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病生之4-7 水电、酸碱、糖代、脂代
病理生理学大纲 重点，考研复习，西综723，一起来学习水电、酸碱、糖代、脂代的知识吧。
编辑于2023-04-17 11:06:35 江苏省
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第四章 水、电解质代谢紊乱
体液的电解质 (Electrolyte in body fluid)： 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－] 24 mmol/L  (一)体液的渗透压(Osmotic pressure of body fluid) 血浆渗透压：280~310 mmol/L (mOsm/L)；溶液的渗透压取决于溶质的微粒数目；血Na＋产生的渗透压约占血浆总渗透压的45％～50％； (二) 水的交换(Water movement ) 1.细胞内外水的运动(water movement between outside-inside of cell) 水自由通过细胞膜 蛋白质、Na＋、K＋、Ca2+等 选择性通过细胞膜 正常时细胞内外渗透压相等 当细胞内外渗透压不相等时，首先通过水的转移来调节 2.血管内外水的运动(water movement between outside-inside of capillary 水和电解质自由交换 蛋白质等大分子物质受限 血管内外电解质成分相似 血浆胶体渗透压是调节组织液回流是重要因素 3. 体内外水的运动 生理需水量:1500ml/day 每日最低尿量500ml(从尿排代谢废物35g/日 最大浓度6～8g％） 呼吸道失水 皮肤不显性蒸发 insensible lose
第一节 水、钠代谢紊乱
水、钠正常代谢
一）水、钠的主要生理功能
1. 水的主要生理功能
促进物质代谢 调节体温 润滑
2. 钠的主要生理功能
维持体液的渗透压和酸碱平衡；
维持神经肌肉兴奋；
二）水、钠的平衡
(Water and electrolytes balance) 相对恒定： 体液的容量(volume) 化学成分(composition) 渗透压(osmotic pressure) 分布(distribution) 
1. 水的平衡
 
渴感
ADH
血容量
细胞外渗透压
当气温达 28℃时.汗腺开始排汗，称为显性出汗。显性出汗时的汗液为低渗溶液，其中的溶质主要是氯化钠.此外.还含有少量钾离子。因此.在高温环境从事体力劳动时，应注意补充水量和少量钠、钾离子。
2. 钠的平衡
醛固酮
血容量
血钾，血钠浓度
人们摄入的钠主要来自食盐。摄入的钠几乎全部经小肠吸收，钠主要经肾随尿排出。肾排钠的特点是∶多摄多排，少摄少排。此外，随粪便和汗液也可排出少量的钠，但大汗和腹泻时也可排出较多的钠。通常排出和摄入钠量几乎相等
三）水、钠平衡的调节
1. 渴感的调节作用

机体调节体液容量和渗透浓度相对稳定的重要机制之一、控制着水的摄入。渴觉中枢位于下丘脑，血浆晶体渗透压的升高是渴觉中枢兴奋的主要刺激。渴则思饮寻水，饮水后血浆渗透压回降，渴感消失。此外，有效血容量的减少和血管紧张素Ⅱ的增多也可以引起渴感。渴觉的主要抑制因素是血浆渗透压降低和细胞外容量增加
2. 血管升压素的调节作用

促使ADH释放的主要刺激是血浆晶体渗透压的增高和循环血量的减少。 血浆有效渗透浓度只要升高1-2就能刺激 ADH分泌.但当血浆有效渗透浓度超过 310mOsm/L时.ADH分泌达顶点。 当失血等原因使血量减少时.ADH释放增加，尿量减少而有助于血量的恢复。 此外，剧痛、情绪紧张、恶心，血管紧张Ⅱ增多可使ADH释放 ;动脉血压升高可通过刺激颈动脉窦压力感受器而反射性地抑制ADH 的释放。
血管升压素又称抗利尿激素（antidiuretic hormone.ADH），控制着水的排出，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。 ADH 与集合管细胞基膜侧的 ADH受体（ADHR）结合.激活腺苷酸环化酶，使cAMP 增多，后者激活cAMP依赖的蛋白激酶A （protein kinase A.PKA），PKA使集合管细胞胞质囊泡中的水通道蛋白磷酸化.促使AQP2融合嵌入管腔膜.提高集合管对水的通透性，从而使水分的重吸收增加。此外，ADH的长期作用也可以使AQP2的表达增加
3. 醛固酮的调节作用

醛固酮的分泌主要受肾素-血管紧张素系统和血浆 Na'、K'浓度的调节。 当失血等原因使血容量减少，动脉血压降低时，肾入球小动脉管壁牵张感受器受刺激而致近球细胞分泌肾素增多;此时.也因流经致密斑的Na'减少致近球细胞分泌肾素增多;继而使血管紧张素I、Ⅱ、Ⅲ增多.血管紧张素Ⅱ和Ⅲ都能刺激肾上腺皮质球状带分泌醛固酮。 此外，肾交感神经兴奋、肾上腺素和去甲肾上腺素也可直接刺激近球细胞分泌肾素。 血浆高 K或低 Na可直接刺激肾上腺皮质球状带分泌醛固酮
4. 心房钠尿肽的调节作用
综上，ANP对水电解质代谢有如下的重要影响
1||| 强大利钠利尿作用
2||| 拮抗肾素-醛固酮系统的作用
3||| 抑制ADH的分泌，拮抗其作用
ANP对调节肾脏及心血管内环境稳定起着重要作用，它主要的生物学特性是具有强烈而短暂的利尿、排钠及松弛血管平滑肌的作用。动物实验证明，急性血容量增加可能通过增高右心房压力，牵张心房肌而使ANP释放，从而引起强大的利钠和利尿作用。反之，限制钠、水摄入或减少静脉回心血量则能减少ANP 的释放。
一、脱水(dehydration)
体液容量减少(>2%)， Body water deficit 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）高渗性脱水
Hypertonic dehydration概念： Water loss＞sodium loss Serum[Na+] >150 mmol/L Plasma osmotic pressure ＞310 mmol/L 低容量性高钠血症 (Hypovolemic hypernatremia)/(脱水=低容，高渗=高钠)
1. 原因和机制

（1） 饮水不足
1||| 水源断绝
2||| 不能饮水
频繁呕吐、昏迷
3||| 渴感障碍
脑病病变
（2） 失水过多
1||| 经肺失水
过度通气不感蒸发大量失水
2||| 经皮肤失水
发热、甲亢，不感蒸发，大汗，汗液低渗液
3||| 经肾失水
尿崩症(单纯失水)
ADH产生和释放不足，或因肾远端小管和集合管对ADH的反应缺乏
渗透性利尿，排水多余排钠
反复静脉内输注甘露醇、尿素、高渗葡萄糖等时，
4||| 经胃肠道失液
婴幼儿腹泻时可能丧失含钠量低的消化液。
2. 对机体的影响

（1） 口渴感
因失水多于失钠，细胞外液渗透压增高.刺激渴觉中枢
（2） 尿少
细胞外液渗透压增高刺激丘脑下部渗透压感受器，ADH释放增 多，从而使肾重吸收水增多，尿量减少而比重增高。
（3） 细胞内液向细胞外转移
（4） 中枢神经系统功能紊乱
细胞外液渗透压增高使脑细胞脱水时，可引起一系列中枢神经系统功能障碍的症状，包括嗜睡、肌肉抽搐，昏迷，甚至导致死亡
（5） 尿钠变化
早期或轻症患者，由于血容量减少不明显，醛固酮分泌不增多.故尿中仍有钠排出。其浓度还可因水重吸收增多而增高;在晚期和重症病例.可因血容量减少.醛固酮分泌增多而致尿钠含量减少
（6） 脱水热
脱水热 (dehydration fever) 因皮肤蒸发水减少引起的体温上升。
脱水严重的病人，由于皮肤蒸发的水分减少，导致体温升高，尤其是婴幼儿体温调节功能不完善，因而容易发生脱水热（dehydration fever）
3. 防治高渗性脱水的病理生理学基础
及时补水；适当补钠
首先应防治原发疾病.解除原因。高渗性脱水时血钠浓度高，所以，应补糖为主，先糖后盐。临床上常静脉输入 5%萄糖溶液，高钠血症严重者可静脉内注射 2.5%、3%萄糖溶液。应当注意高渗性脱水时虽然血钠浓度高，但患者仍有钠丢失，故还应补充一定量的含钠溶液，以免细胞外液转为低渗。
二）低渗性脱水
(二) 低渗性脱水(Hypotonic dehydration)=低容量性低钠血症 (hypovolemic hyponatremia) 概念： sodium loss ＞ water loss serum[Na+] <130 mmol/L plasma osmotic pressure < 280 mmol/L
1. 原因和机制
 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
（1） 丧失大量消化液而只补充水分
呕吐、腹泻（大多）
部分胃肠吸引术，只补充水分
（2） 大汗后只补充水分
汗虽为低渗液，但大量出汗也可伴有明显的钠丢失
（3） 大面积烧伤
烧伤面积大，大量体液丢失而只补充水时
（4） 肾脏失钠
1||| 水肿患者长期连续使用排钠性利尿剂
2||| 急性肾衰竭多尿期，尿素渗透性利尿作用
3||| Addison 病时，主要只补充水分而忽略了补钠盐
2. 对机体的影响
 直立性眩晕(postural dizziness) 晕厥（swoon）是一种突然发生的短暂的意识丧失。 直立性血压的正常生理调节：从蹲卧位突然改变为直立位时，由于重力的作用大约有300－800ml血液蓄积于下肢，而使回心血量骤减，动脉血压降低。 调节机制： 经颈动脉窦和主动脉弓压力感受器，引起交感肾上腺系统兴奋，心率加快，小动脉收缩 直立时下肢骨骼肌张力增高和等长收缩，促使血液回流心脏 直立位胸腔负压增大，有助于心脏充盈，心输出量和血压增加
（1） 易发生休克
细胞外液的低渗，则水分可从细胞外液移向渗透压相对较高的细胞内液，从而使细胞外液进一步减少，低血容量进一步加重。 另外.细胞外液低渗状态，既抑制口渴中枢.减少病人主动饮水，又抑制 ADH分泌，使病人早期尿量不减少。因此，低渗性脱水的病人临床上容易出现休克倾向，
表现为静脉塌陷，动脉血压降低，脉搏细速等。
（2） 脱水体征明显
脱水征：因组织间液量减少，临床上出现皮肤弹性减退(reduced skin turgor) 、眼窝下陷，婴幼儿囟门凹陷等体征
细胞外液减少，血浆容量就减少，使血液浓缩，血浆胶体渗透压升高，使组织间液进入血管补充血容量，因此，在低渗性脱水时，组织间液减少最明显，脱水征
（3） 尿量变化
早期不减少，严重脱水少尿
（4） 尿钠变化
尿钠的变化反映远曲小管重吸收功能 细胞外液减少、肾血流量不足激活RAAS 肾小管功能障碍 尿钠含量较多，>20 mmol/L 肾小管对Na＋重吸收增加 尿钠含量降低，<10 mmol/L
肾外原因
早期减少
低渗透压，ADH分泌减少、尿量不减少，再加上低钠，引起醛固酮分泌增加
低血容量时，肾血流量减少及血清低钠均激活肾素-血管紧张素-醛固酮系统使肾小管对钠的重吸收增大
晚期增加
严重的低血容量导致ADH分泌，结果使尿量减少，尿钠含量减少程度有所回升
肾失钠
增多
3. 防治低渗性脱水的病理生理学基础
积极防治原发疾病，避免不适当的医疗措施
轻、中度补生理盐水 (机体排水量大于排Na+量)
细胞外液减少.血钠浓度及渗透压降低，理论上似乎更应该给予高渗盐液，但由于机体水分的丢失大于钠盐的丢失，所以原则上应补充等渗盐水（0.9%NaCl），后者经代谢后满足机体的需
重度补少量高渗盐水 (减轻细胞水肿)
（3%NaCI）以恢复细胞外液 容量和渗透压
三）等渗性脱水
等渗性脱水(Isotonic dehydration) 概念： sodium loss ＝ water loss serum[Na+] 130～150 mmol/L plasma osmotic pressure 280～310 mmol/L
1. 原因

1||| 麻痹性肠梗阻时，大量液体潴留于肠腔内
2||| 大量抽放胸腹水，大面积烧伤，大量呕吐、腹泻或胃肠吸收后
3||| 新生儿消化道先天畸形如幽门狭窄等引起消化液丧失
2. 对机体的影响
主要丢失细胞外液，血浆容量及组织间液量均减少，但细胞内液量变化不 大
细胞外液的大量丢失造成细胞外液容量减少，血液浓缩。机体借助调节系统使 ADH和醛 细胞内液 固酮分泌增强，通过肾脏对钠和水的重吸收加强，可使 胞外液容量得到部分的补充，尿量减少，尿内Na'、CI减少。
胞外液容量明显减少，则可发生血压下降、 休克甚至肾衰竭等
不及时处理，则可通过不感蒸发继续丢失水分而 转变为高渗性脱水;如只补水分而不补钠盐，又可转变为低血钠性体液容量减少。
3. 防治等渗性脱水的病理生理学基础
补水量多于补Na+量
细胞外液量的减少，一般可输注平衡盐液或低渗的氯化钠溶液，尽快补充血容量。低渗的氯化钠溶液渗透压以等渗溶液渗透压的1/2~2/3 为宜。
二、水肿
水肿(Edema) 概念： 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 ) (1)按原因：心性、肝性、肾性、炎症性、 过敏性、特发性 (2)按部位：皮下水肿、喉头水肿、视乳头水肿、肺水肿、脑水肿 (3)按范围：局部性(local edema)、全身性(anasarca) (4)按皮下水肿液存在状态：显性水肿（frank edema) 又称凹陷性水肿(pitting edema)、隐性水肿（recessive edema)
一）水肿的发生机制
 3.常见全身性水肿的 发病机制及特点  
1. 过多的液体在组织间隙或体腔中积聚，此时血钠含量在正常范围，故称之为正常血钠性组织间液容量增多，该病理过程又称为水肿（edema）
2. 两大因素的失衡
1||| 全身水分进出平衡失调，导致细胞外液总量的增多
体内外液体交换失衡——钠水潴留

（1） 肾小球滤过率下降
 
滤过面积↓ 有效循环血量↓
有效流体静压减去有效胶体渗透压的差值，是有效滤过压
原因两类
1||| 原发性肾小球滤过率下降，见于广泛的肾小球病变
2||| 继发性肾小球滤过率下降，多继发于有效循环血量减少时
（2） 肾小管重吸收钠水增多
 
基本原因
1||| 肾血流重新分布
2||| 心房钠尿肽分泌减少
3||| 醛固酮分泌增多
4||| 抗利尿激素分泌增加
2||| 血管内外液体交换失衡，导致组织液生成多余回流
毛细血管内外液体交换失衡——组织液生成增多
组织液生成>回流： 
以上因素先后或同时失常，都可以导致组织间液过多积聚而形成水肿
（1） 毛细血管流体静脉压增高
心性水肿
（2） 血浆胶体渗透压降低
肾性水肿
（3） 微血管壁通透性增加
（4） 淋巴回流受阻
淋巴性水肿
二）水肿的表现特征及对机体的影响
1. 水肿液的性状
蛋白质含量不同
1||| 漏出液（transudate）
为比重低于1.015、蛋白含量低于25g/L、细胞数少于500个/100ml的水肿液;
2||| 渗出液（exudate）
为比重高于1.018、蛋白含量可达30~50g/L、且可见多数白细胞的水肿液。
2. 全身性水肿的分布特点
常见的全身性水肿是心性、肾性和肝性水肿，其水肿的分布各不相同。由右心衰竭导致的心性水肿，首先出现在下垂部位，立位时以下肢尤以足踝部最早出现且较明显，然后向上扩展。肾性水肿则先表现于眼睑或面部水肿，然后向下扩展。肝性水肿以腹水最显著，而躯体其他部位则不明显。
3. 水肿对机体的影响
在特定条件下水肿对机体有一定的有利效应，但水肿对机体的不利影响是十分明显的，其影响的大小主要与水肿发生的部位、程度以及水肿发生的速度和持续时间有关
三）防治水肿的病理生理学基础
1. 治疗原发病
2. 减轻水钠潴留
3. 改善血液循环，减低毛细血管内压
4. 提高血浆胶体渗透压
5. 降低毛细血管壁的通透性
三、水中毒
Water intoxication=高容量性低钠血症 (hypervolemic hyponatremia) 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
定义
过多的水在体内潴留使细胞内外液明显增多并呈低渗状态，引起包括低钠血症在内的一系列症状和体征，称为水中毒
一）原因

（1） 肾排水功能不足
（2） ADH分泌过多
1. ADH分泌失调综合征
Syndrome of inappropriate ADH secretion, SIADH 某些恶性肿瘤：可能因肿瘤组织合成和释放ADH样多肽； 中枢神经系统疾病可直接刺激下丘脑，使ADH分泌增加； 肺部疾患可因肺淤血造成回心血量减少，经容量感受器刺激ADH分泌。
见于下列疾病
1||| 恶性肿瘤
2||| 中枢神经系统疾病
3||| 肺疾患
2. 药物
3. 各种原因所致的应激
应激为什么引起ADH分泌增加？ 正常：副交感神经抑制ADH分泌 应激：交感神经兴奋，副交感神经抑制→解除对ADH分泌的抑制
4. 有效循环血容量减少
二）对机体的影响
细胞内外液量↑，渗透压↓； 水潴留的主要部位是细胞内； 对机体危害最大的是脑水肿。
细胞外液因水过多而被稀释，故血钠浓度降低，渗透压下降，加之肾脏不能将过多的水分及加 时排出，水分乃向渗透压相对高的细胞内转移而引起细胞水肿，
急性水中毒时，由于脑神经细胞水肿和颅内压增高，故脑症状出现最早而且突出，可发生各种神经精神症状，如凝视、失语、精神错乱、定向失常、嗜睡、烦躁等，并可有视神经乳头水肿;严重者可因发生脑疝而致呼吸、心搏骤停。
轻度或慢性水中毒患者，发病缓慢，症状常不明显，多被原发病的症状、体征所掩盖，可出现低盐综合征（low salt svndrome）表现，即嗜睡、头痛、恶心、呕吐 、软弱无力及肌肉挛痛等症状。
三）防治水中毒的病理生理学基础

1. 防治原发疾患
2. 严格控制进水量
3. 促进体内水分排出，减轻脑细胞水肿
对急性重症水中毒患者，应立即静脉内输入甘露醇、山梨醇等渗透性利尿剂或呋塞米等强利尿剂，也可给3钠溶液，迅速缓解体液的低渗状态.但需密切注意心脏功能，因钠离子过多可使细胞外液容量增大而加重心脏负荷
四、盐中毒
伴有细胞外液容量增多的高钠血症称为盐中毒。
一）原因和机制
1. 原发性钠潴留
2. 医源性盐摄入过多
二）对机体的影响
高钠血症时细胞外液高渗，液体自细胞内向细胞外转移.导致细胞脱水，严重者弓引起中板神经系统功能障碍。
三）防治盐中毒的病理生理学基础
1. 防治原发病
2. 肾功能正常者可用强利尿剂
3. 肾功能低下或对利尿剂反应差，或血清 Na'浓度>200mmol/L患者，可用高渗葡萄糖液进行腹膜透析
高渗性脱水经机体调节后主要造成细胞内液减少，临床上口渴感明显。低渗性脱水以细胞外液丢失为主，早期易发生休克。细胞内、外液容量增多且渗透压降低的病理状态称水中毒，脑细胞肿胀导致的颅内高压是水中毒对机体的最主要影响。组织间隙或体腔中集聚过多的液体称为水肿，组织液生成大于回流和钠水潴留是导致水肿的基本机制。
第二节 钾代谢紊乱
钾代谢正常
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（urine90％）、肠 (feces 10％) 、皮肤 (sweat)  5. 功能(function)  6. 钾平衡的调节(Regulation of potassium balance) 跨细胞转移、肾调节 
摄入、排出和细胞内外钾交换异常是引起钾代谢紊乱的基本原因，钾代谢紊乱时对神经肌肉和心脏的影响比较明显。
一）钾的主要生理功能
1. 钾是维持细胞膜静息电位的物质基础
2. 钾参与多种新陈代谢过程
3. 调节细胞内外液渗透压和酸碱平衡
二）钾的分布及钾的正常代谢
三）钾平衡的调节
1. 钾的跨细胞膜转移
（1） 促进细胞外钾转入细胞内的主要因素
（2） 促进细胞内钾转移到细胞外的主要因素
2. 肾脏对钾平衡的调节
（1） 远端小管、集合管调节钾平衡
1）远端小管、集合管的钾分泌
2）集合小管对钾的重吸收
（2） 影响远端小管、集合管排钾的调节因素
1）醛固酮
2）细胞外液的钾浓度
3）远端小管的原尿流速
4）酸碱平衡状态
3. 结肠排钾
一、低钾血症
低钾血症(Hypokalemia) Serum [K+] < 3.5mmol/L； 缺钾(potassium deficit)：体内钾缺失
一）原因
1. 钾摄入减少
2. 经肾及肾外途径钾丢失过多
（1） 经胃肠道失钾
大量消化液丧失是最常见的原因
主要见于
频繁呕吐、腹泻、大量胃肠吸引及肠痿，滥用灌肠剂或缓泻剂
发生机制
1||| 消化液含钾量比血浆高
2||| 大量丧失消化液导致血容量减少，醛固酮分泌增加，促使肾排钾增多
（2） 经肾脏失钾
1||| 使用某些利尿剂
髓袢或噻嗪类利尿剂∶主要机制是抑制髓袢升支粗段及远端小管起始部对氯和钠的重吸收，使到达远端小管内的钠量增多，K’与Na’交换量随之增加，因而导致钾排泄量增
内、外源性渗透性利尿作用如高渗甘露醇等也可使机体失钾
抑制近端小管碳酸酐酶活性的利尿剂也能通过使远端小管中K与Na交换增多，促进钾排出
2||| 醛固酮分泌过多
醛固酮增多症、库欣综合征、异位性ACTH分泌增多等
3||| 远端小管的原尿流速增加
肾间质性疾病如肾盂肾炎，由于钠和水重吸收障碍使远端小管液流速增加
4||| 镁的缺失
髓袢升支的钾重吸收有赖于肾小管上皮细胞的Na'-K'-ATP酶，而此酶又需 Mg"的激活
5||| 远端肾小管性酸中毒
肾小管排泌H*减少，故K’与Na*交换量增多
6||| 远端小管中难以重吸收的阴离子在远端小管液中增多
增大肾小管液的负电荷，故带正电荷的K易从肾小管上皮细胞内向管腔中转移
（3） 经皮肤丢钾
大量出汗
（4）
3. 钾进入细胞内过多

1||| 糖原合成增强
应用大剂量胰岛素治疗糖尿病酮症酸中毒时，血清钾随葡萄糖大量进入细胞内以合成糖原，因而血清钾降低
2||| 急性碱中毒

细胞外液钾急剧转入细胞内，因而可引起低钾血症。pH每上升0.1，血清钾浓度可下降10%~15%
3||| β肾上腺素受体受体增强
4||| 钡中毒
特异性阻断钾从细胞内流出之孔道，故钾在细胞内潴留，而细胞外低钾
5||| 低钾血症型周期性瘫痪
染色体显性遗传病，其临床表现为阵发性肌无力伴有低钾血症，该病发作时血钾浓度常低于1.8mmol/L
二）对机体的主要影响
1. 低钾血症对神经肌肉的影响
 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)： 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； 神经系统：萎靡、倦怠、嗜睡；
（1） 肌肉组织兴奋性降低，肌肉松弛无力或迟缓性麻痹
（2） 横纹肌溶解
2. 低钾血症对心脏的影响
机制： 
（1） 对心肌兴奋性的影响
心肌↓，浦肯野↑
（2） 对心肌传导性的影响
心肌不变，浦肯野↓
（3） 对心肌自律性的影响
↑
（4） 对心电图的影响

1||| P-R间期延长
2||| QRS综合波增宽
3||| ST段压低，T波压低和增宽，出现明显地U波
（5） 对心肌收缩性的影响
先↑后↓
3. 低钾血症对肾脏的影响

（1） 功能变化
1||| 尿浓缩功能障碍
2||| 低钾血症时，肾小管上皮细胞NH3生成增加
（2） 形态结构的变化
4. 低钾血症对酸碱平衡的影响
低血钾→碱中毒，反常性酸尿
5. 低钾血症对消化系统的影响
6. 低钾血症对糖代谢的影响
三）防治低钾血症的病理生理学基础
先口服后静脉 见尿补钾 控制量和速度严禁静脉注射
1. 积极治疗原发病，尽快恢复患者的饮食和肾功能
2. 及时补钾
3. 适时纠正其他电解质紊乱
二、高钾血症
高钾血症(Hyperkalemia)： Serum [K+] > 5.5mmol/L
一）原因
1. 肾排钾减少
少尿(oliguria)； 醛固酮↓； 潴钾性利尿剂；
（1） 肾小球滤过率减少
（2） 盐皮质激素缺乏
醛固酮分泌减少或作用减弱时，经常发生高钾血症
醛固酮的主要作用是促进远端小管和集合管对Na'的重吸收和K"、H 的排泌
临床上常见于肾上腺皮质功能减退（Addison病）和双侧肾上腺切除，还可见于低醛固酮症（hypoaldosteronism）和Ⅳ型肾小管酸中毒。
（3） 长期应用潴钾利尿剂
螺内酯可与醛固酮竞争远曲小管远端和集合管细胞质内的醛固酮受体，拮抗醛固酮的排钾保钠作用，促进Na’和水的排出
氨苯蝶啶作用于远曲小管远端和集合管，通过阻滞管腔膜上的钠通道，减少Na的重吸收，同时抑制K*的分泌，从而产生排钠留钾利尿作用
阿米洛利主要抑制肾脏远端小管和集合管的Na*-K*和Na*-H*交换，从而Na*和水排出增多，而K*和H*排出减少
2. 细胞内钾转移到细胞外
细胞损伤(cell injury)； 酸中毒(acidosis)； 高钾性周期性麻痹 (hyperkalemic periodic paralysis)；
（1） 急性酸中毒
常发生于有机酸酸中毒，例如乳酸酸中毒，糖尿病酮症酸中毒，以及急性肾功能不全所致的酸中毒
酸中毒时，细胞外液的氢离子进入细胞内，细胞内的钾离子则转移到细胞外液。
（2） 缺氧
缺氧时细胞内ATP生成减少，细胞膜钠泵运转发生障碍，故钠离子潴留于细胞内，细胞外液中钾离子不易进入细胞内
缺氧可引起酸中毒和细胞坏死，细胞内钾离子释放入血
（3） 组织分解
组织分解（如血管内溶血、挤压综合征等）时，细胞内钾大量释放
（4） 高钾血症型周期性瘫痪
3. 过多过快输入钾盐
二）高钾血症对机体的主要影响
1. 高钾血症对肌肉组织的影响
神经肌肉兴奋性先↑后↓；  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。
（1） 急性高血钾症
（2） 慢性高钾血症
2. 高钾血症对心脏的影响
机制： 
（1） 对心肌兴奋性的影响
先↑后↓
（2） 对心肌传导性的影响
↓
（3） 对心肌自律性的影响
↓
（4） 对心肌收缩性的影响
↓
（5） 对心电图的影响
 
3. 高钾血症对酸碱平衡的影响
高血钾→酸中毒，反常性碱尿
三）防治高钾血症的病理生理学基础
减少血钾来源； 促进钾移入细胞； 对抗钾的毒性； 排钾
1. 防治引起高钾血症的原发性疾病
2. 降低血清钾
（1） 葡萄糖和胰岛素同时静脉内注射使钾向细胞内转移
（2） 使钾排出体外
3. 减轻高钾血症对心脏的毒性
钾代谢紊乱表现为血钾浓度降低（<3.5mmol/L）或升高（>5.5mmol/L），分别称为低钾血症或高钾血症。摄入、排出和细胞内外钾交换异常是引起钾代谢紊乱的基本原因。低钾血症时对神经肌肉的影响比较明显，高钾血症对心脏的影响更为突出，两者均可引起心肌传导性降低和心律失常。
第三节 镁代谢紊乱
一、 镁正常代谢
一）镁的主要生理功能
1. 维持酶的活性
2. 抑制可兴奋细胞的兴奋性
3. 维持细胞的遗传稳定性
二）镁的分布及代谢
三）镁代谢平衡的调节
二、 低镁血症
一）原因
1. 排出过多
（1） 经胃肠道排出过多
（2） 经肾排出过多
下列七点情况使肾排镁增多
1||| 大量使用利尿剂
2||| 高钙血症
3||| 严重的甲状旁腺功能减退
4||| 糖尿病酮症酸中毒
5||| 酒精 中毒
6||| 肾疾患
7||| 醛固酮增多、强心苷类药物分别因抑制肾小管重吸收镁和促进肾排镁增多而引起低镁血症
2. 摄入不足
二）低镁血症对机体的主要影响
1. 神经-体液兴奋性提高
2. 心律失常
3. 心脑血管痉挛
4. 低镁血症加重低钙血症和低钾血症
三）防治低镁血症的病理生理学基础
1. 积极治疗原发病，尽快排出发病因素
2. 缓慢、谨慎补镁
三、 高镁血症
一）原因
1. 急性或慢性肾衰竭
2. 甲状腺素和醛固酮缺乏
3. 静脉内补镁过多过快
二)高镁血症对机体的主要影响
1. 神经、肌肉兴奋性降低，导致肌无力甚至迟缓性麻痹
2. 抑制房室和心室传导并降低心肌兴奋性
三）防治高镁血症的病理生理学基础
1. 改善肾功能，防治原发病
2. 静脉内注射葡萄糖酸钙拮抗镁的毒性作用
3. 使用透析法促进镁排出体外
4. 注意纠正可能伴随的高钾血症和抢救呼吸肌麻痹
镁对于神经肌肉及心脏有抑制作用，镁代谢紊乱时，这种抑制作用会相应减弱或加强
第四节 钙磷代谢紊乱
一、 钙磷正常代谢
二、 低钙血症
一）原因
1. 维生素D代谢障碍
1||| 维生素D缺乏
2||| 维生素D肠吸收障碍
3||| 维生素D羟化障碍
2. 甲状旁腺功能减退
PTH缺乏
PTH抵抗
3. 慢性肾衰竭
1||| 肾排磷减少，血磷升高
2||| 肾实质破坏
3||| 血磷升高，肠道分泌磷酸根增多
4||| 肾毒物损伤肠道
5||| 慢性肾衰时
4. 低镁血症
5. 急性胰腺炎
二）低钙血症对机体的影响
1. 对神经肌肉的影响
2. 对骨骼的影响
3. 对心肌的影响
4. 其他
三）防治低钙血症的基本病理生理学基础
三、 高钙血症
一）原因
1. 甲状旁腺功能亢进
2. 恶性肿瘤
3. 维生素D中毒
4. 甲状腺功能亢进
5. 其他
二）高钙血症对机体的影响
1. 对神经肌肉的影响
2. 对心肌的影响
3. 肾损害
4. 其他
三）防治高钙血症的病理生理学基础
四、 低磷血症
一）原因
1. 磷吸收不足
2. 尿磷排泄增加
3. 磷向细胞内转移
二）低磷血症对机体的主要影响
三）防治低磷血症的病理生理学基础
五、 高磷血症
一）原因
二）高磷血症对机体的主要影响
三）防治高磷血症的病理生理学基础
05 酸碱
第一节 酸碱的自稳态
体液酸碱度相对恒定是维持内环境稳定的重要组成部分之一。 机体自动维持体内酸碱相对稳定的过程，称为酸碱平衡（acid-base balance）。 因机体出现酸碱超负荷、严重不足或调节机制障碍，导致体内酸碱稳态破坏，称为酸碱平衡紊乱（acid-base disturbance）或酸碱失衡（acid-base imbalance）。
一、 酸碱的概念

二、 体液酸碱物质的来源
一）酸的来源
1. 挥发酸

2. 固定酸
 固定酸生成量与蛋白质摄入量成正比50 ～ 100mmol/L H ＋
摄入的酸性物质

二）碱的来源
1.蔬菜和水果中所含的有机酸盐（柠檬酸盐、苹果酸盐和草酸盐）多为碱性盐。 2.体内代谢过程可生成少量的碱性物质，如NH3。体内碱的生成量远少于酸。 
三、 酸碱平衡的调节
 体液缓冲系统： 1. 碳酸氢盐缓冲系统 2. 磷酸盐缓冲系统Na2HPO4/NaH2PO4 特点 : 主要在肾和细胞内发挥作 用 3. 蛋白质缓冲系统Pr － /HPr 特点 : 主要在细胞内缓冲 4. 血红蛋白缓冲对Hb-/HHb 、 HbO2-/HHbO2 特点 : RBC 特有，缓冲挥发酸 缓冲机制： 接受 H+ 或释放 H+ 减轻 pH 变动的程度 HCl+NaHCO3→NaCl+H2CO3→CO2+H2O NaOH + H2CO3→NaHCO3 + H2O 肾的调节机制(Mechanisms of renal regulation)： 排泄固定酸 维持血浆 HCO3- 浓 度 1. NaHCO3 重吸收(Bicarbonate reabsorption)  从肾小球滤过的 NaHCO3 >99% 从肾小管被重吸收；其中 85% ～ 90% 在近曲小管 防止血中 NaHCO3 的丢失 2. 磷酸盐酸化 （ Phosphate acidification ）  将原尿中碱性磷酸盐 (Na2HPO4)转变为酸性磷酸盐 (NaH2PO4)，生成新的 NaHCO3 3. 氨的排泄 (Ammonia excretion)  将原尿中 NaCl 转变为 NH4Cl生成新的 NaHCO3 肾小管上皮生成 H2CO3是排酸保碱的基本形式 通过 NaHCO3 重吸收，防止 NaHCO3 丢失 通过磷酸盐酸化和泌 氨补充 NaHCO3 的消耗
一) 血液的缓冲作用
弱酸及其对应的盐组成的缓冲对具有对抗外加少量酸或碱而保持溶液pH无明显变化的特征。【缓冲（buffer）作用】   （1）碳酸氢盐缓冲对是血液最主要的缓冲系统NaHCO3/H2CO3  HCO3- 与 H2CO3 的 浓度比决定血 pH ； 缓冲能力强；  （2）Hb-和HbO2-缓冲对主要缓冲挥发酸  （3）组织细胞的缓冲作用 通过细胞膜内外的离子交换和细胞内液的缓冲系统（磷酸盐和蛋白）完成，发挥作用需3～4 h。  （4）代谢性酸中毒持续较久时，骨盐溶解也参与缓冲调节（造成骨质疏松）。 •Ca3（PO4）2+4H+ →3Ca2++2H2PO4 2.缓冲调节的特点 属化学反应，即刻发挥作用，但总体能力有限（缓冲对总量有限；仅将强酸变为弱酸或强碱变为弱碱）。
二）组织细胞在酸碱平衡中的调节
组织细胞缓冲调节的特点： 首先通过细胞膜内外的离子交换以维持电中性，然后由ICF缓冲对缓冲。将胞外的酸、碱度变化转移到胞内，减轻了ECF酸碱度变化，使ICF发生与ECF同性质酸碱度变化，同时引起继发的离子紊乱。
三）肺在酸碱平衡调节中的作用
通过改变肺泡通气量，调节血浆[H2CO3]，维持pH相对恒定 中枢化学感受器对PaCO2↑的敏感性＞外周化学感受器; 二氧化碳麻醉 （ carbon dioxide narcosis ）高浓度 CO2 对中枢神经系统产生的抑制作用 当PaCO2↓或[H+]e↓时反向调节。 呼吸调节的特点： 1.呼吸中枢至肺功能正常时方能发挥代偿性作用； 2.呼吸调节属神经反射，启动快 （数分钟内开始发挥作用，12 h～24 h可达最大代偿）； 3.生理状态体内产生的大量酸均由呼吸排出，而呼吸调节体内酸碱量变化的能力有限（呼吸中枢兴奋性同时受PaO2变化的影响）。
。
四）肾在酸碱平衡调节中的作用
肾的调节和代偿作用 通过调节排出固定酸或保留碱的量，调节血浆[HCO3-]，维持pH相对恒定。 排酸： 通过滤出酸，泌H+、排NH4+及可滴定酸 （酸性磷酸盐） → 排出固定酸。 保碱： 重吸收原尿中HCO3- （与H+-Na+交换偶联）、肾小管上皮中新生成的HCO3-（与泌NH4+、排酸性磷酸盐偶联） →防止丢失、补充消耗。 肾调节酸碱紊乱的特点： 1.肾小管上皮细胞酸化时，碳酸酐酶、脱氨酶活性↑→排酸保碱；肾小管上皮细胞变碱时，酶活性抑制→直接排碱。 2.当体内固定酸↑时，肾直接排酸、保碱，减轻体内酸的增多；体内CO2↑时，肾保碱使[HCO3-]↑，使[HCO3-]/ [H2CO3]比值恢复正常。 3.肾调节作用强大而持久，但启动慢，数小时后方开始发挥作用，3～5天可达最大代偿。
1. 近端小管泌H+和重吸收HCO3-
肾脏对酸碱平衡的调节方式主要有以下几种: 1.H+—Na+交换: 主要在近端小管进行，占其泌H+的2/3 2.主动泌H+： 主要在远端小管和集合管的闰细胞进行，也占近端小管泌H+的 1/3。 3.近端小管泌 NH4+和重吸收HCO3-： 4.集合管泌NH3、排 NH4+   5.远端小管的K+-Na+交换和H+-Na+交换： 两种交换之间存在竞争性抑制作用。酸中毒时， H+分泌增多，K+分泌减少 →高血钾，而碱中毒时常伴有低血钾。 
近端小管上皮细胞主要以Na'-H"交换的方式泌H'，回收小管液中的Na'，并以CO2的形式重吸收肾小球滤过的 HCO3-
酸中毒时CA 活性增高，泌H"及保碱作用加强。
2. 远端小管和集合管泌H+及重吸收HCO3-
远端小管及集合管通过原发性主动转运方式泌H'，同时重吸收细胞内生成的 HCO3。与近端肾小管相比，原尿在流经远端肾小管及集合管后，尿液的 pH 显著下降.即尿液酸化，闰细胞承担
远端小管及集合管上皮细胞与管腔之间还存在Na'-K*交换机制，与Na'-H"交换之间有竞争性抑制作用。当机体发生酸中毒时，小管分泌H"浓度增加，Na"-H"交换加强，Na'-K"交换被抑制，导致血 K*浓度增高。
3. 近端小管泌NH4+和重吸收HCO3-
近端小管是肾脏产氨的主要部位，近端小管上皮细胞以NH4+-Na+交换方式分泌 NH4+;，并将同时生成的HCO;吸收入血液。
酸中毒时，谷氨酰胺酶和谷氨酸脱氢酶活性增高，增加泌NH4+，HCO3-
4. 集合管泌NH3
其泌氨涉及 NH3和H的平行转运
酸中毒严重时，当远端小管和集合管分泌的H与磷酸盐缓冲后，不能进一步发挥缓冲功能，可由远端肾单位泌NH3，中和尿液中的H'，生成N4+，最后以 NH4CI 的形式从尿中排泄。
5. 肾的调节和代偿作用 通过调节排出固定酸或保留碱的量，调节血浆[HCO3-]，维持pH相对恒定。 排酸： 通过滤出酸，泌H+、排NH4+及可滴定酸 （酸性磷酸盐） → 排出固定酸。 保碱： 重吸收原尿中HCO3- （与H+-Na+交换偶联）、肾小管上皮中新生成的HCO3-（与泌NH4+、排酸性磷酸盐偶联） →防止丢失、补充消耗。 肾调节酸碱紊乱的特点： 1.肾小管上皮细胞酸化时，碳酸酐酶、脱氨酶活性↑→排酸保碱；肾小管上皮细胞变碱时，酶活性抑制→直接排碱。 2.当体内固定酸↑时，肾直接排酸、保碱，减轻体内酸的增多；体内CO2↑时，肾保碱使[HCO3-]↑，使[HCO3-]/ [H2CO3]比值恢复正常。 3.肾调节作用强大而持久，但启动慢，数小时后方开始发挥作用，3～5天可达最大代偿。
第二节 反映酸碱平衡的指标及酸碱平衡紊乱的分类
一、 常用指标及其意义
 1.血液pH主要取决于[HCO3-]与PaCO2 的比值。 2.原发性和继发性改变 方程式中[HCO3-]和PaCO2的变化如直接由病因引起者称为原发性改变，而由机体代偿引起者称为继发性改变。代偿的目的是尽量维持[HCO3-]/PaCO2的比值在正常范围（18/1～22/1）。 当病因引起 [HCO3-]原发性变化时，机体代偿必将使PaCO2发生继发性同方向变化，以维持pH恒定；反之亦然。 3.代谢性和呼吸性酸碱平衡紊乱 病因引起[HCO3-]原发性改变的酸碱平衡紊乱，称为代谢性酸中毒或碱中毒（↑为代碱，↓为代酸）； 病因引起PaCO2原发性改变的酸碱平衡紊乱，称为呼吸性酸中毒或碱中毒（↑为呼酸，↓为呼碱） 4.代偿性和失代偿性酸碱平衡紊乱 经过机体代偿后，维持了[HCO3-]/PaCO2的比值（pH）在正常范围，称为代偿性酸碱平衡紊乱；如果代偿后pH不能回到正常范围，称为失代偿性酸中毒（碱中毒）。
一）pH
（一）pH值 溶液[H+]的负对数。动脉血pH = 7.4±0.05 （1）pH超出正常称为失（不完全）代偿性酸碱平衡紊乱 ＞7.45为失代偿性碱中毒; ＜7.35为失代偿性酸中毒。 （2）pH在正常范围内，可能为： ① 若[HCO3-]和PaCO2均正常，则无酸碱紊乱； ② 若[HCO3-]和PaCO2值已不正常 a.可能为代偿性酸碱平衡紊乱 代偿调节不可能使pH超过7.4，故若pH在7.4~7.45间为代偿性碱中毒；pH在7.4 ~7.35间为代偿性酸中毒； b.可能为严重程度相当的酸中毒合并碱中毒。
1. 动脉血pH的计算
方程结论三点
2. 正常动脉血pH及其变化的意义
二）PaCO2
PaCO2 是物理溶解在动脉血中的CO2产生的张力。 正常值：33 ~ 46 mmHg （40 ± 5 mmHg ）  1.若＜33 mmHg（过度通气）可能为： ① 呼碱 （病因引起其原发性变化） ② 代酸 （代偿引起其继发性变化） 2.若＞46 mmHg（CO2潴留）可能为： ① 呼酸 （病因引起其原发性变化） ② 代碱 （代偿引起其继发性变化）
三）标准碳酸氢盐和实际碳酸氢盐
（三）反映代谢性因素（ [HCO3-] ）的指标 血液中CO2含量的变化会影响[HCO3-]的量  因而该类指标分为两大类： 1.排除呼吸因素影响的代谢指标 标准条件下测取的代谢指标（动脉血样品在38℃、血氧饱和度100%、PCO2 40mmHg条件平衡后测）。 （1）缓冲碱（buffer base, BB） 在标准条件下1升动脉血中具有缓冲作用的碱性物质的总量（包括血浆和血细胞内）。正常值： 50±5 mmol/L （45 ～ 52 mmol/L） （2）碱剩余（base excess, BE） 在标准条件下1升动脉血加酸或碱滴定到pH7.4时，所用的酸或碱量（需用酸表明血液碱多，以“ + ”值表示；需用碱表明血液酸多，以“ - ”值表示）。 标准条件下动脉血中所含碱量较正常多或少多少。正常值：0±3 mmol/L （-3 ~ +3 mmol/L） （3）标准碳酸氢盐（standard bicarbonate, SB） 在标准条件下1升动脉血中的 HCO3- 含量。正常值：22 ～ 27 mmol/L （24±3 mmol/L） 标准条件下 (38℃, Hb 完全氧合 , PCO2 40mmHg)或实际条件下（隔绝空气，实际血氧饱和度和 PCO2测得的血浆 HCO3- 浓度。正常值 : 24 mmol/L。 意义 : 原发性↑…代 碱 原发性↓…代 酸 2.受呼吸因素影响的代谢指标 动脉血密封未经标准条件校准直接测其中碱量。 实际碳酸氢盐（actual bicarbonate, AB）：指1升动脉血在隔绝空气条件下测得的HCO3-量。 ３.代谢性指标[HCO3-]变化的意义 （1）代谢性指标↑，可能为： ①代碱（病因引起其原发性升高）； ②呼酸（代偿引起其继发性升高）。 代谢性指标↓，可能为： ①代酸（病因引起其原发性降低）； ②呼碱（代偿引起其继发性降低）。 （2）AB与SB的关系： 两者为不同条件下测得的同一物质（[HCO3-]）的量； SB仅受病因和肾代偿的影响； AB除受病因和肾代偿影响外，还直接受PaCO2影响。
1. 标准碳酸氢盐，standard bicarbonate，SB
2. 实际碳酸氢盐，actual bicarbonate，AB
 
四）缓冲碱（buffer base，BB）
五）碱剩余（base excess，BE）
六）阴离子间隙（anion GAP，AG）
 正常范围 10 ～ 14mmol/L 意义 : 反映血浆固定酸根的含量 区分代酸的类型和混合型
二、 酸碱平衡紊乱的分类

第三节 单纯型酸碱平衡紊乱
病因引起体液中[HCO3-]或PaCO2量直接改变，或同时伴有其比值改变的内环境紊乱称为酸碱平衡紊乱（acid base disturbance）。 引起酸碱平衡紊乱的病因为单一的代谢因素或呼吸因素的酸碱平衡紊乱，为单纯型酸碱平衡紊乱（simple acid - base disturbance）。
一、 代谢性酸中毒
  
一）病因和机制
1. 酸负荷增多
（1） 固定酸生成过多
1）乳酸酸中毒
2）酮症酸中毒
（2） 肾排酸减少
1）严重肾衰竭
2）I型肾小管性酸中毒，RTA-I
（3） 外源性固定酸摄入过多
1）水杨酸中毒
2）甲醇中毒
3）含氯的成酸性盐摄入过多
2. 血浆HCO3-直接减少
（1） HCO3-丢失过多
（2） 肾HCO3-重吸收和生产减少
1）II型肾小管性酸中毒
2）大量使用碳酸酐酶抑制剂
（3） HCO3-被稀释
3. 高血钾

二）分类

1. AG增高型代谢性酸中毒
AG增大血氯正常型代酸（固定酸潴留碱被消耗） 特点： 血浆 HCO3 －减少， pH降低 AG 增大 ( 固定酸根增加 ) 血 Cl －含量正常  病因与机制：  原因： 1.摄入入酸增多 (excess intake)：摄入水杨酸类药 ( 固定酸 ) 过多 2.产酸增多 (excess production of metabolic acids) ：乳酸酸中毒 、 酮症酸中毒 3.排酸减少
是指血浆中不含氯的固定酸浓度增 高所导致的代谢性酸中毒。
2. AG正常型代谢性酸中毒
AG正常血氯增多型代酸（碱丢失过多使酸相对多） 特点： 血浆 HCO3 －减少， pH 降 低 AG 正常 血 Cl －含量增加  病因和机制：  原因：入酸增多；HCO3 －丢失；排酸减少
当HCO3-浓度降低，同时伴 有CI浓度代偿性升高时，AG 正常，被称为AG正常型高血氯性代谢性酸中毒
三）机体的代偿调节
1. 血液及组织细胞的缓冲调节
  
2. 肺的代偿调节
3. 肾的代偿调节
 肾代偿4点： 泌 H ＋ 泌氨 重吸收 HCO3- 尿呈酸性 反常性碱性尿 :(paradoxical baseuria) 高血钾性酸中毒时 : 肾小管 K+-Na+ 交换增加 H+-Na+ 交换减少，泌 H+ 减少 酸中毒病人排出碱性尿
四）对机体的影响
1. 影响心血管系统功能

（1） 室性心律失常
血钾升高
（2） 心肌收缩力减弱
机制三点原因
①H"竞争性抑制 Ca2*与肌钙蛋白钙结合亚单位的结合，影响兴奋-收缩耦
②H"影响 Ca2'内流
③H"影响肌浆网Ca2*释放
（3） 血管对儿茶酚胺的反应性降低
降低外周血管对儿茶酚胺的反应性，尤其是毛细血管前括约肌最为明显，使血管容量不断扩大，回心血量减少，血压下降。所以治疗休克时，首先要纠正酸中毒，才能改善血流动力学障碍。
2. 抑制中枢神经系统功能
 
表现为疲乏，肌肉软弱无力，感觉迟钝，精神萎靡不振，甚至意识障碍、昏迷，最后可因呼吸中枢和心血管运动中枢麻痹而死亡。
机制2点
①神经细胞能量代谢障碍
酸中毒时生物氧化酶类的活性受到抑制，氧化磷酸化过程减弱，致使 ATP生成减少，脑组织能量供应不足
②抑制性神经递质y-氨基丁酸（GABA）增多
谷氨酸脱羧酶活性增强，GABA转氨酶活性下降，使 GABA生成增多，转化障碍，GABA 在中枢神经系统大量蓄积
3. 慢性酸中毒引起骨质脱钙
慢性肾衰竭伴代谢性酸中毒时.由干不断从骨骼释放钙盐缓冲H"，造成骨质脱钙，可影响小儿骨骼发育，延缓生长，甚至导致肾性佝偻病和纤维性骨炎;可使成人发生骨软化症，易骨折等。
4. 酸中毒引起高钾血症
酸中毒与高钾血症互为因果关系，即酸中毒引起高钾血症，高钾血症导致酸中毒。酸中毒时细胞外液H*增加并向细胞内转移，为了维持电荷平衡，细胞内的K"以H'-K*交换方式向细胞外转移，引起血钾增高;此外，酸中毒时肾泌 H"增加，泌K'减少，导致钾在体内潴留.也引起高钾血症。
五）防治的病理生理学基础
1. 防治原发病
2. 应用碱性药物
首选NaHCO3，无缺氧及肝功损害时可用乳酸钠。
3. 防治低血钾和低血钙
纠正水、电能质代谢紊乱，改善血液循环。
二、 呼吸性酸中毒
呼吸性酸中毒（respiratory acidosis） 以血浆PaCO2（H2CO3）原发性增高为特征的酸碱平衡紊乱。[以血浆 H2CO3 浓度原发性增高和pH 降低为特征的酸碱平衡紊乱类型]
一）病因和机制
1. 通气障碍CO2呼出受阻
一）呼酸的病因与机制 通气障碍使CO2呼出受阻，或吸入气中CO2过多。 •1.通气障碍 Ø呼吸中枢抑制、呼吸运动↓、胸内压↑、气道阻塞狭窄、肺部疾患等 → 致通气量↓，体内CO2潴留；
（1） 呼吸中枢抑制
（2） 呼吸肌麻痹
（3） 胸廓病变
（4） 呼吸道阻塞
（5） 肺部疾病
2. 吸入气CO2含量过高
外环境通风不良，或呼吸机使用不当。
二）分类
1. 急性呼吸性酸中毒
2. 慢性呼吸性酸中毒
三）机体的代偿调节
 
1. 急性呼吸性酸中毒的代偿调节
 (1)ECF缓冲：H++Pr-→HPr (2)细胞内缓冲(Intracellular buffering) 
（1） H+、K+交换
（2） 红细胞的缓冲作用
2. 慢性呼吸性酸中毒的代偿调节
 2 ．肾的代偿(renal compensation) 慢性呼酸 : 持续 24h 以上的 CO2潴留 泌 H+、泌氨、HCO3- 重吸收、尿 pH↓
四）对机体的影响
与代酸相同，但 CNS 症状更明显 中枢酸中毒明显、脑水肿、缺氧
1. CO2对血管的作用
CO2直接作用使血管扩张： 高浓度刺激血管运动中枢使血管收缩（作用强于直接扩血管效应，而脑血管无α受体）→综合效应为脑血管扩张
2. 精神神经系统功能异常
2.同代酸（使心血管系统和CNS功能抑制），但对CNS的抑制更为严重。 CO2↑使脑血管扩张→脑灌流量↑，脑间质水肿 →颅内压↑ →持续性头痛 ; 酸中毒使CNS能代障碍、抑制性递质生成↑→ CNS功能障碍，出现多种精神与神经症状（震颤、嗜睡、精神错乱、昏迷）。 呼吸功能降低使CO2大量潴留所致的脑功能障碍称肺性脑病或CO2麻醉。
2.同代酸（使心血管系统和CNS功能抑制），但对CNS的抑制更为严重。 CO2↑使脑血管扩张→脑灌流量↑，脑间质水肿 →颅内压↑ →持续性头痛 ; 酸中毒使CNS能代障碍、抑制性递质生成↑→ CNS功能障碍，出现多种精神与神经症状（震颤、嗜睡、精神错乱、昏迷）。 呼吸功能降低使CO2大量潴留所致的脑功能障碍称肺性脑病或CO2麻醉。
五）防治的病理生理学基础
1. 治疗原发病
2. 改善通气功能
增加肺泡通气量
3. 谨慎补碱
最好选用不含钠的有机碱 （三羟甲基氨基甲烷， THAM）
三、 代谢性碱中毒
代谢性碱中毒（metabolic alkalosis） 以[HCO3-]原发性增多为特征的酸碱平衡紊乱。[以血浆 [HCO3-] 原发性增加和pH 升高为特征的酸碱平衡紊乱类型] 
一）病因和机制
1. H+丢失过多
 
（1） 经胃丢失
胃液丢失过多→ 血[HCO3-]↑、Cl- ↓ 、K+↓
剧烈呕吐和胃液引流使富含HCl的胃液大量丢失
正常情况下，胃黏膜壁细胞内的H"与来自血浆的 CT 合成 HCl，进食时分泌到胃腔中;HCO3-与 CI交换进人血浆，使血浆 HCO3-.一过性增高，称为"餐后碱潮"。
病理情况下，胃液大量丢失引起代谢性碱中毒的机制包括
①胃液中H'丢失，使来自肠液和胰腺的 HCO;得不到H'"中和而被吸收人血，造成血浆中HCO;浓度升高; ②胃液中的 CI丢失可引起低氯性碱中毒; ③胃液中K*丢失可引起低钾性碱中毒，且CT和K"缺乏可相互作用使代谢性碱中毒得以维持; ④胃液大量丢失引起有效循环血量减少，可通过继发性醛固酮增多引起代谢性碱中毒。
（2） 经肾丢失
①长期应用袢利尿剂（抑制髓袢升支对Cl-、Na+和H2O的重吸收）→远端肾小管 H+-Na+交换↑→排H+↑ 、排Cl- ↑，HCO3-重吸收↑ →血[HCO3-]↑、Cl- ↓ ； ②醛固酮增多或糖皮质激素使用过多 →肾排H+、K+ ↑。
1）应用利尿剂
肾小管上皮细胞富含碳酸酐酶，使用袢利尿剂（呋塞米等）利尿时.抑制了髓 袢升支粗段顶端膜上的Na'-K*-2CI同向转运体，使到达远端小管的尿液流量增加，NaCl含量增高，促进远端小管泌H"泌K*增加.以加强对Na*的重吸收，CIT以氯化铵的形式由尿排出。
肾小管远端尿液流速增加，冲洗作用使小管内H"浓度急剧降低，促进了H"的排泌
H经肾大量丢失，使 HCO3-大量重吸收，又因丧失含 CT的细胞外液而形成低氯性碱中毒
2）肾上腺皮质激素过多

盐皮质激素过多，尤其是醛固酮可增加远曲小管和集合管（特别是 皮质部集合管）上皮主细胞顶端膜上的Na*通道（epihelial Na' channel，ENaC）及基侧膜上 NaK'-ATP 酶的活性，两者均有利于小管液内Na'的重吸收，使小管腔内负电位增高，增加 K"和H分泌的驱动力，促进 K*和H 的排泄，引起碱中毒。
糖皮质激素也有弱的盐皮质激素活性， 长期含量增多（如 Cushing综合征）也可引起代谢性碱中毒。
2. Hco3-负荷增加
补碱过多（使用过量NaHCO3；输柠檬酸钠抗凝库存血过多，柠檬酸钠在肝内代谢生成NaHCO3）。
常为医源性，见于∶①消化性溃疡患者服用过量的 NaHCO.;②纠正代谢性酸中毒时滴注过多的NaHCO3③大量输入含柠檬酸盐抗凝的库存血，柠檬酸盐在体内代谢后生成 HCO7
3. 低钾血症
低钾血症时（非碱中毒低钾）K+ 向胞外移、H+向胞内移 →[H+]i↑，[H+]e↓（胞内外酸碱度变化不一致，出现反常性酸性尿） 。  
4. 肝功能衰竭
肝功能衰竭 →尿素合成障碍 → 血氨增高（NH3可中和H+，属碱性）。
二）分类
肾能迅速排出血浆中过多的HCO3-，只有在肾排出HCO3-能力降低时方易发生代谢性碱中毒。 有效循环血量↓、低钾血症及ALD增多等 →肾小管重吸收显著↑、滤过率↓→肾排HCO3-功能↓,称为代谢性碱中毒的维持因素。
1. 盐水反应性碱中毒
因H+、Cl-丢失过多引起的代碱（酸丢失过多型代碱），有效循环血量↓是主要维持因素， [Cl-]e↓ 是限制肾排出HCO3-的主要因素，补充循环血量及Cl-有治疗作用。
2. 盐水抵抗性碱中毒
因ALD原发性↑和[K+]e↓引起的代碱（排碱障碍型代碱）, ALD原发↑和[K+] e↓是主要维持因素，也是限制肾排HCO3-的主要因素，单纯补充生理盐水治疗无效，需补K+。
三）机体的代偿调节
4.代碱时酸碱指标的变化： 碱性指标原发性↑； PaCO2继发性 ，AB＞SB ； pH＞7.45 或在7.4～7.45间。
1. 血液和组织细胞的缓冲调节
1.缓冲调节 随着血浆碱性物质↑ 首先血浆缓冲对的弱酸与碱反应，生成HCO3-及其他缓冲碱 → AB、SB↑； 接着细胞内H+外移↑、胞外K+内移↑→ [H+]i↓启动ICF缓冲调节，引起[K+]e↓。  
2. 肺的代偿调节
[H+]e↓ → 呼吸浅慢，排出CO2↓ → PaCO2继发性 。
3. 肾的代偿调节
肾排H+、NH4+、重吸收HCO3-减少→碱性尿。 若伴有：血Cl-↓（原尿中[Cl-]↓，小管上皮与管腔液Cl- - HCO3-交换↓）； 血K+↓（肾小管重吸收K+↑，泌H+↑，对原尿中HCO3-重吸收↑）； 低血容量（肾灌流↓，HCO3- 滤出↓）； → 限制HCO3-的排出，成为代碱的维持因素。 泌 H+ ↓ 、泌氨↓、HCO3- 重吸收↓ 、尿 pH↑
四）对机体的影响
1. 神经肌肉应激性增高
2.pH↑使血浆游离[Ca2+]↓→阈电位↓，致神经肌肉兴奋性↑, 肌肉抽动、手足搐搦、惊厥等。  
2. 低钾血症
3. 中枢神经系统功能障碍
1.CNS功能紊乱兴奋性↑（烦躁、精神错乱、谵妄、意识障碍）。 pH↑使γ-氨基丁酸合成酶活性↓、分解酶活性↑→ CNS抑制性神经递质γ-氨基丁酸↓； pH↑使Hb与O2亲和力↑（氧离曲线左上移）→ HbO2 中O2释放↓→ 组织缺氧、脑缺氧。 
五）防治的病理生理学基础
1. 盐水反应性碱中毒的治疗
机制
盐水反应性碱中毒患者只要口服或静注等张或半张的盐水 即可恢复血浆 HCO浓度。机制是∶①扩充了细胞外液容量，则消除了"浓缩性碱中毒"成分的作用，并消除了低血容量所致的继发性醛固酮增多;②有效循环血量得以恢复，则增强肾小管重吸收 HCO;的因素已不存在，血浆中过多的HCO从尿中排出;③远端肾小管液中 CI含量增加、则使皮质集合管分泌HCO;增强。
2. 盐水抵抗性碱中毒的治疗
四、 呼吸性碱中毒
呼吸性碱中毒（respiratory alkalosis） 以PaCO2（H2CO3）原发性减少为特征的～。[以血浆 H2CO3 原发性减少和 pH 升高为特征的酸碱平衡紊乱类型。]
一）病因和机制
各种原发病因所致的过度通气，使CO2排出过多。 缺氧、败血症、肝硬化、精神因素 → 呼吸中枢兴奋性↑↑→ CO2呼出↑，使PaCO2原发性↓。 CO2 排出过多;( 低氧血症 , 中枢病变，精神因素 , 高代谢，药物 );
1. 低氧血症和腓疾患
2. 呼吸中枢受到直接刺激
3. 人工呼吸机使用不当
二）分类
1. 急性呼吸性碱中毒
2. 慢性呼吸性碱中毒
三）机体的代偿调节
1.缓冲调节 ECF首先发挥缓冲，能力较弱，使AB轻度  ； H+外移、K+内移 → ICF缓冲，低钾血症； 红细胞内CO2外移↑引起HCO3- 内移↑→可致高氯血症。  2.呼吸调节 因PaCO2↓、[H+]↓使呼吸中枢抑制的效应＜病因引起的呼吸中枢兴奋效应 →呼吸调节不能发挥代偿效应。 3.肾调节 急性阶段无明显作用； 慢性阶段排H+、NH4+↓，重吸收HCO3-↓→ 排出HCO3-↑，致[HCO3-]继发性明显 。尿 pH↑。 4.呼碱时酸碱指标的变化 1）急呼碱： PaCO2↓； AB ，SB、BE正常，AB＜ SB ； pH＞7.45； 2）慢呼碱： PaCO2↓； AB、SB、BE均  ， 仍保持 AB＜SB ； pH在7.4～7.45 间或＞7.45。 
1. 急性呼吸性碱中毒的代偿调节
（1） H+、K+交换
（2） HCO3--CL-交换
2. 慢性呼吸性碱中毒的代偿调节
四）对机体的影响
1. CNS兴奋性↑，脑缺氧
1.CNS兴奋性↑，脑缺氧 PaCO2↓→中枢抑制性神经递质↓，伴有病因对中枢的兴奋效应 → 易激动，烦躁不安； PaCO2↓→脑血管收缩及氧离曲线左移→脑缺血缺氧 →脑皮层功能抑制，皮层下兴奋（惊厥、抽搐），严重时CNS抑制。
2. 低钙惊厥
2.PaCO2↓致[H+]e↓→ 血浆游离Ca2+↓，神经肌肉应激性↑，易抽搐。
五）防治的病理生理学基础
防治原发病; 镇静; 可考虑吸入含高浓度CO2的气。
1. 防治原发病
2. 吸入含CO2的气体
3. 纠正低血钙
第四节 混合型酸碱平衡紊乱
两种或叁种单纯型酸碱平衡紊乱同时发生，为混合型酸碱平衡紊乱。[同一患者体内有两种或两种以上的酸碱平衡紊乱同时存在] 酸碱平衡紊乱代偿预测公式： 对一种酸碱平衡紊乱继发指标变化方向与可能合并的另一种酸碱平衡紊乱原发指标变化方向相同的混合型酸碱平衡紊乱,需经代偿公式计算最大代偿范围,来鉴别判定其为单纯型酸碱平衡紊乱或是混合型酸碱平衡紊乱。 据资料推算出的单纯型酸碱平衡紊乱时，由原发性指标实测值预算继发性指标最大变化幅度的计算公式。  例：某肺原性心脏病患者，因水肿长期使用利尿剂, pH 7.42, PaCO2 70 mmHg, AB 45 mmol/L，SB 38 mmol/L ，BE 15 mmol/L。 分析： pH在正常高限（碱中毒）； 呼吸功能障碍可致CO2潴留 （呼酸?）； 利尿剂使肾泌H+↑，可致肾小管[HCO3-]生成和重吸收↑（代碱），选用代碱预测公式。 
一、 酸碱一致型二重酸碱平衡紊乱
一）1.呼吸性酸中毒合并代谢性酸中毒
1. 病因：严重通气障碍（CO2潴留）伴固定酸产生增多
通气障碍（CO2潴留）伴有产酸↑（固定酸潴留）。 （1）严重肺部疾病（慢性阻塞性肺疾患、肺水肿、呼吸运动↓）并发休克、心衰时→缺氧伴CO2潴留； （2）心跳、呼吸骤停。
1||| 心跳和呼吸骤停
2||| 慢阻肺合并心衰或休克
3||| 糖尿病酮症酸中毒并发肺部感染引起呼吸衰竭
4||| 严重低钾血累计心肌及呼吸肌
5||| 药物及CO中毒
2. 特点
2.酸碱指标变化 碱性指标原发[HCO3-]↓，同时呼吸指标原发PaCO2↑，致[HCO3-]/ PaCO2值显著↓，pH明显↓↓。
二）2.呼吸性碱中毒合并代谢性碱中毒
1. 病因
（呼碱合并代碱） 通气过度伴有碱潴留。 高烧、低氧血症、肝功严重障碍、机械通气过度等→过度通气使CO2排出↑； 伴呕吐、大量输血、排酸利尿剂过量使用 → 体内碱潴留。
2. 特点
2.酸碱指标变化 碱性指标原发↑，同时呼吸指标原发↓，致 [HCO3-] / PaCO2比值↑，pH明显↑↑。
二、 酸碱混合型二重酸碱平衡紊乱
一）3.呼吸性酸中毒合并代谢性碱中毒
1. 病因
呼酸合并代碱 1.病因 肺部疾患致CO2潴留，并大量使用排酸利尿剂或过量补 NaHCO3 之后。
可见于
1||| 糖尿病、肾衰、感染性休克及心肺危重伴高热或机械通气过度
2||| 慢性肝病高血氨并发肾衰
3||| 水杨酸中毒或有机酸（酮体及乳酸）生产增多
2. 特点
 对一种酸碱平衡紊乱继发指标变化方向与可能合并的另一种酸碱平衡紊乱原发指标变化方向相同的混合型酸碱平衡紊乱,需经代偿公式计算最大代偿范围,来鉴别判定其为单纯型酸碱平衡紊乱或是混合型酸碱平衡紊乱。
二）4.呼吸性碱中毒合并代谢性酸中毒
1. 病因
代酸合并呼碱 1.病因 休克、心衰、肾功衰致酸潴留，伴发高烧、低氧刺激过度通气或机械通气过度。
2. 特点

三）5.代谢性酸中毒合并代谢性碱中毒
1. 病因
代酸合并代碱 1.病因 严重腹泻合并呕吐，低钾血症和脱水，尿毒症或糖尿病合并剧烈呕吐。
2. 特点
2.酸碱指标变化 血浆pH、[HCO3-]、PaCO2都基本正常，AG升高。
三、 三重混合型酸碱平衡紊乱
体内引起三种酸碱平衡紊乱的病因同时存在。 1.呼吸性酸中毒合并AG增高型代酸和代碱。 2.呼吸性碱中毒合并AG增高型代酸和代碱。 结合详实的病史，实验室检查并计算AG值，综合分析判定。
一）呼吸性酸中毒合并AG增高型代谢性酸中毒和代谢性碱中毒
二）呼吸性碱中毒合并AG增高型代谢性酸中毒和代谢性碱中毒
第五节 酸碱平衡紊乱和疾病
一、 酸碱平衡紊乱与肾脏疾病
一）代谢性酸中毒与慢性肾衰竭
二）肾小管性酸中毒
二、 酸碱平衡紊乱与肺脏疾病
一）代谢性酸中毒与呼吸衰竭
二）呼吸性酸中毒与呼吸衰竭及肺性脑病
三）呼吸性碱中毒与呼吸衰竭
四）代谢性碱中毒与呼吸衰竭
三、 酸碱平衡紊乱与肝脏疾病
一）呼吸性碱中毒与肝性脑病
二）代谢性碱中毒与肝性脑病
第六节 酸碱平衡紊乱诊断的病理生理学基础
一、 根据pH判断酸碱平衡紊乱的性质
二、 根据病史和原发性改变判断呼吸性或代谢性酸碱平衡紊乱
三、 根据代谢情况判断单纯型或混合型酸碱平衡紊乱
1. [HCO3-]/PaCO2变化方向相反者为酸碱一致型二重酸碱平衡紊乱
2. [HCO3-]/PaCO2变化方向一致者为酸碱混合型二重酸碱平衡紊乱
四、 根据AG值判断代谢性酸中毒的类型及混合型酸碱平衡紊乱
五、 应用酸碱图验证所得结论
酸碱图（acid-base chart）是各种不同酸碱紊乱时动脉血 pH（或血浆 H"浓度）、PaCO，和 HCO浓度三个变量关系的相关坐标图。
第六章 糖代谢
第一节 概述
一、 糖的主要生理功能
1.氧化供能：每克糖完全氧化可释放16750J（4kcal）能量 2.细胞和组织的重要组成成分 糖蛋白—激素、酶、凝血因子、抗体、受体、离子通道 蛋白多糖—结缔组织基质 糖脂—神经组织、生物膜
二、 血糖的来源和去路
1. 血糖的来源
食物中的糖类物质 肝糖原分解的葡萄糖 甘油、某些有机酸、生糖氨基酸异生为葡萄糖
1||| 食物中的糖类物质经消化吸收入血，主要来源
2||| 肝贮存的糖原分解成葡萄糖入血，空腹血糖直接来源
3||| 禁食，甘油、某些有机酸及生糖氨基酸为主的非糖物质，糖异生，补充血糖
2. 血糖的去路
在组织细胞中氧化分解供能 在肝脏、肌肉等组织中合成糖原 转变为脂肪、非必需氨基酸等 转变为其他糖及糖衍生物
1||| 细胞组织氧化分解供能，主要去路
2||| 进餐后，肝脏肌肉等组织将葡萄糖合成糖原，贮存形式
3||| 转变为非糖物质，如脂肪、非必须氨基酸等
4||| 转变为其他糖及糖衍生物，如核糖等
5||| 当血糖浓度高于9mmol/l（160mg/100ml），随尿排出，尿糖
三、 血糖的调节
正常血糖浓度 ：3.89～6.11mmol/L 
一）肝脏的调节
肝脏是调节血糖浓度的主要器官，它具有参与糖代谢的各种酶类 血糖升高时： 肝糖原的合成、糖的氧化分解增加，血糖转化为其他非糖物质或其他糖类 血糖降低时： 肝糖原的分解、糖异生增加，其他单糖转化为葡萄糖
二）激素的调节
升高血糖：胰高血糖素、糖皮质激素、肾上腺素 胰高血糖作用机制： 促进肝糖原分解，抑制糖原合成 抑制糖酵解，促进糖异生 促进脂肪动员 糖皮质激素作用机制： 促进肌蛋白分解，产生的氨基酸转移到肝脏进行糖异生 抑制肝外组织摄取和利用葡萄糖 糖皮质激素存在时，其他促进脂肪动员的激素才能发挥最大的效果，间接抑制周围组织摄取葡萄糖 肾上腺素作用机制： 通过肝脏和肌肉的细胞膜受体、cAMP、蛋白激酶级联激活磷酸化酶，加速糖原分解 主要在应激状态下发挥调节作用 降低血糖：胰岛素—体内唯一降低血糖水平的激素 作用机制： 促进葡萄糖转运进入组织细胞 加速糖原合成，抑制糖原分解 加快糖的有氧氧化 抑制肝内糖异生 抑制脂肪动员
三）神经系统的调节
1.神经系统可通过对肝脏的直接作用，调节机体血糖浓度的变化，这种作用速度比激素的作用迅速 2.交感和副交感神经也能调节激素分泌，影响血糖浓度 血糖浓度过高：副交感神经兴奋 血糖浓度过低：交感神经兴奋
第二节 高血糖症
高血糖症（Hyperglycemia） 高血糖症：空腹血糖水平高于6.9mmol/L ；餐后2小时血糖高于11.1mmol/L 生理性血糖增高：短暂、无意义 病理性高血糖症 ：常见糖尿病
一、 病因和发病机制
一）胰岛素分泌减少
1. 免疫因素
（1） 细胞免疫损伤
T淋巴细胞、巨噬细胞释放细胞因子； 胰岛细胞抗体启动补体依赖的或抗体依赖的细胞毒性作用；
（2） 自身抗体形成
胰岛细胞自身抗体产生，损伤 B细胞。
2. 遗传因素
基因突变，促发或加重胰岛B细胞自身免疫性损伤
（1） 组织相容性抗原基因

（2） 细胞毒性T淋巴细胞相关性抗原4基因,CTLA-4

3. 环境因素
（1） 病毒感染
对胰岛B细胞产生直接毒性作用 增加胰岛素抵抗和胰岛B细胞的破坏 使胰岛B细胞失去免疫耐受，引起自身免疫反应 刺激调节性T细胞及效应性T细胞，引发胰岛B细胞的自身免疫损伤
病毒导致胰岛B细胞破坏的机制
1||| 对B细胞直接毒性作用
2||| 增高胰岛素抵抗和胰岛B细胞的破坏
3||| 使胰岛B细胞失去免疫耐受，引起自身免疫反应
4||| 刺激调节性T细胞及效应性T细胞，引发自身免疫损伤
（2） 化学损伤
对胰岛B细胞的直接毒性作用 直接导致胰岛B细胞溶解，诱导胰岛B细胞产生自身免疫
（3） 饮食因素
“三高一低”（高糖、高脂、高蛋白和低膳食 纤维）的不平衡饮食、暴饮暴食
二）胰岛素抵抗
概念：胰岛素作用的靶组织和靶器官（主要是肝脏、肌肉和脂肪组织）对胰岛素生物作用的敏感性降低，可引起高血糖症，而血液中胰岛素含量可正常或高于正常。 分为受体前、受体和受体后三个水平 
1. 受体前水平
胰岛B细胞分泌的胰岛素生物活性下降，失去对受体的正常生物学作用。 
（1） 胰岛素基因突变

（2） 胰岛素抗体形成
内源性抗体、外源性抗体
（3） 胰岛素拮抗激素过多
内分泌疾病和应激状态:肢端肥大症、 Cushing综合征、甲状腺功能亢进症、嗜铬细胞瘤以及感染、创伤、手术、酮症酸中毒等
2. 受体水平
细胞膜上的胰岛素受体功能下降，或者数量减少，胰岛素不能与受体正常结合，使胰岛素不能发挥降低血糖的作用。 
（1） 胰岛素受体异常
胰岛素受体基因突变，受体数量减少或活性下降
（2） 胰岛素受体抗体的形成
竞争性抑制胰岛素与其受体的结合
3. 受体后水平
胰岛素与靶细胞受体结合后，信号向细胞内传递引起一系列代谢过程，包括信号传递、放大、蛋白质-蛋白质交联反应，磷酸化与脱磷酸化以及酶促级联反应等多种效应。
已知胰岛素信号途径至少两条，其中主要为磷酸肌醇3-激酶（PI3K）转导代谢调节，大致分四个步骤
1||| 胰岛素与胰岛素受体的α亚基结合，同时使β亚基在酪氨酸蛋白激酶PTK作用下受体磷酸化
2||| 受体磷酸化后，β亚基与胰岛素受体底物-1（IRS-1）磷酸化病并激活
3||| IRS-1磷酸化的酪氨酸与信号分子PI3K结合，依次激活信号转导通路下游多个信号分子
4||| 刺激葡萄糖转运体4 (GLUT4,)转位，促进细胞摄取葡萄糖，刺激糖原合成调节等一些列反应
转导异常主要发生于
（1） IRS基因变异
（2） PI3K异常
（3） PKB异常
（4） GSK-3异常
（5） GLUT4异常
三）胰高血糖素分泌增多
1.胰岛α细胞分泌胰高血糖素抑制机制减弱 2.胰岛α细胞对葡萄糖的敏感性下降 3.胰岛α细胞的胰岛素抵抗
四）其他因素
1. 肝源性高血糖
肝硬化、急慢性肝炎、脂肪肝
主要机制
1||| 激发胰岛功能不全
2||| 胰岛素抵抗
3||| 肝病治疗中使用过多的高糖饮食、大量皮质激素和利尿激素的应用等
2. 肾源性高血糖
尿毒症、肾小球硬化
3. 应激性高血糖
手术、严重感染、烧伤、休克
4. 妊娠性高血糖
雌激素、孕酮、催乳素
5. 药源性高血糖
重组人生长激素、他克莫西
6. 肥胖性高血糖
游离脂肪酸含量增高，抑制葡萄糖摄取和利用
二、 高血糖与相关疾病
一）代谢紊乱
1. 三大物质代谢紊乱
葡萄糖摄取、利用减少，糖原分解增加 脂肪合成降低，脂蛋白酯酶活性降低 蛋白质合成减少，分解加速
2. 渗透性脱水和糖尿
3. 酮症酸中毒
二）多系统器官损害
1. 血管病变
微血管病变：肾小球、神经、心肌、肌肉 大血管病变 ：动脉粥样硬化 发病机制： 微血管基底膜增厚，血液流变学改变，高灌注，高滤过，血液黏稠度增高，凝血机制异常，微循环障碍，糖化终产物聚集，组织缺氧等。
2. 视网膜病变
主要表现：视网膜新生血管、视网膜前出血 发病机制：糖酵解过程受阻、山梨醇堆积、细胞内多种代谢紊乱
3. 肾脏病变
主要表现： 蛋白尿、水肿、高血压和氮质血症 发病机制： 高滤过、肾小球基底膜增厚、细胞外基质蓄积
代谢异常导致肾脏损害的机制主要包括
1||| 肾组织局部糖代谢紊乱，非酶糖基化形成糖基化终末代谢产物
2||| 多元醇通路的激活
3||| 二酰基甘油-蛋白激酶c途径的激活
4||| 己糖胺通络代谢异常
4. 神经病变
主要表现： 末梢神经炎、自主神经紊乱 发病机制： 糖醇堆积、神经元血氧供应不足
5. 糖尿不足
主要表现： 慢性、进行性肢端缺血、手足麻木及溃烂 发病机制： 血管病变、周围神经病变、机械性损伤合并感染
6. 感染
主要表现： 泌尿系感染、肺炎、结核、胆道感染、皮肤软组织感染、口腔感染 发病机制： 细胞黏附、趋化、吞噬和杀菌减弱
7. 对其他器官、系统的影响
皮肤： 萎缩性棕色斑、皮疹样黄瘤 骨和关节的病变： 骨质疏松、关节损伤
三、 高血糖症防治的病理生理基础
一）糖尿病宣教
二）饮食治疗
三）运动疗法
四）药物疗法
1. 降糖药物
2. 胰岛素治疗
五）其他疗法
四、 高血糖症（hyperglycemia）是指患者血中葡萄糖的含量长期持续超出正常水平，，以空腹血糖水平高于6.9mmol/L（125mg/dl）及餐后2小时血糖高于11.1mmol/L（200mg/d）为诊断标准
第三节 低血糖症
低血糖症（Hypoglycemia）：空腹血糖浓度低于2.8mmol/L
一、 病因和发病机制
一）血糖来源减少
1. 肝源性低血糖
糖原分解减少、糖异生障碍 肝细胞对胰岛素的灭活减少 肝癌或肝硬化时对葡萄糖消耗增多 肝雌激素灭活减弱而使其血中含量增高 有关糖原代谢的酶系功能失常或不足
常见于
重症肝炎、肝硬化、肝癌晚期患者
可能机制
1||| 肝细胞广泛损害致肝糖原合成和储备严重不足，糖原分解减少，糖异生障碍
2||| 肝细胞对胰岛素灭活减少，使血浆胰岛素水平增高
3||| 肝癌或肝硬化时对葡萄糖消耗增多，癌组织产生胰岛素样物质
4||| 肝内雌激素灭活减弱使其血中含量增高，拮抗生长激素及胰高血糖素作用
5||| 有关糖原代谢的酶系功能不足或失常，酶缺陷导致肝糖异生障碍的低血糖，见于遗传性代谢性肝病，如糖原累积病和半乳糖血症
2. 肾源性低血糖
肾脏糖原异生底物不足 肾脏对胰岛素清除率下降 肾性糖尿患者由尿路失糖过多
慢性肾衰导致低血糖的机制多方面
1||| 血液中丙氨酸水平降低，肾糖原异生底物不足
2||| 肾脏对胰岛素清除率下降
3||| 肾性糖尿患者由尿路失糖过多
3. 胰岛素拮抗激素缺乏性低血糖
胰高血糖素与受体结合障碍 2,6-二磷酸果糖的合成增加 抑制磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的合成 激活肝L型丙酮酸激酶 抑制肝脏摄取血液中的氨基酸
胰高血糖素缺乏导致低血糖的机制
1||| 胰高血糖素与受体结合障碍
糖原合成酶活性增高，抑制磷酸化酶，肝糖原分解减少，血糖降低
2||| 2,6-二磷酸果糖的合成增加
糖酵解被激活，糖异生减少
3||| 抑制磷酸烯醇式丙酮酸羧基酶的合成，激活肝L型丙酮酸激酶，抑制肝摄取血液中氨基酸，抑制糖异生
4||| 此外，其他拮抗激素导致
糖皮质激素、肾上腺素、儿茶酚胺等
4. 酒精性低血糖
肝糖原储备量不足、肝糖原耗尽时，酒精通过抑制糖异生造成低血糖症
5. 葡萄糖摄入不足
年老体弱、重症慢性疾病、消化道肿瘤、吞咽困难和神经性厌食
二）血糖去路增加
1. 胰岛B细胞瘤性低血糖
肿瘤或B细胞增殖造成胰岛素分泌过多，使糖原分解减少，组织利用葡萄糖增加，糖异生减弱
2. 胰外肿瘤性低血糖
肿瘤组织代谢旺盛, 葡萄糖消耗增多 肝糖原贮备不足，糖异生原料减少 肿瘤分泌类胰岛素样物质IGF-2
患者多于饥饿时发生，可能机制
1||| 肿瘤组织代谢旺盛，葡萄糖消耗增多
2||| 患者进食减少，肝糖原贮备不足，糖异生材料减少
3||| 肿瘤分泌胰岛素样物质IGF-2，抑制机体胰高血糖素和生长激素的分泌
3. 自身免疫性低血糖
与抗胰岛素自身抗体和抗胰岛素受体自身抗体形成有关
作用机制
1||| 抗胰岛素自身抗体与胰岛素结合后，
胰岛素与肝和外周组织的受体结合下降，不能发挥作用，造成高血糖
抗胰岛素自身抗体与胰岛素解离，使胰岛素迅速发挥作用，造成低血糖
胰岛素与自身抗体结合解离不受血糖水平调控，造成反复高低血糖并存
2||| 抗胰岛素受体抗体具有强胰岛素活性，比胰岛素强10倍，与胰岛素受体结合，引起低血糖
4. 反应性低血糖
自主神经功能失衡, 迷走神经兴奋性增高使胃排空加速，胰岛素分泌过多
主要是
自主神经系统失衡，迷走神经兴奋性增高使胃排空加速，胰岛素分泌过多引起
此外还见于
1||| 胃大部分切除患者进食后胃排空过快，葡萄糖迅速吸收入血，刺激胰岛素大量分泌，分泌高峰晚于血糖高峰，进食2h后出现，继发性急性低血糖
2||| 2型糖尿病早期
3||| 特发性反应性低血糖
5. 药源性低血糖
口服降糖药和(或)注射胰岛素、β肾上腺素能受体拮抗剂、血管紧张素转化酶抑制剂等
6. 脓毒血症性低血糖
脓毒血症时葡萄糖利用增加 细胞因子IL-1、IL-6、TNF-α释放刺激胰岛素分泌
7. 葡萄糖消耗过多
哺乳期妇女、剧烈运动、自主神经功能不稳定或糖原储备不足、中度腹泻、高热、重症甲状腺功能亢进
二、 低血糖症与相关疾病
一）交感神经兴奋症状
面色苍白、心悸、发冷、出汗、四肢震颤、周身乏力、头昏、眼花、饥饿与焦虑
二）中枢神经低血糖症状
头昏、眩晕、烦躁、视力障碍、语言障碍、精神错乱等，甚至昏迷、抽搐，反复发作常导致不可逆性脑损伤甚至死亡
三、 低血糖症防治的病理生理基础
一）病因学防治
1. 积极寻找致病原因
2. 摄入足够碳水化合物
3. 避免过度疲劳及剧烈运动
二）低血糖发作时的处理原则
迅速补充葡萄糖，恢复正常血糖水平
四、 低血糖症（hypglycemia）是由多种病因引起的以血浆葡萄糖浓度过低、交感神经过度兴奋和中枢神经系统功能失常为主要表现的一组临床综合征。
小结
临床上常见的糖代谢紊乱主要是高血糖症【空腹血糖水平高于6.9mmol/L（125mg/dl），血糖高于其肾阈值9.0mmol/L（160mg/dl）时，则出现尿糖】和低血糖症【空腹血糖水平低于2.8mmol/L（50mg/d）】
第七章 脂代谢紊乱
第一节 概述
一、 脂蛋白的组成、分类和功能
这些脂蛋白的主要功能之一是转运和代谢血浆中非水溶性的胆固醇和甘油三酯，具体为∶①乳糜微粒（CM），是颗粒直径最大的脂蛋白，主要功能是运输外源食物中的甘油三酯及胆固醇到全身各组织，氧化分解供能或储存。②极低密度脂蛋白（VLDL）.在肝脏合成，主要的功能是转运内源性的甘油三酯，即将体内多余的糖转变生成的甘油三酯运送到肝外脂肪组织中储存或肝外组织利用。③低密度脂蛋白（LDL），是富含胆固醇的脂蛋白，主要作用是将肝脏合成的内源性胆固醇运送到全身各组织细胞利用或贮存，包括合成维生素D及各种类固醇化合物。④高密度脂蛋白（HDL）.是血浆中颗粒密度最大的一组脂蛋白，富含磷脂。合成和分泌 HDL.的主要部位是肝脏，其次是小肠。 HDL.的主要作用是将肝脏外组织中的胆固醇（包括衰老、死亡的组织细胞其胞膜上的游离胆固醇）转运到肝脏进行分解代谢，部分转变成胆汁酸经胆道排泄
二、 脂蛋白的正常代谢
一）脂代谢相关的蛋白
载脂蛋白在脂蛋白功能和代谢等方面发挥着重要的作用，主要包括∶①结合和转运脂质并稳定脂蛋白的结构;②调节多种脂蛋白代谢关键酶的活性，;③参与脂蛋白 受体的识别，即作为配基与脂蛋白受体结合，使脂蛋白被细胞摄取和代谢。
二）脂蛋白代谢相关的受体和酶类
三）脂蛋白代谢相关途径
1. 外源性代谢途径
饮食摄入的胆固醇和甘油三酯在小肠合成乳糜微粒及其代谢的过 程。
2. 内源性代谢途径
指由肝脏合成的VLDL转变成IDL.和LDL.以及LDL被肝或其他器 官代谢的过程。
3. 胆固醇逆向转运
胆固醇逆向转运（reverse cholesterol transport，RCT）与LDL转运胆固醇的方向相反，RCT是指外周组织细胞中的胆固醇以HDL 为载体转运到肝脏进行分解代谢的过程
①肝脏新合成的HDL进入 新生HDL 血液循环，从肝外组织细胞获 LCAT 取胆固醇。 HDL形成圆盘状的新生 HDL; ②血浆中的LCAT（ApoAI是成熟HDL. 激活剂）将 HDL.获取的游离胆 固醇酯化成酯，使HDL成为成熟的球形 HDL;③HDL由肝细胞膜表面HDL受体识别并摄取代谢 及这些接受了胆固醇酯的脂蛋经血液运输至肝脏，被肝摄取降解，其中胆固醇酯可被转化成胆汁酸经肝脏排到胆道和肠道∶HDL也运输胆固醇酯到产固醇类组织，提供原料。
三、 脂代谢紊乱的分型
一）高脂蛋白血症
1. 按病因分型
（1） 继发性高脂血症
（2） 原发性高脂蛋白血症
2. 高脂蛋白血症WTO分类
单纯高胆固醇血症
单纯型高甘油三酯血症
混合型高脂血症
3. 简易分型
二）低脂蛋白血症
第二节 高脂蛋白血症
一、 病因及影响因素
一）遗传性因素
1. LPL基因缺陷
2. LDLR基因异常
3. ApoB100基因异常
4. ApoE基因异常
5. 其他
二）继发性因素
1. 糖尿病
2. 甲状腺功能减退
3. 肾病
三）营养性因素
四）其他因素
1. 雌激素的变化
2. 酒精中毒
3. 缺乏运动
4. 年龄的影响
二、 发生机制
一）外源性脂质或相关物质摄取增加
1. 饮食脂质含量高
但长期的高脂饮食可导致血脂升高，机制有如下几个方面∶①大量甘油三酯的摄取，使小肠经外源性途径合成CM增加;②摄入胆固醇增加，使肝脏胆固醇含量增高，LDL.受体表达相对不足，脂质的代谢减少;③肝脏经内源性途径合成VLDL增加。
2. 饮食中饱和脂肪酸含量高
3. 肠道脂质摄取增加
二）内源性脂质合成增加
肝脏脂蛋白合成增加的原因和机制主要见于;①摄取高糖、高饱和脂 肪膳食后，肝细胞胆固醇合成限速酶 HMGCoA 还原酶活性增加，使胆固醇合成增加;②血液中胰 岛素及甲状腺素增多时，能诱导肝细胞 HMGCoA 还原酶表达增加，胆固醇合成增加;③血液中胰 高血糖素及皮质醇减少时.其对 HMGCoA 还原酶的抑制作用减弱，胆固醇合成增加;④肥胖或 胰岛素抵抗等因素导致脂肪动员时，大量游离脂肪酸进入血液循环，肝脏以其为底物合成VLDL 增加。
三）脂质转运或分解代谢异常
1. CM和VLDL转运与分解代谢异常
2. LDL转运与分解代谢异常
3. HDL介导胆固醇逆转运异常
三、 高脂蛋白血症与疾病
一）动脉粥样硬化
1. 动脉粥样硬化（atherosclerosis，As）又称动脉粥样硬化性血管病（atherosclerotic vasculardisease），其本质是巨噬细胞、血管内皮细胞和平滑肌细胞等参与的一种特异性慢性炎症性疾病。 As的危险因素很多.按能否对其施行干预分为可控危险因素和不可控危险因素，高脂蛋白血症是动脉粥样硬化发生的最基本和最重要的危险因素之一，属于可控危险因素
2. 血脂与As的关系主要包括∶①血脂的异常增高是产生As的重要因素;②血管内皮炎症、氧化型LDL在 血管内膜中淤积和产生泡沫细胞是形成 As的主要原因;③高脂血症引起的血黏度的改变.进而 改变凝血系统和纤溶系统的各种因子的表达和功能，可促进血栓的形成，加速As的形成和发展。
3. 4种
低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）水平升高
高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）水平降低
高甘油三脂血症
高脂蛋白血症
二）肥胖 症
三）非酒精性脂肪性肝病
非酒精性脂肪性肝病（non-alecoholic fatty liver disease.NAFLD）是指明确排除酒精和其他肝损伤因素外发生的以肝细胞内脂质过度沉积（主要是甘油三酯）为主要特征的临床病理综合征
分型
脂肪肝
肝炎
肝硬化
机制
各种致病因素引起肝脏脂代谢紊乱.甘油三酯在肝细胞沉积，导致肝细胞脂肪变性，使肝细胞对内、外源性损害因子的敏感性增强，这对肝脏造成"第一次打击";由于反应性氧化代谢产物增多，导致脂质过氧化，伴有线粒体解耦联蛋白 Fas 配体被诱导活化.引起脂肪变性的肝细胞发生炎症、坏死甚至纤维化，对肝脏造成"第二次打击"。这是NAFLD发生机制的"二次打击"学说。
四）对机体其他器官的影响
1. 对大脑的影响
2. 对肾脏的影响
3. 其他
四、 防治的病理生理基础
一）病因学处理
1. 防治原发病
2. 控制其他影响因素
二）纠正血脂异常
1. 药物降脂
2. 基因治疗
三）防止靶器官损伤
1. 促进靶器官胆固醇逆转运
2. 保护靶器官
第三节 低脂蛋白血症
一、 病因及发病机制
1. 脂质摄入不足和消化吸收障碍
（1） 消化功能障碍
（2） 小肠黏膜病变
克罗恩病（Crohn disease）以小肠黏膜的损伤为主要病变.由干吸收功能低下。患者 出现腹泻、贫血、低蛋白血症等临床表现。
乳糜泻（celiace disease），又称麸质过敏性肠病（gluteninduced enteropathy），病因主要是小肠黏膜的免疫性损伤，表现为局部肠绒毛的炎症和萎缩，吸收表面积减少，肠绒毛刷状缘的多种消化酶活性降低，从而使营养物质的消化吸收受到严重影响
（3） 小肠部分切除
（4） 小肠淋巴循环或血液循环障碍
2. 脂质合成减少
3. 脂质 代谢增强
（1） 脂质利用增加
（2） 脂质分解增强
甲状腺功能亢进时，高浓度的甲状腺激素引起血脂 浓度降低的机制包括∶①增加LDL.受体的数量和功能，使胆固醇分解增多;②促使胆固醇转化为胆汁酸，加速排泄;③脂蛋白脂酶和肝脂酶活性增强，使血中甘油三酯清除率增加、HDL浓度下降。
恶性肿瘤，包括血液系统和实质器官的恶性肿瘤都可以引起低脂蛋白血症，其机制 在于∶①肿瘤细胞表面 LDL受体表达增强、活性增加.使胆固醇分解增多;②恶性肿瘤患者厌食导致营养不良、恶液质、贫血等，这些变化参与低脂血症的发生
4. 脂蛋白相关基因缺陷
（1） 低a-脂蛋白血症
（2） 低β-脂蛋白血症
二、 低脂蛋白血症与疾病
一）家族性a-脂蛋白缺乏症（丹吉尔病，tangier disease）
二）LCAT缺乏症
三）β-脂蛋白缺乏症
四）家族性低β-脂蛋白血症
五）对机体其他方面的影响
1. 对细胞膜的影响
功能异常
2. 对血液系统的影响
脑出血
3. 对消化系统的影响
脂肪泻
4. 对神经系统的影响
退行变
5. 对免疫系统的影响
感染
6. 其他
三、 防治
消除病因，补充脂溶性纤维素，保护靶器官