • (三) 等渗性脱水
        • 1.概念
          • 等渗性脱水是指体液容量减少，按正常血浆中的浓度比例丢失水和钠，血清钠浓度仍维持在130~150mmol/L及血浆渗透压仍维持在280~310mmol/L正常水平的病理过程。
        • 2.原因
          • ①胃肠道丢失(gastrointestinal losses)：呕吐、腹泻、麻痹性肠梗阻
          • ②皮肤丢失(skin losses):大面积烧伤
          • ③液体积聚在第三间隙(accumulate in third space)：胸水、腹水、关节腔积液
        • 3、对机体的影响（临床表现）
        • 4．防治的病理生理基础
          • 临床少见，可以发展为：高渗性脱水 、低渗性脱水
  • 二、体液容量增多
    • (一）水中毒（water intoxication）
      • 1.概念
        • 水中毒是水在体内潴留，并伴有包括低钠血症、脑神经细胞水肿等一系列症状和体征的病理过程。
      • 2.原因
        • (1) 水排出减少
          • 急、慢性肾功能障碍
          • ADH分泌过多
            • 应激：外伤、大手术
            • ADH分泌异常增多综合症
        • (2) 入水过多
          • ①无盐水灌肠
          • ②持续大量饮水
          • ③低渗性脱水输入大量G.S
      • 3. 影响
        • 细胞内外液量均↑，渗透压均↓
        • 水潴留的主要部位是细胞内
        • 对机体最大的危害是脑水肿
      • 4．防治的病理生理基础
        • ①预防
        • ②限水
        • ③排泄：利尿
        • ④转移：小剂量高渗盐水(减轻细胞水肿)
    • （二）水肿(Edema)
      • 1．概念
      • 2.分类
        • 按原因
          • 心性、肝性、肾性、炎症性、 过敏性、特发性
        • 按部位
          • 皮下水肿、喉头水肿、视乳头水肿、肺水肿、脑水肿
        • 按范围
          • 局部性(local edema)：炎性
          • 全身性(anasarca)：心、肝、肾
        • 按水肿液存在状态
          • 显性水肿又称凹陷性水肿
          • 隐性水肿
      • 3.水肿的机制
        • (1)血管内外液体交换异常（组织液生成>回流）
          • ①毛细血管流体静压增高
          • ②血浆胶体渗透压降低
            • 摄入↓：营养不良
            • 合成↓：肝硬化
            • 丢失↑：肾病综合症、烧伤
          • ③微血管壁通透性↑
            • 直接损伤血管：烧伤、冻伤、化学损伤
            • 炎性介质的损伤：感染、昆虫咬伤，释放组胺、激肽
          • ④淋巴回流障碍
            • 淋巴回流的功能
              • 把组织液回流的剩余部分及漏出的Pr 等大分子物质送回血液
              • 组织液生成增多时，代偿回流（淋巴液生成加快）
            • 原因
              • 肿瘤、丝虫成虫、手术
        • (2) 体内外液体交换平衡失调（钠水潴留）
          • 正常情况下，肾小球滤过的水钠99%被重吸收，维持球-管平衡
            • 球管失衡的机制
              • ①肾小球滤过率↓
                • 有效循环血量↓ ：充血性心衰、肾病综合征、休克
                • 滤过面积↓：肾小球病变
              • ②肾小管重吸收↑
                • 近曲小管重吸收↑
                  • 心房利钠肽（ANP）分泌减少：有效循环血量↓→ANP↓
                  • 肾小球滤过分数（filtration fraction，FF） ↑ ：有效循环血量↓
                    • （FF＝肾小球滤过率/肾血浆流量 正常：20%）
                • 远曲小管和集合管重吸收↑
                  • ADS增多
                    • ADS分泌↑：有效循环血量↓
                    • ADS灭活↓：肝功能不全
                  • ADH分泌增加
                    • ADH分泌↑：有效循环血量↓→RAAS激活 →ADS ↑ →Na+ ↑ → ADH ↑
                • 肾脏血流重新分布
      • 4.水肿特点
        • （1）水肿液的性状：渗出液、漏出液
        • （2）水肿皮肤特点：隐性水肿：<体重的10%；显性水肿：>体重的10%
        • （3）全身性水肿分布特点：重力效应、组织结构特点、局部血流动力学因素
      • 5.水肿对机体的影响
        • 1）炎性水肿稀释毒素、运送抗（补）体
        • 2）细胞营养障碍
        • 3）水肿对器官组织功能活动的影响
      • 6.水肿的治疗原则
        • ①治疗原发病
        • ②利尿
        • ③限钠限水