水盐代谢和酸碱平衡（生物化学）

生物化学水盐代谢和酸碱平衡，水盐代谢和酸碱平衡

水盐代谢和酸碱平衡

• 体液的分布、组成及其交换
  • 分布：细胞内液40％，细胞外液20％：血浆5％、渗细胞液1％、组织间液14％
  • 组成：体液的电解质组成特点：1.无论细胞内液还是细胞外液，其阳离子与阴离子总量相等，呈电中性。 2.细胞内液与细胞外液中电解质的分布差异很大。细胞外液的主要阳离子是Na+，主要阴离子为Cl－和HCO3－；细胞内液的主要阳离子是K+，阴离子是HPO42－、有机磷酸离子和蛋白质。 3.细胞内液与细胞外液的渗透压相当。 4.血浆与细胞间液二者的离子浓度和电解质组成都相当接近，唯一重要的区别是蛋白质含量不同。
  • 体液交换
    • 血浆与组织间液之间的交换
      • 1. 交换部位：毛细血管壁 2. 交换特点：是半透膜。小分子物质可自由交换，蛋白质不能自由通 过毛细血管壁。 3. 交换动力：有效胶体渗透压和有效流体静压。 *有效胶体渗透压=血浆胶体渗透压-组织间液胶体渗透压，吸引液体回 流至血管内。
    • 组织间液与细胞内液之间的交换
      • 1. 交换部位：细胞膜 2. 交换特点：是功能极其复杂的半透膜。水可以自由通过。 一些小分子物质如葡萄糖、氨基酸等和一些电解质也能进 出细胞，但通过并不自由，需通过转运蛋白或离子通道蛋 白等转运，如钠泵。 3. 交换动力：渗透压。主要是细胞外液的Na＋和细胞内液的 K＋所产生的晶体渗透压。
• 钙、磷代谢
  • 钙和磷的分布及其生理功能
    • 分布：钙磷在体内主要以无机盐的形式构成骨与牙齿中的骨盐。约有99.7% 的钙和87.6%的磷存在于骨和牙齿中。
    • 生理功能：1.Ca2＋能调节神经肌肉的兴奋性，降低毛细血管的通透性，参与肌肉收 缩以及血液凝固等过程；胞质Ca2＋作为第二信使在信号转导中发挥重 要生理作用等。 2.磷参与构成许多重要的生物分子，在体液中还构成磷酸盐缓冲系统参 与调节酸碱平衡。
  • 钙、磷的吸收与排泄
    • 钙的吸收与排泄
      • 吸收:正常成人每天需要0.6～1.0g钙。主要在十二指肠及小肠上 部被主动吸收，但钙吸收率低。肠道pH、食物成分、活 性维生素D、年龄等均影响钙的吸收。
      • 排泄:约20%从肾脏排泄，80%随粪便排出。
    • 磷的吸收与排泄
      • 吸收:磷的吸收形式主要为酸性磷酸盐（H2PO4-），部位在小肠上段，吸收率达70%以上，人体每天进食的磷不到1g。影响吸收的因素与钙相似，钙、镁、铁等金属离子妨碍磷的吸收。
      • 排泄：60%~80%随尿排出，20%~40%随粪便排出。
  • 血钙与血磷
    • 血钙就是指血浆钙。正常人血钙浓度为2.25～2.75mmol/L（ 9~11mg/dl）。
      • *蛋白结合钙为非扩散钙；离子钙及少量柠檬酸钙 为可扩散钙。 *离子钙与结合钙存在动态平衡，受血液pH影响。 pH升高，离子钙转化为蛋白结合钙；pH降低，蛋 白结合钙转化为离子钙。
    • 血磷是指血浆中的无机磷酸盐所含有的磷。成人血磷浓度 约1.2mmol/L（3.5～4.5mg/dl）
      • 血浆中钙、磷含量之间的关系密切： ［Ca］×［P］=35～40 *乘积大于40，促进成骨作用，骨盐沉积在骨组织； *乘积低于35，促进溶骨作用，骨盐溶解，释放钙磷入血。
• 酸碱平衡
  • 概念：酸碱平衡是指生理情况下，机体能自觉维持体液酸碱度相对稳定的过程。
  • 酸碱平衡的调节
    • 人体调节酸碱平衡的系统：1. 血液的缓冲(快) 2. 肺对CO2呼吸(无法排出固定酸) 3. 肾脏的排泄与重吸收(重要,持久)
      • 血液缓冲系统的调节
        • 缓冲系统：由弱酸和其共扼碱构成的具有缓冲酸或 碱能力的混合溶液体系。
      • 肺脏对酸碱平衡的调节
        • 肺通过呼吸频度、深度排出CO2和调节血液中CO2分压 肺只调节缓冲对中H2CO3的浓度， HCO3-的浓度主要通过 肾脏来调节。
      • 肾脏对酸碱平衡的调节
        • 主要作用： 排出固定酸，保留并维持血中碱储量(NaHCO3), 以调节血液pH值。
        • 主要机制：H+-Na+交换 NH4+-Na+交换 K+-Na+交换
• 水和钠、钾、氯的代谢
  • 水、钠代谢的调节
    • 渴感
      • 渗透压↑ 血容量↓
        • 调节：饮水
    • 抗利尿激素 （ADH）
      • 渗透压↑ 血容量↓
        • 调节：重吸收水
    • 醛固酮
      • 渗透压↓ 血Na+↓
        • 调节：保钠排钾
    • 心钠素（ANF；又称心房利钠肽，ANP）
      • 血容量↑
        • 调节：排泄水钠
      • *抑制腺苷酸环化酶活性，降低肾小管细胞对Na＋ 和水的重吸收。 *抑制肾素、醛固酮和ADH分泌。
  • 水、钠、钾代谢紊乱
    • 水肿
      • 1. 心性水肿 ❖ 充血性心力衰竭引起
      • 2. 肝性水肿 ❖ 多由肝硬化引起
      • 3. 肾性水肿 ❖ 由肾炎或肾病引起
    • 脱水
      • 高渗性脱水
        • 基本特征：失水多于失钠，血钠浓度大于150mmol/L，血浆渗透压高于 310mOsm/L 。
        • 原因：水源断绝或不能饮水；高温或高热大量出汗；使用高渗利尿剂。
        • 症状特点：口渴思饮；血浆[Na＋]↑，尿Na＋和Cl－↑，尿比重↑；尿量减 少；以细胞内液脱水为主，因脑细胞内脱水而烦躁、抽搐、昏迷等。
        • 治疗原则：补充补给水或低渗溶液
          • “补糖为主，先糖后盐”
      • 低渗性脱水（低容量性低钠血症）
        • 基本特征：失钠多于失水，血钠浓度低于130mmol/L，血浆渗透压低于 280mOsm/L。
        • 原因：丢失等渗液，仅补充水或葡萄糖液；肾脏排钠增多；重度营养不良。
        • 症状特点：细胞内水肿；初期尿量反而增加；无明显的口渴感觉；细胞外液 脱水，眼窝凹陷、皮肤弹性下降；血浆容量减少，导致循环衰竭，最后发生 酸碱平衡紊乱和氮质血症。
        • 治疗原则：补充生理盐水为主。
          • 防治原发病
          • 原则上补充生理盐水,具体情况因缺钾程度不同而异
          • 若患者发生休克，须照休克治疗原则进行抢救
      • 等渗性脱水
        • 基本特征：水和Na＋等比例丢失，血浆Na＋的浓度和渗透压不变。
        • 原因：大量丢失等渗液，如：腹泻、呕吐、失血、胃肠引流等。
        • 症状特点：细胞内液量变化不大，主要脱水部位在细胞外液；醛固酮和 ADH分泌增多，尿Na＋和尿量均减少；患者兼有高渗性脱水和低渗性脱水的 症状，如口渴、尿少、皮肤弹性下降等；严重者可引起休克和氮质血症。
        • 治疗原则：补充含钠等渗液及5%葡萄糖液，两者以1︰1～2︰1为宜。
    • 钾代谢紊乱
      • 低钾血症（血清钾低于3.5mmol/L）
        • 原因：钾摄入不足；钾的丢失过多；钾由细胞外液进入细胞内液；碱中毒。
        • 主要症状：骨骼肌兴奋性降低；胃肠平滑肌兴奋性降低；心肌兴奋性和自律 性增高；由于缺钾引起脑细胞糖代谢障碍。
        • 治疗原则：积极治疗原发病，口服或静脉补钾。补钾须注意“两足三勿”。
          • * “两足”：足够的尿量；足够的疗程。 * “三勿”：勿多、勿快、勿浓。
      • 高钾血症（血清钾浓度超过5.5mmol/L）
        • 原因：钾的排出受阻；酸中毒，细胞内液的K＋与细胞外液的H＋交换；组 织损伤，组织内钾释放入血；钾的输入过多或过快。
        • 主要症状：神经肌肉兴奋性升高的表现；重度高钾血症可引起心脏停搏。
        • 治疗原则：禁食水果、牛奶等含钾高的食物；注射葡萄糖和胰岛素或给予 碱性药物；静脉输入钙剂或钠盐；给予肾上腺皮质激素类药物促进肾脏对 钾的排泄；血液透析。
• 水和无机盐的生理功能
  • 水的生理功能
    • 1. 调节体温：水的比热大、蒸发热大、流动性大。 2. 促进体内的物质代谢：水是良好的溶剂。 3. 维持组织的形态与功能：体内的水分，大部分是以结合 水的形式存在。 4. 润滑作用：减少摩擦。
  • 无机盐的生理功能
    • 1. 无机盐是组织细胞的重要组成成分 2. 维持神经肌肉的应激性 3. 参与酶促反应及物质代谢的调节 *作为辅助因子的成分或激动剂参与酶促反应 *参与物质代谢的调节 4. 维持体液的容量、渗透压和pH