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%細胞內(nèi)液Intracellularfluid(ICF)40％細胞外液Extracellularfluid(ECF)組織間隙15％組織液Interstitialfluid(ISF)

血漿5%Plasma跨細胞液（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)細胞內(nèi)外血管內(nèi)外機體內(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+醛固酮提高腎遠曲小管和集合管對Na+的重吸收近球小體出球小動脈入球小動脈致密斑近球細胞系膜細胞腎素-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)的細胞膜轉(zhuǎn)運蛋白。分類分布功能

總結(jié)

機體通過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胞動作電位的形成骨（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，使細胞外滲透壓升高，細胞內(nèi)液進入細胞外，導(dǎo)致細胞內(nèi)液減少為主。3.病理生理學(xué)變化*血漿組織間液細胞內(nèi)液

細胞內(nèi)液減少高滲性脫水口渴中樞細胞內(nèi)脫水細胞外液滲透壓

細胞內(nèi)液進入細胞外

嚴重腦細胞脫水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)

及時補水

適當(dāng)補鈉

適當(dāng)補鉀病例1女性，62歲，因進食即嘔吐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。檢驗結(jié)果：血球分析：平均紅細胞體積MCV72fL、紅細胞壓積HCT0.56L/L，其余正常。血液生化檢驗：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，只補水而未補鹽，使細胞外滲透壓降低，細胞外液進入細胞內(nèi)，導(dǎo)致細胞外液減少為主。血漿3.病理生理學(xué)變化*組織間液細胞內(nèi)液

細胞外液減少低滲性脫水血容量減少細胞外液滲透壓

細胞外液進入細胞內(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)

補等滲液以恢復(fù)細胞外液容量治療休克病例28歲女孩，嚴重腹瀉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

水移入細胞血[Na+]

血液稀釋腦細胞水腫嗜睡、躁

動、腦疝ICF滲透壓

ICF量

細胞內(nèi)外液量均

，滲透壓均

水潴留的主要部位是細胞內(nèi)對機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)皮細胞空隙毛細淋巴管末端結(jié)構(gòu)淋巴回流：運送略多生成的組織液回體循環(huán)回吸收毛細血管漏出的蛋白質(zhì)、細胞代謝產(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)腎小球濾出鈉、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）腎小球濾過率下降（2）腎小管重吸收增加(Increasedtubularreabsorption)心房鈉尿肽（ANP）分泌減少遠曲小管和集合管重吸收

(醛固酮、ADH↑)近曲小管重吸收

（腎小球濾過分數(shù)增加）Efferentarteriole有效循環(huán)血量減少出球小動脈收縮>入球小動脈收縮GFR相對增高濾過分數(shù)腎小球濾過率腎血漿流量（FF）血漿從腎小球濾出