病理生理學(xué)水電紊亂

1、第三章 水、電解質(zhì)平衡紊亂,(Disturbances of water and sodium balance),第一節(jié) 水、鈉代謝障礙,一、正常水、鈉代謝,Normal metabolism of Water and Sodium,(一)體液的容量和分布(Volume and distribution of body fluid),體內(nèi)的水和溶解在其中的物質(zhì)。,(Water and electrolytes balance),水與電解質(zhì)平衡,不同人群的體液容量,年齡、性別、胖瘦,Total body water (TBW) 60%,Transcellular fluid(third spac

2、e) 1,(二) 體液的電解質(zhì)成分 (Electrolyte in body fluid),ECF: Na+、Cl-、 HCO3-,ICF: K +、 Mg2 +、 HPO42- Pr-,細(xì)胞內(nèi)、外液的主要電解質(zhì)成份,(三) 體液的滲透壓 和水的交換(Osmotic pressure of body fluid and water movement),1、體液的滲透壓(Osmotic pressure of body fluid),280310 mOsm/L,血漿滲透壓,2、 水的交換(Water movement ),（1） 細(xì)胞內(nèi)外水的運(yùn)動(dòng)(water movement between o

3、utside-inside of cell),水自由通過(guò), 蛋白質(zhì)、Na、K、Ca2+等不能自由通過(guò),（2）血管內(nèi)外水的運(yùn)動(dòng)(water movement between outside-inside of capillary),蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)受限, 水和電解質(zhì)自由交換,（3） 體內(nèi)外水的運(yùn)動(dòng)(Water movement between outside-inside of body),每日最低尿量500ml,呼吸道失水,皮膚不顯性蒸發(fā),生理需水量: 1500ml/day,糞便水,100200mmol/L/D,4050mmol/Kg體重 60 40 可交換 不可交換,10,50,鈉平衡,(

4、四)水的生理功能(Function of body water),促進(jìn)物質(zhì)代謝 調(diào)節(jié)體溫 潤(rùn)滑,(五)鈉的生理功能(Physiologic function of sodium),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,小兒水電解質(zhì)代謝的特點(diǎn),1. 體液占體重百分比明顯比成人高,2. 正常嬰幼兒電解質(zhì)含量是年齡越小，Na含量越多，而K、Ca2、P2的則是年齡越小，含量越少， Cl的含量不穩(wěn)定 3.腎的調(diào)節(jié)功能不夠成熟 4.中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育不夠健全,（六）水與鈉平衡的調(diào)節(jié)(Regulation of water and sodium balance),1.渴感(thirst),渴則思

5、飲尋水 飲水降滲壓止渴感,2.抗利尿激素 (antidiuretic hormone , ADH),ECF滲透壓,有效循環(huán)血量,3.醛固酮(aldosterone),有效循環(huán)血量,致 密 斑,4、心房鈉尿肽的調(diào)節(jié)作用,42歲男性，因惡心、嘔吐、腹脹和腹部 絞痛3天入院。 既往史：20歲做過(guò)闌尾切除術(shù)。 體檢： T 38.7C，脈搏104 beat/min BP 115/70 mmHg 腹脹，有壓痛和反跳痛。 皮膚和舌干燥，尿量5ml/h 化驗(yàn)：血Na152mmol/L, Cl-108mmol/L, K+ 5.4mmol/L， 尿比重1.038,Case study,woman 38 ， 2-d

6、ay history of weakness and postural dizziness（直立性眩暈 ）History：laxative（瀉藥）abuse with multiple bowel movements each day Physical examination： BP 110/60 mmHg falls to 80/50 mmHg HR 100 beats/min and regular Skin turgor is poor The mucous membrane is dry,Case study,Laboratory test Na+ = 140 mmol/LK+ = 3

7、.3 mmol/LCl- 116 mmol/LUrine Na+ = 9 mmol/LBUN = 40 mg/dL Arterial pH = 7.25HCO3- = 12 mmol/L PaCO2 = 28 mmHg,What happened in these patients?,(Disturbances of water and sodium balance),二、水、鈉代謝紊亂的分類(lèi),脫水(dehydration) 高滲性 低滲性 等滲性 水過(guò)多(water excess) 水中毒 鹽中毒 水 腫,類(lèi)型（Classification）,低鈉血癥（hyponatremia) The s

8、erum sodium concentration150 mmol/L 正常血鈉性水紊亂,體液容量 血鈉濃度 細(xì)胞外液滲透壓 低血鈉性細(xì)胞外液減少 低容量性低鈉血癥 低滲性脫水 高血鈉性體液容量減少 低容量性高鈉血癥 高滲性脫水 正常血鈉性容量減少 等容量性低鈉血癥 等滲性脫水 （ADH分泌異常綜合癥） 低血鈉性體液容量增多 高容量性低鈉血癥 水中毒 高血鈉性體液容量增多 高容量性高鈉血癥 （ 醫(yī)源性或原發(fā)性） 正常血鈉性組織間液增多 等容量性高鈉血癥 水腫 (原發(fā)性高鈉血癥） 等滲性脫水 水腫,水、鈉代謝紊亂的分類(lèi)總結(jié),三、低鈉血癥,hyponatremia,1.概念(concept),低滲

9、性脫水(Hypotonic dehydration),(一)低容量性低鈉血癥 (hypovolemic hyponatremia),sodium loss water loss serumNa+ 130 mmol/L plasma osmotic pressure 280 mOsm/L,2.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(guò)多(lost from ECF),胃腸道丟失(gastrointestinal losses) 腎性失鈉(renal losses) 皮膚丟失(skin losses) 液體積聚在第三間隙 (accumulate in third s

10、pace),重要條件：只注意補(bǔ)充水，忽略了補(bǔ)鈉,失Na+失水,水移入 細(xì)胞,3. 影響(effects),無(wú)渴感,低容量性低鈉血癥的主要脫水部位 ECF 對(duì)病人的主要威脅 循環(huán)衰竭,4防治的病理生理基礎(chǔ)(pathophysiological basis of prevention and treatment),輕、中度補(bǔ)生理鹽水 (機(jī)體排水量大于排Na+量),重度補(bǔ)少量高滲鹽水 (減輕細(xì)胞水腫),(二) 高容量性低鈉血癥,(hypervolemic hyponatremia),1.概念(concept),又稱(chēng)水中毒(water intoxication),低滲性液體在體內(nèi)潴留的病理過(guò)程 ser

11、umNa+ 130 mmol/L plasma osmotic pressure 280 mmol/L,2.原因 (causes),(1) 水排出減少 (decrease of water excretion),急、慢性腎功能障礙,(2) 入水過(guò)多,水潴留,3. 影響(effects),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(duì)機(jī)體危害最大的是腦水腫,4防治的病理生理基礎(chǔ)(pathophysiological basis of prevention and treatment),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),（三）等容量性低鈉血癥 （isovole

12、mic hyponatremia）,1.概念(concept),serumNa+ 130 mmol/L plasma osmotic pressure 280 mmol/L 一般不伴有血容量的明顯改變， 或僅有輕度升高,ADH分泌異常增多綜合征（Syndrome of inappropriate ADH secretion，SIADH）： 惡性腫瘤 中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病 肺疾患,2.原因 (causes),3. 影響(effects),血Na+ 血液稀釋,4防治的病理生理基礎(chǔ)(pathophysiological basis of prevention and treatment),預(yù)防,輕度患者

13、限水,重度患者利尿,也可小劑量高滲鹽水 (減輕細(xì)胞水腫),四、高鈉血癥（hypernatremia）,高鈉血癥患者血漿皆為高滲狀態(tài)，但體Na+總量有減少、正常和增多之分,1.概念(concept),高滲性脫水(hypertonic dehydration),(一)低容量性高鈉血癥 (hypovolemic hypernatremia),water losssodium loss serumNa+ 150 mmol/L plasma osmotic pressure 310 mOsm/L,2.原因 (causes),(1)入量不足(decrease of intake),(2)丟失過(guò)多(lost

14、 from ECF),水源斷絕 喪失口渴感 進(jìn)食困難,大量出汗 呼吸道蒸發(fā) 尿崩癥和滲透性利尿 腸道失液（部分嬰幼兒腹瀉）,失水失Na+,3. 影響(effects),醛固酮分泌 早期不增多,晚期增多,脫水熱 (dehydration fever) 因皮膚蒸發(fā)水減少引起的體溫上升。,低容量性高鈉血癥的主要發(fā)病環(huán)節(jié) ECF高滲 主要脫水部位 ICF減少,4防治的病理生理基礎(chǔ)(pathophysiological basis of prevention and treatment),及時(shí)補(bǔ)水,適當(dāng)補(bǔ)鈉,（二） 高容量性高鈉血癥（hypervolemic hypernatremia）,特點(diǎn)：血容量、

15、血鈉均增高,1、原因和機(jī)制 主要原因是鹽攝入過(guò)多或鹽中毒。 （1）醫(yī)源性鹽攝入過(guò)多 （2）原發(fā)性鈉潴留,2、對(duì)機(jī)體的影響,3、防治的病理生理基礎(chǔ) 防治原發(fā)病 腎功能正常者可用強(qiáng)效利尿劑 腹膜透析,（三）等容量性高鈉血癥 （isovolemic hypernatremia）特點(diǎn)：血鈉升高，血容量無(wú)明顯改變,1、原因和機(jī)制 為原發(fā)性高鈉血癥，病變部位可能在下丘腦?？赡苡捎谙虑鹉X受損，其中的滲透壓感受器閾值升高、滲透壓調(diào)定點(diǎn)上移。特點(diǎn)：血鈉升高，但血容量是正常,細(xì)胞外液高滲腦細(xì)胞脫水皺縮，甚至扯破腦靜脈而致腦局部和蛛網(wǎng)膜下腔出血 中樞神經(jīng)系統(tǒng)障礙,2、對(duì)機(jī)體的影響,3、防治的病理生理基礎(chǔ) 防治原發(fā)病

16、 補(bǔ)充水分以降低血鈉,1.概念(concept),五、 等滲性脫水(Isotonic dehydration),sodium loss water loss serumNa+ 130150 mmol/L plasma osmotic pressure 280310 mOsm/L,2.原因 (causes),丟失等滲液(lost isotonic fluid),胃腸道丟失(gastrointestinal losses) :麻痹性腸梗阻時(shí)；大量嘔吐、腹瀉或胃、腸吸引；新生兒消化道先天畸形所引起的消化液?jiǎn)适А?皮膚丟失(skin losses)：大面積燒傷， 液體積聚在第三間隙(accumulat

17、e in third space)：大量抽放胸、腹水，,3. 影響(effects),ECF滲透壓正常，血Na+正常,(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？,4防治的病理生理基礎(chǔ)(pathophysiological basis of prevention and treatment),補(bǔ)水量多于補(bǔ)Na+量,42歲男性，因惡心、嘔吐、腹脹和腹部 絞痛3天入院。 既往史：20歲做過(guò)闌尾切除術(shù)。 體檢： T 38.7C，脈搏104 beat/min BP 115/70 mmHg 腹脹，有壓痛和反跳痛。 皮膚和舌干燥，尿量5ml/h 化驗(yàn)：血Na

18、152 Cl- 108 K+ 5.4 尿比重 1.038,Case study,急性腸梗阻 hypertonic dehydration,woman 38， 2-day history of weakness and postural dizziness（直立性眩暈 ）History：laxative（瀉藥）abuse with multiple bowel movements each day Physical examination： BP 110/60 mmHg falls to 80/50 mmHg HR 100 beats/min and regular Skin turgor is

19、 poor The mucous membrane is dry,Case study,Laboratory test：Na+ = 140 mmol/LK+ = 3.3 mmol/LCl- 116 mmol/LUrine Na+ = 9 mmol/LBUN = 40 mg/dL Arterial pH = 7.25HCO3- = 12 mmol/L PaCO2 = 28 mmHg,Case study,病史：62歲男性，嵌頓性腹股溝疝入院。 體檢：消瘦、虛弱、舌干、組織充盈差 治療：術(shù)前 NS 1L 術(shù)中 NS 1.5L 術(shù)后 NS 1L GS 2L 昏昏欲睡、躁動(dòng)，血Na+125 mmol/

20、L GS 1L 昏迷、抽搐、死亡,What happened in the patient?,六、 水腫(Edema),1概念(concept) 過(guò)多的液體積聚在組織間隙。Accumulation of excess fluid within the interstitial spaces.,過(guò)多的液體在體腔內(nèi)積聚又稱(chēng)為積水 (hydrops)。,1分類(lèi)(Classification ),(4)按水腫液存在狀態(tài),顯性水腫（frank edema) 又稱(chēng)凹陷性水腫(pitting edema),隱性水腫（recessive edema),粘液性水腫(myxedema),2. 水腫的機(jī)制 (mec

21、hanisms of edema), 組織液生成大于回流 鈉、水潴留,影響組織液生成回流的基本因素,毛細(xì)血管內(nèi)壓 血漿膠滲壓 組織膠滲壓 組織靜水壓 淋巴回流,(1)血管內(nèi)外液體交換異常(imbalance of exchange between intra- and extra-vascular fluid),組織液生成回流,Alteration in capillary hemodynamics that favors the movement of fluid from the vascular space into interstitium.,毛細(xì)血管流體靜壓增高(increased

22、capillary hydrostatic pressure),血漿膠體滲透壓降低(decreased plasma colloid osmotic pressure) 攝入；合成；丟失；分解,微血管壁通透性(increased capillary permeability),漏出液(transudate)蛋白質(zhì)含量低，比重低，細(xì)胞數(shù)少 滲出液(exudate)蛋白質(zhì)含量高，比重高， 白細(xì)胞多,淋巴回流障礙(lymphatic obstruction),(2) 體內(nèi)外液體交換平衡失調(diào)(imbalance of exchange between intra- and extra-body flu

23、id),腎小球?yàn)V出鈉、水 9999.5 腎小管重吸收 6570 近曲小管吸收 0.51 濾出液排出,(decreased glomerular filtration rate),濾過(guò)面積 有效循環(huán)血量,腎小球?yàn)V過(guò)率下降,腎小管重吸收增加,(Increased tubular reabsorption),腎內(nèi)血流重新分布,腎小球?yàn)V過(guò)分?jǐn)?shù)增高(濾過(guò)分?jǐn)?shù)腎小球?yàn)V過(guò)率/腎血漿流量),球-管平衡失調(diào)的機(jī)制,心房鈉尿肽分泌減少,(net filtration pressure),腎小球有效濾過(guò)壓,Blood hydrostatic pressure(BHP) 60 mmHg out,Colloid osm

24、otic pressure(COP) -32 mmHg in,Capsular pressure(CP) -18 mmHg in,Net filtration pressure(NFP) 10 mmHg out,NFP,BHP,60 out,COP,32 in,CP,循環(huán)血量減少: 出球小動(dòng)脈收縮入球小動(dòng)脈收縮腎小球?yàn)V過(guò)率/腎血漿流量 濾過(guò)分?jǐn)?shù)增加,血漿從腎小球?yàn)V出增多 管周血管中膠體滲透壓相對(duì)增高 血流量減少，流體靜壓相對(duì)降低 近曲小管重吸收鈉水增多,漏出液（transudate）：為比重低于1.015、蛋白含量低于25gL、細(xì)胞數(shù)少于500個(gè)100ml的水腫液；,水腫的特點(diǎn)及對(duì)機(jī)體的影響,

25、水腫的特點(diǎn),（1）水腫液的特點(diǎn),滲出液（exudate）：為比重高于1.018、蛋白含量可達(dá)3050gL、且可見(jiàn)多數(shù)白細(xì)胞的水腫液。,水腫器官的體積增大，重量也增加，包膜被牽引而緊張發(fā)亮。此外，在組織學(xué)上水腫部的間質(zhì)纖維可被分隔而稀疏。,（2）水腫器官和組織的特點(diǎn),全身水腫時(shí)，體重能敏感地反映細(xì)胞外液容量的變化。因而動(dòng)態(tài)檢測(cè)體重的增減，是觀察水腫消長(zhǎng)的最有價(jià)值的指標(biāo)，它比觀察皮膚凹陷體征更敏感。,（3）體重變化,（4）水腫的皮膚特征,顯性水腫（frank edema），也稱(chēng)凹陷性水腫（pitting edema）。隱性水腫（recessive edema）。,（5）全身水腫的分布特點(diǎn) 組織結(jié)構(gòu)

26、特點(diǎn) 重力和體位 局部血液動(dòng)力因素：,水腫的有利效應(yīng) 水腫是循環(huán)系統(tǒng)的重要“安全閥” 炎癥性水腫的有利效應(yīng) 水腫液能稀釋毒素；阻礙有害物質(zhì)其入血；能阻礙細(xì)菌擴(kuò)散，又有利于吞噬細(xì)胞游走；,（6）水腫對(duì)機(jī)體的影響,水腫造成細(xì)胞組織的營(yíng)養(yǎng)不良 水腫對(duì)器官組織機(jī)能活動(dòng)的影響,水腫的有害效應(yīng),3.常見(jiàn)全身性水腫的 發(fā)病機(jī)制及特點(diǎn),心性水腫(cardiac edema)左心衰心源性肺水腫 右心衰心性水腫,特點(diǎn):因重力作用先發(fā)于下垂部位,機(jī)制,右心功能,腎性水腫（nephritic edama）,腎性水腫分為兩類(lèi)： 腎病性水腫：是腎病綜合征的四大特征之一：全身水腫、蛋白尿、低蛋白血癥和高脂血癥。 腎炎性水腫

27、。,肝性水腫（hepatic edema）,原發(fā)于肝臟疾病導(dǎo)致的體液異常積聚稱(chēng)為肝性水腫（hepatic edema）。它常常以腹水（ascites）為主要表現(xiàn)。 肝性水腫的發(fā)生機(jī)制是多因素綜合作用的結(jié)果,(Potassium homeostasis and its disorders),第二節(jié) 鉀代謝及鉀代謝障礙,病史： 男41歲，嘔吐4天， 不能進(jìn)食食物和水。 既往史：胃潰瘍，服用抗酸藥治療。 體檢：重病容。血壓100/60mmHg 心率90 beats/min 皮膚干燥、彈性差， 腱反射減弱。,Case study,化驗(yàn)：血Na+145mmol/L Cl-92mmol/L K+2.6mm

28、ol/L HCO3-34mmol/L BUN35mg/dl EKG:T波低平，ST段降低 抽出3升胃內(nèi)容物,一、正常鉀代謝(Normal metabolism of potassium),1. 攝入(intake)： 食物,2. 吸收(absorption): 腸道,(一）鉀的體內(nèi)分布,3. 分布(distribution)： 98% 細(xì)胞內(nèi)(ICF) 2% 細(xì)胞外(ECF) serum K+ 3.55.5mmol/L,4. 排泄(excretion) : 腎（urine 80%90） 腸 (feces 10) 皮膚 (sweat),體內(nèi)鉀 (50mmol/Kg體重),Distribution

29、 and content of potassium within body,細(xì)胞內(nèi)98% (150mmol/L),（二） 鉀平衡的調(diào)節(jié)(Regulation of potassium balance),跨細(xì)胞轉(zhuǎn)移,腎調(diào)節(jié),結(jié)腸排鉀,泵漏（pump-leak)機(jī)制,主細(xì)胞 閏細(xì)胞,1. 激素：胰島素，兒茶酚胺 2. 細(xì)胞外液的K+濃度、機(jī)體總鉀量 3. 酸堿平衡 4. 滲透壓 5. 運(yùn)動(dòng),影響鉀在細(xì)胞內(nèi)外轉(zhuǎn)移的因素,Na+,K+,K+,Na+,K+,小管液,主 細(xì) 胞,血液,H+,K+,K+,小管液,閏 細(xì) 胞,血液,醛固酮 細(xì)胞外液的K+濃度 酸堿平衡: 遠(yuǎn)曲小管液流速加快,影響腎排鉀的因素,

30、Na+,K+,K+,Na+,K+,小管液,主 細(xì) 胞,血液,結(jié)腸的排鉀功能,在腎功能衰竭時(shí)，結(jié)腸成為排鉀的重要途徑（34）,（三）鉀的生理功能(function),參與細(xì)胞代謝(Promoting the cell metabolism),維持細(xì)胞膜靜息電位 (Maintenance of the resting membrane potential),調(diào)節(jié)滲透壓和酸堿平衡 (Regulating the osmotic pressure and acid-base balance),二、鉀代謝障礙(Potassium disorders),血清鉀濃度的正常范圍： 3.5mmol5.5mmol

31、/L 低鉀血癥和高鉀血癥,(一) 低鉀血癥(Hypokalemia),概念 (concept) Serum K+ 3.5mmol/L,缺鉀(potassium deficit) 體內(nèi)鉀缺失,1、原因和機(jī)制(Causes and mechanisms),（1） 攝入不足 (decreased K+ intake),鉀來(lái)源減少,不吃也排,Hypokalemia,（2） 失鉀過(guò)多(increased K+ excretion),腎失鉀,排鉀性利尿劑，滲透性利尿 腎小管性酸中毒 皮質(zhì)激素、醛固酮 Cusings disease 鎂缺失,消化液丟失,消化液富含鉀,細(xì)胞外液減少，醛固酮增多,大量汗液丟失,

32、（3）鉀向細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)移 (K shifts into the cells),胰島素過(guò)量,堿中毒,H+,血K+ ,低鉀性家族性周期性麻痹 (hypokalemic familial periodic paralysis),鋇劑中毒，粗制棉籽油中毒,-腎上腺素能受體活性增強(qiáng),2、對(duì)機(jī)體的影響 (Effects),（1）對(duì)神經(jīng)肌肉興奮性的影響 (effects on neuromuscular excitability),神經(jīng)肌肉興奮性,血K+,機(jī)制 (mechanism),超極化阻滯(hyperpolarized blocking),因靜息電位與閾電位距離增大而使神經(jīng)肌肉興奮性降低的現(xiàn)象。,表現(xiàn) (

33、manifestations),CNS：萎靡、倦怠、嗜睡,骨骼?。核闹珶o(wú)力軟癱，呼吸肌麻痹,胃腸道平滑?。菏秤徽?、腹脹、麻痹性腸梗阻,（2）對(duì)心臟的影響(effects on the heart),血K+,膜對(duì)K+ 通透性,K+外流,靜息膜電位,0期Na+內(nèi)流, 0期除極化,自動(dòng)除極化, 2期Ca2+ 內(nèi)流,心肌代謝障礙,心電圖的變化,低鉀血癥時(shí)心電圖的改變,心電圖的改變,QRS波：增寬，幅?。?ST段： 壓低，縮短； T波： 增寬，低平； U波： 明顯增高。,40,+20,0,-20,40,60,80,100,4,0,1,2,3,4,3,4,0,1,2,4,RMP,max.diast.po

34、tential,Atrial muscle,Purkinjes fiber,The Membrane Potential of Atrial Muscle, and Purkinjes Fiber,低鉀血癥對(duì)心臟的危害,心律失常 對(duì)洋地黃毒性的敏感性增加,（3）對(duì)腎功能的影響(effect on renal function),（4）對(duì)酸堿平衡的影響(effect on acid-base balance),3、 防治的病理生理基礎(chǔ)(Pathophysiological basis of prevention and treatment),先口服后靜滴 見(jiàn)尿補(bǔ)鉀 控制量和速度嚴(yán)禁靜脈注射,（二）高鉀血癥(Hyperkalemia),概念(Concept) Serum K+ 5.5mmol/L,1、原因和機(jī)制(Causes and mechanisms),（1） 排鉀減少(decreased K+ excretion),少尿(oliguria),潴鉀