病理學(xué)-水電解質(zhì)代謝紊亂

生理與病理生理學(xué)系

(Disturbancesofwaterandelectrolytebalance)水和電解質(zhì)代謝紊亂水和電解質(zhì)代謝紊亂鉀代謝及鉀代謝障礙正常水與電解質(zhì)平衡

一、體液的容量和分布

二、體液的電解質(zhì)三、體液的滲透壓和水的交換四、體液容量和滲透壓的調(diào)節(jié)五、水和鈉的生理功能水、鈉代謝紊亂水中毒

水腫高滲性

低滲性

等滲性脫水

水過多正常水與電解質(zhì)平衡體液(bodyfluid)體內(nèi)的水和溶解于其中的物質(zhì)電解質(zhì)、低分子有機(jī)化合物以及蛋白質(zhì)等(Waterandelectrolytesbalance)水與電解質(zhì)平衡體液的容量(volume)化學(xué)成分(composition)滲透壓(osmoticpressure)分布(distribution)相對恒定一、體液的容量和分布

(Volumeanddistributionofbodyfluid)TheCompositionoftheHumanBodyBodyfluids/Totalbodywater

～60%ofthebodyweightTotalbodywater(TBW)60%細(xì)胞內(nèi)液Intracellularfluid(ICF)40％細(xì)胞外液Extracellularfluid(ECF)組織間隙15％組織液Interstitialfluid(ISF)

血漿5%Plasma跨細(xì)胞液（transcellularfluid）影響體液容量的因素BodyfluidTBW(%)

AdultfemaleTBW(%)

AdultmaleTBW(%)

InfantLean607080Normal506070Obese425060

年齡、性別、胖瘦二、體液的電解質(zhì)

(Electrolyteinbodyfluid)ECF:Na+、Cl-、HCO3-ICF:K+、Mg2+、

HPO42-Pr-

血[Na＋]

140mmol/L血[Cl－]

104mmol/L血[HCO3－]

24mmol/L

平均正常值CationsandAnionsinBodyFluidsFigure27.2

體液的電解質(zhì)成分（帶電數(shù)目）

體液呈電中性24三、體液的滲透壓和水的交換

(Osmoticpressureofbody

fluidandwatermovement)(一)體液的滲透壓

(Osmoticpressureofbodyfluid)

溶液所具有的吸引和保留水分子的能力，其大小與溶液中所含溶質(zhì)顆粒數(shù)目成正比而與溶質(zhì)的分子量半徑等特性無關(guān)。

高滲等滲低滲280~310mmol/L(mOsm/L)血漿滲透壓晶體滲透壓：晶體物質(zhì)離子（主要是電解質(zhì)）引起的滲透壓。膠體滲透壓：血漿中蛋白質(zhì)所產(chǎn)生的滲透壓，雖僅占血漿總滲透壓的0.5%，但對于維持血管內(nèi)外液體的交換和血容量具有十分重要的作用。

(二)水的交換

(Watermovement)細(xì)胞內(nèi)外血管內(nèi)外機(jī)體內(nèi)外1.Watermovementbetweenoutside-insideofcellWater,oxygenandcarbondioxidecanmovefreely,butelectrolytesandproteinsnot.Cellmembrane:SemipermeableAquaporins(AQPs)

Afamilyofsmall,hydrophobicproteinsformingwater-selectivechannels(AQP0-12)CellswithaquaporinsCellswithoutaquaporinsembeddedinthecellmembrane

TheplumbingsystemforcellsTheNobelPrizeinChemistry2003PeterAgreRoderickMacKinnon2.Watermovementbetweenoutside-insideofcapillaryWater,glucose,oxygen,carbondioxideandelectrolytescanpassfreelythroughthecapillarywall.Proteinsareconfinedtotheintravascularspace.capillaryvenuleFiltration++++++++Hydrostaticpressure-IVFe.g.30mmHgHydrostaticpressure-ISFe.g.2mmHg+++++Diffusion++++++++++++++++++++xxxxxxxxxxxxxxxCellwastesOsmosisOsmoticpressure-ISFe.g.3mmHgOsmoticpressure-bloode.g.25mmHg+++++++++++ICF++++Activetransportppppppp+xsolute,e.g.Na+,glucosewaste,e.g.ureapproteinDailyintake:2,500mlMinimumwateroutput:1,500ml850ml500ml150mlDailyoutput:2,500ml3.Watermovementbetween

outside-insideofbody四、體液容量和滲透壓的調(diào)節(jié)(Regulationofbodyfluidvolumeandosmoticpressure)

1.渴感(thirst)

渴中樞ECF滲透壓

血容量

2.抗利尿激素(antidiuretichormone,ADH)ECF滲

透壓↑有效循

環(huán)血量↓滲透壓

感受器ADH↑腎重吸

收水↑ECF量↑

滲透壓↓容量感受器壓力感受器其它ADH提高腎遠(yuǎn)曲小管和集合管對水的通透性3.醛固酮(aldosterone)有效循

環(huán)血量↓醛固酮↑腎重吸收Na+↑H2O↑ECF量↑低血Na+

高血K+保Na+排K+醛固酮提高腎遠(yuǎn)曲小管和集合管對Na+的重吸收近球小體出球小動(dòng)脈入球小動(dòng)脈致密斑近球細(xì)胞系膜細(xì)胞腎素-血管緊張素-醛固酮（RAAS）系統(tǒng)4.心房肽(atriopeptin)心房鈉尿肽（ANP）血容量ANP↑減少腎素分泌抑制醛固酮分泌對抗血管緊張素的縮血管效應(yīng)拮抗醛固酮的滯鈉作用拮抗RAAS系統(tǒng)高鹽飲食

提高心房壓興奮心房牽張感受器利尿、利鈉、擴(kuò)血管5.水通道蛋白(aquaporin,AQP)

是一組構(gòu)成水通道和水通透有關(guān)的細(xì)胞膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。分類分布功能

總結(jié)

機(jī)體通過ADH、口渴中樞、RAAS、ANP及AQP的調(diào)節(jié)維持維持體液滲透壓和體液容量的穩(wěn)定五、水和鈉的生理功能(Physiologicfunction

ofwaterandsodium)(一)水的生理功能

(Functionofbodywater)運(yùn)輸養(yǎng)料和代謝物質(zhì)調(diào)節(jié)、維持體溫恒定潤滑作用結(jié)合水的作用Functionofbodywater(二)鈉的生理功能

(Physiologicfunctionofsodium)維持體液的滲透壓和酸堿平衡參與細(xì)胞動(dòng)作電位的形成骨（40%）ECF（50%）130~150mmol/L(血鈉）ICF（10%）10mmol/L體鈉分布:40-50mmol/kg

鈉的平衡Na+食鹽消化道血腎排出消化液細(xì)胞間液汗液多吃多排少吃少排不吃不排(Disturbancesof

waterandsodiummetabolism)

第一節(jié)

水、鈉代謝紊亂血鈉水平體液容量

等容量

水、鈉代謝紊亂的分類與命名ClassificationandTerminationofDisturbancesof

WaterandSodiumMetabolism正常血鈉（等滲）(130-150mmol/L)低鈉血癥（低滲）高鈉血癥（高滲）(<130mmol/L)(>150mmol/L)

低容量（脫水）

高容量水中毒鹽中毒水腫脫水(dehydration)

◆高滲性

◆低滲性

◆等滲性水過多(waterexcess)

◆水腫

◆水中毒

類型（Classification）(據(jù)體液的滲透壓來分)一、脫水(Dehydration)

體液容量減少(>2%)，

并出現(xiàn)一系列功能代謝變化

的病理過程。Mild

Moderate

Severe

Dehydrationsigns:1.概念(concept)低容量性高鈉血癥

(hypovolemichypernatremia)(一)高滲性脫水

(hypertonicdehydration)

waterloss＞sodiumlossserum[Na+]>150mmol/Lplasmaosmoticpressure

＞310mmol/L2.原因

(causes)

(1)入量不足(decreaseofintake)

(2)丟失過多(lostfromECF)

水源斷絕喪失口渴感進(jìn)食困難

大量出汗尿崩癥和滲透性利尿呼吸道蒸發(fā)

脫水，失水多于失鹽，使細(xì)胞外滲透壓升高，細(xì)胞內(nèi)液進(jìn)入細(xì)胞外，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)液減少為主。3.病理生理學(xué)變化*血漿組織間液細(xì)胞內(nèi)液

細(xì)胞內(nèi)液減少高滲性脫水口渴中樞細(xì)胞內(nèi)脫水細(xì)胞外液滲透壓

細(xì)胞內(nèi)液進(jìn)入細(xì)胞外

嚴(yán)重腦細(xì)胞脫水ADH

尿量

比重高

CNS功能障礙汗腺分泌

體溫升高(脫水熱)

4.臨床表現(xiàn)*口渴

脫水熱(dehydrationfever)

因皮膚蒸發(fā)水減少

引起的體溫上升。5．防治的病理生理基礎(chǔ)(pathophysiologicalbasisof

preventionandtreatment)

及時(shí)補(bǔ)水

適當(dāng)補(bǔ)鈉

適當(dāng)補(bǔ)鉀病例1女性，62歲，因進(jìn)食即嘔吐10天而入院。近20天尿少色深，明顯消瘦，臥床不起。體檢：發(fā)育正常，營養(yǎng)差，精神恍惚，嗜睡，皮膚干燥松弛，眼窩深陷；呈重度脫水征。呼吸17次/min，血壓120/70kPa，診斷為幽門梗阻。檢驗(yàn)結(jié)果：血球分析：平均紅細(xì)胞體積MCV72fL、紅細(xì)胞壓積HCT0.56L/L，其余正常。血液生化檢驗(yàn)：血糖5.0mmol/L、尿素7.6mmol/L，K+3.61mmol/L、Na+158mmol/L、Cl-90mmol/L、pH7.50、BE+8.0/mmol/L、HCO3-45mmol/L、AG26.4mmol/L。1.概念(concept)低容量性低鈉血癥

(hypovolemichyponatremia)(二)低滲性脫水

(Hypotonicdehydration)

sodiumloss＞

waterlossserum[Na+]<130mmol/Lplasmaosmoticpressure

<280mmol/L2.原因

(causes)

鈉平衡調(diào)節(jié)：

多吃多排，少吃少排，不吃不排丟失過多(lostfromECF)

腎性失鈉(renallosses)胃腸道丟失(gastrointestinallosses)

皮膚丟失(skinlosses)

液體積聚在第三間隙

(accumulateinthirdspace)

脫水，只補(bǔ)水而未補(bǔ)鹽，使細(xì)胞外滲透壓降低，細(xì)胞外液進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，導(dǎo)致細(xì)胞外液減少為主。血漿3.病理生理學(xué)變化*組織間液細(xì)胞內(nèi)液

細(xì)胞外液減少低滲性脫水血容量減少細(xì)胞外液滲透壓

細(xì)胞外液進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)

組織間液減少脫水貌醛固酮

ADH

早期尿量不

4.臨床表現(xiàn)*休克、急性腎衰尿鈉

脫水貌：因組織間液量減少，臨床

上出現(xiàn)皮膚彈性減退、眼

窩下陷，嬰幼兒囟門凹陷

等體征。5．防治的病理生理基礎(chǔ)(pathophysiologicalbasisof

preventionandtreatment)

補(bǔ)等滲液以恢復(fù)細(xì)胞外液容量治療休克病例28歲女孩，嚴(yán)重腹瀉4天，表情淡漠，對問題反應(yīng)支離破碎，皮膚彈性下降，眼球下陷。脈搏144次/min，血壓13.06/8.00kPa(90/60mmHg)，呼吸深，26次/mim，紅細(xì)胞壓積58%，兩肺（-），腹軟無壓痛，血漿pH7.13，PaCO2

2.40kPa(18mmHg)1.概念(concept)(三)等滲性脫水

(Isotonicdehydration)

sodiumloss＝

waterloss

serum[Na+]130～150mmol/Lplasmaosmoticpressure

280～310mmol/L2.原因

(causes)

丟失等滲液(lostisotonicfluid)

胃腸道丟失(gastrointestinallosses)

腎性失鈉(renallosses)皮膚丟失(skinlosses)液體積聚在第三間隙(accumulateinthirdspace)

3.影響(effects)ECF滲透壓正常，血[Na+]正常醛固酮、ADH分泌尿量ECF減少血容量↓組織液量↓

ICF變化不明顯(1)血漿滲透壓和血鈉的變化？(2)容量的變化？脫水的主要部位？(3)激素水平的變化？

高滲性低滲性等滲性脫水熱外周循環(huán)衰竭正常水平三種脫水容量變動(dòng)比較二、水過多

(Waterexcess)體液容量增多

Excessofbodywater1.概念(concept)高容量性低鈉血癥

(hypervolemichyponatremia)(一)水中毒

(waterintoxication)

低滲性液體在體內(nèi)潴留的病理過程

serum[Na+]<130mmol/Lplasmaosmoticpressure

<280mmol/L2.原因

(causes)

(1)

水排出減少

(decreaseofwaterexcretion)

(2)

ADH分泌過多

急、慢性腎功能障礙應(yīng)激

ADH分泌異常增多綜合癥

syndromeofinappropriate

ADHsecretion(3)入水過多水潴留

3.影響(effects)ECF量

ECF滲透壓

水移入細(xì)胞血[Na+]

血液稀釋腦細(xì)胞水腫嗜睡、躁

動(dòng)、腦疝ICF滲透壓

ICF量

細(xì)胞內(nèi)外液量均

，滲透壓均

水潴留的主要部位是細(xì)胞內(nèi)對機(jī)體危害最大的是腦水腫4．防治的病理生理基礎(chǔ)(pathophysiologicalbasisof

preventionandtreatment)

預(yù)防

限水排泄：利尿轉(zhuǎn)移：小劑量高滲鹽水

(減輕細(xì)胞水腫)低滲性脫水等滲性脫水高滲性脫水昏迷病人易出現(xiàn)大汗病人易出現(xiàn)尿崩癥病人易出現(xiàn)大面積燒傷病人易出現(xiàn)腹瀉后只飲水易出現(xiàn)高高高等低(二)水腫(Edema)

1．概念(concept)

過多的液體積聚在組織間隙。

Accumulationofexcessfluid

withintheinterstitialspaces.

過多的液體在體腔內(nèi)積聚又

稱為積水

(hydrops)。1．分類(Classification)

心性、肝性、腎性、炎癥性、過敏性、特發(fā)性(1)按原因皮下水腫、喉頭水腫、視乳

頭水腫、肺水腫、腦水腫(2)按部位局部性(localedema)

全身性(anasarca)(3)按范圍2.水腫的機(jī)制

(mechanismsofedema)

血管內(nèi)外液體交換異常

體內(nèi)外液體交換異常組織液的生成Formationoftheinterstitialfluid有效濾過壓（EFP)=（毛細(xì)血管靜水壓+組織間膠體滲透壓）-（血漿膠體滲透壓+組織間靜水壓）+32-25+8-213mm-2-5mm+8-25+14附著于結(jié)締組織內(nèi)皮細(xì)胞空隙毛細(xì)淋巴管末端結(jié)構(gòu)淋巴回流：運(yùn)送略多生成的組織液回體循環(huán)回吸收毛細(xì)血管漏出的蛋白質(zhì)、細(xì)胞代謝產(chǎn)生的大分子物質(zhì)入體循環(huán)10%(1)血管內(nèi)外液體交換異常(imbalanceofexchangebetweenintra-andextra-vascularfluid)

組織液生成>回流毛細(xì)血管流體靜壓增高(increasedcapillaryhydrostaticpressure)

右心衰竭–全身性水腫左心衰竭–肺水腫孕晚期–下肢及足部水腫ExperimentalPulmonaryEdemainRabbitsNormalafterdiureticstreatmentpulmonaryedemaCuttedlungtissuepulmonaryedemapulmonary

edemaLeftheartfailureRightheartfailure(causedbyCOPD)Chronicobstructivepulmonarydisease血漿膠體滲透壓降低

(decreasedplasmacolloidosmoticpressure)★攝入↓ProteinmalnutritionHepaticdisease(inadequatealbuminsynthesis)Renaldisease(proteinlossinurine)Chronicdebilitatingdiseases★分解代謝↑★丟失↑★合成↓

–低蛋白血癥（Hypoproteinemia)

微血管壁通透性增高

(increasedcapillarypermeability)

淋巴回流障礙

(lymphaticobstruction)Inflammationorallergy–leakageofabnormallylargequantitiesofproteinsfromcapillariesMalignantobstructionoflymphaticstructuresSurgicalremovaloflymphnodesBlockagebyinfection,e.g.infilariasis絲蟲病象皮腿Elephantiasis(2)體內(nèi)外液體交換平衡失調(diào)(imbalanceofexchangebetweenintra-andextra-bodyfluid)腎小球?yàn)V出鈉、水99％～99.5％腎小管重吸收65％～70％近曲小管吸收0.5％～1％排出體外

鈉水潴留Na+andwaterareretainedbythekidney.GFRReabsorptionofsodiumandwaterReabsorptionofsodiumandwaterReabsorptionofsodiumandwaterReabsorptionofsodiumandwaterGFR↓GFRGFR↓NNNN↑↑BalanceGlomerular-tubularimalanceTherenalretentionofsodiumandwater(decreasedglomerularfiltrationrate)

濾過面積↓有效循環(huán)血量↓

（1）腎小球?yàn)V過率下降（2）腎小管重吸收增加(Increasedtubularreabsorption)心房鈉尿肽（ANP）分泌減少遠(yuǎn)曲小管和集合管重吸收

(醛固酮、ADH↑)近曲小管重吸收

（腎小球?yàn)V過分?jǐn)?shù)增加）Efferentarteriole有效循環(huán)血量減少出球小動(dòng)脈收縮>入球小動(dòng)脈收縮GFR相對增高濾過分?jǐn)?shù)腎小球?yàn)V過率腎血漿流量（FF）血漿從腎小球?yàn)V出