水和電解質代謝

關于水和電解質代謝第1頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)水代謝(WaterMetabolism)一、水的功能(一)調節(jié)體溫1g水從15℃升至16℃時，需吸收4.2J(1cal)熱量；1g水在37℃時，完全蒸發(fā)需吸收2415J(575cal)熱量。水的流動性大，導熱性強，有利于熱量散發(fā)。(二)參與物質代謝及運輸作用

水是體內的良好溶劑；水直接參與水解、水化、加水脫氫等代謝反應；運輸營養(yǎng)物質和代謝產物。

(三)潤滑作用(四)結合水的作用有良好的潤滑作用。與生物大分子結合，保持組織、器官的形態(tài)。第2頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月(一)水的攝入二、水的攝入與排出飲水(1200ml)食物水

(1000ml)代謝水(300ml)成人每天需水

(2500ml)(二)水的排出1.肺排水成人每天由肺以水蒸氣形式排出水約350ml。2.皮膚排水成人每天非顯性出汗

500ml；顯性出汗量與環(huán)境溫度、濕度及活動強度有關。

汗液是低滲溶液，大量出汗可導致Na+、K+

和Cl-等電解質的丟失。第3頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月各種消化液的pH、電解質含量(mmol/L)及每天分泌量(ml)消化液pHNa+K+Ca2+Cl-HCO3-分泌量唾液6.6～7.110～3015～251.5～410～3010～201000～1500胃液1.0～1.520～606～7-145-1500～2500胰液7.8～8.41487340～8080～1101000～2000膽汁6.8～7.7130～1407～103.5～7.511040500～1000小腸液7.2～8.2100～14210～50-80～10530～751000～30003.消化道排水各種消化腺分泌的消化液，每天約8000ml，其中絕大部分被腸道重吸收，只有150ml左右隨糞便排出。

在嘔吐、腹瀉、胃腸減壓、腸瘺等時，導致不同性質的失水、失電解質，故補液時應根據(jù)丟失消化液的性質決定其應補充的電解質種類。第4頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月成人每天水的攝入與排出量水的攝入(ml/天)水的排出(ml/天)

飲水1200

呼吸350

食物水1000

皮膚500

代謝水300

糞便150

腎1500

總計25002500正常需水量2500ml；最低需水量1200ml。正常尿量1500ml；最低尿量500ml。4．腎排水(2)

成人由尿排出至少35g/d代謝廢物，溶解1g需15ml水，故最低尿量為500ml。低于此值稱少尿。(1)正常人尿量約1500ml/d，受飲、排水量影響。第5頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)電解質代謝(ElectrolyteMetabolism)

體內的電解質主要為各種無機鹽，主要的陽離子為K+、Na+、Ca2+和Mg2+，主要的陰離子為Cl-、HCO3-和HPO42-等。一、電解質的功能(一)維持體液滲透壓和酸堿平衡1.Na+、Cl-主要維持細胞外液的滲透壓；K+、HPO42-

主要維持細胞內液的滲透壓。2.體液中的HCO3-、HPO42-等及相應的酸類可形成緩沖對；K+可與H+和Na+進行交換，維持和調節(jié)體液酸堿平衡。第6頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月1.神經、肌肉興奮性∝

[Na+]

[K+][Ca2+]

[Mg2+]

[H+]+++2.心肌興奮性∝[Na+]

[K+][Ca2+]

[Mg2+]

[H+]+++(四)參與物質代謝(二)維持神經、肌肉的興奮性(三)構成組織細胞成分

所有組織細胞都含電解質，如鈣、磷和鎂是骨、牙組織中的主要成分；含硫酸根的蛋白多糖參與構成軟骨、皮膚等。

構成多種酶類的激活劑或輔助因子，Ca2+還參與凝血過程等。第7頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月

電解質血漿組織間液細胞內液mmol/L血漿mEq/L血漿mmol/L水mEq/L水mmol/L水mEq/L水

Na+1421421471471515

K+5544150150

Ca2+2.551.252.512

Mg2+1.531213.527

總計151155153.25155.5179.5194

Cl-10310311411411

HCO3-272730301010

HPO42-111250100

SO42-0.520.511020

有機酸667.57.5--

蛋白質2160.12517.8863

總計139.5155153.125155.578.88194二、體液電解質的含量及其分布特點(一)體液電解質的含量第8頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月(二)體液電解質分布的特點

1.體液電解質含量以mEq/L表示，細胞內外陰、陽離子相等而呈電中性，以mmol/L表示無此特點。

2.細胞外液陽離子以Na+為主，陰離子以Cl-和HCO3-為主；細胞內液陽離子以K+為主，陰離子以HPO42-和蛋白質負離子為主。

3.以mEq/L表示，電解質總量細胞內液較外液高，但滲透壓基本相等，是因為細胞內液含產生的滲透壓較小的蛋白質和二價離子較多所致。

4.血漿與組織間液的電解質組成及含量較接近，但血漿中蛋白質含量遠大于組織間液，此差別有利于血漿與組織間液之間水的交換。第9頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月(一)含量與分布二、鈉、氯代謝(二)吸收與排泄1.人體所攝入的鈉與氯主要來自食鹽，需要量為4.5～9.0g/d，幾乎全部被消化道吸收。

2.Na+、Cl-主要由尿伴行排出，尤對Na+排出有很強的調控能力，即“多吃多排、少吃少排、不吃不排”。腎鈉閾為110～130mmol/L。汗液亦可排出少量的Na+、Cl-，故大汗后應適當補鈉。1.體內鈉含量為40～50mmol/kg體重。其中約40％結合于骨基質，約50％存在細胞外液，10％存在細胞內液。故血清鈉濃度平均為142mmol/L。

2.氯主要存在于細胞外液，血清氯濃度平均為103mmol/L。第10頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月(一)含量與分布三、鉀代謝1.體內鉀的含量為31～57mmol/kg體重。

2.約98％的鉀存于細胞內，濃度約150mmol/L

，而血清鉀濃度僅為3.5～5.5mmol/L。3.K+、Na+在細胞內外分布極不均勻，除細胞膜上鈉泵的主要作用外，還受物質代謝等的影響。

(1)合成或分解1g糖原，約有0.15mmol的K+進出細胞。高血鉀時可用葡萄糖和胰島素降低血鉀濃度。

(2)合成或分解1g蛋白質，約有0.45mmol的K+進出細胞。創(chuàng)傷、感染、缺氧時，蛋白質分解增強，創(chuàng)傷恢復期，蛋白質合成增強，應注意血鉀變化。

(3)酸中毒可引起高血鉀；堿中毒可引起低血鉀。第11頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月(二)吸收與排泄1.食物鉀90％在消化道吸收，成人每天需鉀2～3g。

2.80％～90％的鉀由尿排出，特點是“多吃多排，少吃少排，不吃也排”。禁鉀1～2周尿鉀仍可達5～10mmol/d。腹瀉、嘔吐、大汗時應適當補鉀。(三)低血鉀與高血鉀1．低血鉀血鉀低于3.5mmol/L稱低血鉀。(1)原因：①攝入過少；②丟失過多；③細胞內、外分布異常。

(2)主要表現(xiàn)：軟弱無力、倦怠、腹脹、尿潴留和呼吸困難等。

(3)K+對心肌有抑制作用，補鉀時要堅持“見尿補鉀”的原則，以口服為好，靜脈補鉀要注意速度。

第12頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月2．高血鉀血鉀高于5.6mmol/L稱為高血鉀。

(1)原因：①鉀輸入過多；②排泄障礙；③細胞內鉀外移。

(2)主要表現(xiàn)：極度疲乏、肌肉酸痛、肢體濕冷、面色蒼白、嗜睡和心動過緩等，嚴重時心跳可停止于舒張狀態(tài)。

(3)臨床上對高血鉀的處理：高血鉀對心肌有嚴重毒性作用，應采取緊急措施降低血鉀。除限制鉀的進入量外，可注射大量葡萄糖及胰島素促進K+向細胞內轉移以降低血鉀，或用葡萄糖酸鈣及乳酸鈉對抗K+的毒性作用。第13頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)鈣磷代謝(Calcium,phosphorusmetabolism)

鈣占體重1.5%～2.2%，總量700～1400g。磷占體重0.8%～1.2%，總量400～800g。一、鈣磷的分布與功能(一)鈣磷的分布鈣磷的分布部位鈣磷含量(g)占總鈣的(%)含量(g)占總磷的(%)骨及牙細胞內液細胞外液12006199.30.60.16001000.285.714.00.03第14頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月(二)鈣磷的功能3.磷的功能1.構成以羥磷灰石為主要成分的骨鹽。2.血漿Ca2+參與血液凝固有利于心肌收縮降低神經肌肉興奮性降低毛細血管和細胞膜的通透性參與信號傳導組成核酸、磷脂、磷蛋白等參與物質代謝的磷酸化反應參與能量代謝參與磷酸化和脫磷酸化的代謝調節(jié)構成緩沖對參與酸堿平衡調節(jié)第15頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月二、鈣磷的吸收與排泄(一)鈣的吸收與排泄

年齡及生理狀態(tài)需要量嬰兒360～540mg／d

兒童800mg／d

青春期1200mg／d

成人800mg／d

孕婦或乳母1500mg／d1.鈣的需要量與年齡和生理狀態(tài)有關。2.部位：十二指腸及小腸上端，吸收率25％～40％。3.影響吸收的因素(1)維生素D促進小腸對鈣磷的吸收。(2)酸性環(huán)境鈣鹽易溶解，腸道pH值降低可促進鈣的吸收，故常用乳酸鈣、葡萄糖酸鈣等補鈣。第16頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)草酸、脂肪酸等可與鈣形成難溶性鈣鹽阻礙吸收；鎂鹽與鈣鹽競爭抑制鈣吸收。(4)鈣的吸收率與年齡呈反比，故老年人易于缺鈣而發(fā)生骨質疏松。4.人體每天鈣的攝入與排出大致相等，約80％從糞便排出、20％從腎排出，其特點是“多吃多排，少吃少排”。(二)磷的吸收與排泄1.磷可隨鈣一同吸收，不易缺乏。需要量為800～900mg/d。2.磷主要來自食物的磷脂、磷蛋白和某些磷酸酯。3.磷的吸收部位及其影響因素與鈣大致相同。4.體內的磷約60％～80％由尿排出，其余由糞便排出。第17頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月三、血鈣與血磷(一)血鈣2.25～2.75mmol/L(9～11mg/dl)1.血鈣擴散結合鈣:可擴散鈣，如檸檬酸鈣。蛋白結合鈣:不可擴散鈣。游離鈣:即離子鈣，直接發(fā)揮功能的鈣。2.離子鈣與結合鈣的動態(tài)平衡

[H+][HCO3-]

蛋白結合鈣

Ca2+

擴散結合鈣

[H+][HCO3-]

3.Ca2+與血液pH的關系[Ca2+]=K[H+][HCO3-]×[HPO42-]酸中毒:pH[Ca2+]堿中毒:pH[Ca2+](K為常數(shù))第18頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月正常人血漿各種鈣的濃度存在形式mmol/Lmg/dl占總量的％蛋白結合鈣1.144.5646.0擴散結合鈣

檸檬酸鈣0.040.171.7CaHPO40.040.161.6

其他未定鈣0.080.323.2Ca2+1.184.7247.5總計2.489.93100.0(二)血磷2.血磷指血漿中無機磷酸鹽的含量。隨年齡的增長而下降。新生兒約為1.78mmol/L，成人為1.0～1.6mmol/L。無機磷酸鹽(血漿)有機磷酸酯(紅細胞)1.存在形式第19頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月(三)血漿中鈣和磷含量的平衡2.當[Ca]×[P]>40，鈣、磷以骨鹽形式沉積在骨組織中。3.當[Ca]×[P]<35，骨鹽鈣化障礙，甚至骨鹽再溶解，引起佝僂病(兒童)或軟骨病(成人)。1.血漿中[Ca]和[P]分別以mg/dl表示時有如下關系式：[Ca]×[P]=35～40四、鈣磷與骨的關系

骨是體內鈣、磷的儲存庫，人體通過成骨與溶骨作用進行鈣、磷交換，使血鈣和血磷濃度維持動態(tài)平衡，促進骨的更新。第20頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月(一)骨的組成與骨鹽1.骨的組成骨鹽：決定骨的硬度骨細胞：決定代謝作用骨基質：決定骨的形狀及韌性2.骨鹽占骨干重的65％～70％，主要成分為磷酸鈣。酸中毒時，因Ca2+-H+交換，可致骨鹽溶解。3.骨基質中膠原約占90％，骨鹽沉積在膠原間隙中。骨連接素是一種非膠原蛋白，易與羥磷灰石結合，是骨鹽沉積的核心。第21頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月(二)成骨作用與鈣化1.

骨的生長、修復或重建過程稱成骨作用。2.成骨細胞合成、分泌膠原等基質，形成骨樣質；骨鹽沉積于骨樣質中

，形成堅硬骨質的過程稱鈣化。(三)溶骨作用與脫鈣

1.

舊骨的溶解和消失稱溶骨作用或骨的吸收。2.溶骨作用包括骨基質水解和骨鹽溶解，后者又稱為脫鈣。

成骨與溶骨處于動態(tài)平衡，既保證了骨的正常生長，也維持了血鈣和血磷的恒定。骨骼發(fā)育生長期，成骨作用大于溶骨作用；老年人則溶骨作用顯著增強，故易發(fā)生骨質疏松癥。

(四)成骨作用與溶骨作用的關系第22頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月(一)1,25-(OH)2-D3的調節(jié)五、鈣磷代謝的調節(jié)1.促進鈣結合蛋白和Ca2+-ATP酶合成，增強腸黏膜細胞對Ca2+的通透性，有利于鈣、磷吸收。2.促進骨質中的鈣磷釋放入血，骨鈣化區(qū)的鈣化增強，有利于骨骼的生長和鈣化。3.促進腎近曲小管對鈣、磷的重吸收，從而降低尿鈣、尿磷。嚴重肝或腎病時，可導致VitD3羥化障礙，造成佝僂病或軟骨病，用普通VitD治療無效，須用1,25-(OH)2-D3治療方能有效。第23頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月(二)甲狀旁腺素(PTH)的作用(三)降鈣素(CT)的作用升高血鈣降低血磷使破骨細胞數(shù)量增多，活性增強。促進腎遠曲小管對鈣的重吸收。促進腎VitD3的羥化。促進骨鹽沉積，抑制骨鹽溶解。抑制腎近曲小管對鈣、磷的重吸收。抑制腎VitD3的羥化。降低血鈣降低血磷第24頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)微量元素及鎂代謝(TraceElementandMagnesiumMetabolism)

一、微量元素的代謝

含量占人體總重量萬分之一以上者稱宏量元素，主要有碳、氫、氧、氮、磷、硫、鈣、鎂、鈉、鉀、氯等元素。含量占人體總重量萬分之一以下，每天需要量在100mg以下者稱微量元素，主要有鐵、鋅、銅、硒、鈷、錳、鉻、碘、氟、鎳、釩、鉬、硅、錫等。第25頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月50.20儲存鐵90.361.2肝、脾、骨等儲存鐵100.42.0各組織轉運鐵0.00714血漿分解H2O20.004<15紅細胞參與生物氧化0.0040.8線粒體、內質網(wǎng)儲存O2100.4120肌肉運輸O2652.6750紅細胞體內含鐵化合物的分布與功能

未知鐵化物

含鐵血黃素

鐵蛋白

運鐵蛋白

過氧化氫酶

細胞色素

肌紅蛋白

血紅蛋白

功能

占總鐵量(%)含鐵量(g)含鐵化合物量(g)分布含鐵化合物(一)鐵1.人體含鐵總量為40mmol(3～5g)，鐵主要在十二指腸和空腸上段吸收，在腸腔pH值下，F(xiàn)e2+比Fe3+易吸收。膳食含鐵約10～15mg/d，吸收率約10％。第26頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月4.成人缺鐵可導致貧血，未成年人缺鐵可導致生長發(fā)育遲緩，免疫功能降低。誤服過量鐵制劑可出現(xiàn)急性胃腸刺激癥狀及嘔吐、黑色糞便等。慢性鐵過多可出現(xiàn)膚色變深，甚至肝硬化等。3.鐵的需要量因年齡、性別和生理狀況不同而異：男性和絕經期婦女約需1mg/d，青春期婦女約2mg/d，妊娠婦女約2.5mg/d，兒童約1mg/d。2.某些氨基酸、檸檬酸、蘋果酸和膽汁酸等可與鐵結合成可溶性鰲合物，有利于鐵的吸收；植酸、草酸和鞣酸等可與鐵形成不溶性鐵鹽而阻礙鐵的吸收。第27頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月(二)鋅1.人體鋅總量約40mmol，遍布于所有組織，血清鋅為0.1～0.15mmol/L。成人需要量約15mg/d。2.缺鋅可導致傷口愈合不良、性機能不全、兒童生長發(fā)育停滯、智力低下。(三)銅1.人體銅含量約2mmol，分布于肌肉、肝、腎、腦和心等器官。血清銅約0.02mmol/L。成人需要量約1.5～2.0mg/d。2.銅是酪氨酸酶的組分，酪氨酸酶缺乏則可導致白化病，故缺銅時可