水、钠代谢紊乱(讲稿)
教学目的:了解水、电解质的分布和生理功能;熟悉水、钠平衡过程及调节途径;掌握体液和渗透压的调节过程;掌握水、钠代谢紊乱的类型。
重点:水、钠在细胞内液、细胞外液及组织间夜中的分布及调节。
难点:细胞内液、细胞外液及组织间夜中的离子成分不同所造成的渗透压的差异。
教学时间:2学时
概述:人体正常的体液容量、渗透压及电解质含量是机体正常代谢和各器官功能正常进行的基本保证。
由人体调节功能予以控制并维持平衡。
重症患者常出现水、电解质和酸碱平衡紊乱,其中部分为多重紊乱。
一、正常的水钠平衡
(一)体液的容量及分布
体液分为细胞内液和细胞外液两部分,男性细胞内液约占体重的40%,女性占35%,细胞外液则男女相等,约占体重20%,细胞外液分为血浆和组织间液两部分,血浆约占体重5%,细胞间液约占体重的15%,绝大部分的组织间液能迅速与血浆内液或细胞内液进行交换并取得平衡,对维持机体水电解质平衡具有很大作用,可称其为功能性细胞外液,另一部分组织间液却仅具有缓慢交换和获得平衡的能力,其具有各自的功能,在维持体液平衡方面的作用甚少,如结缔组织液,脑脊液,关节液,消化液等,称其为无功能性细胞外液,约占体重的1%-2%。
但有些无功能细胞外液的变化导致的水电解质和酸碱平衡失调却很显著,最常见的就是胃肠消化液大量丢失造成的体液量和成分的明显改变。
(二)体液中的电解质成分
细胞外液最主要的阳离子为Na+,主要的阴离子为Cl-、HCO3-和蛋白质,细胞内液主要的阳离子是K+和Mg2+,主要阴离子是HPO42-和蛋白质。
(三)体液的渗透压
细胞膜为半渗透性,水分能在细胞内外间移动,使细胞内、外液渗透压平衡,血浆胶体渗透压主要由蛋白质分子构成,其中,血浆白蛋白分子量较小,数目较
多(白蛋白>球蛋白>纤维蛋白原),决定血浆胶体渗透压的大小。
(四)水的生理功能和水平衡
1.促进物质代谢
水是生物体内代谢物质的主要溶剂。
水有很高的电解常数,溶解力强。
很多饲料中的营养物质的吸收和输送及代谢产物的排除,没有水的参与就不能完成。
因为养料和代谢产物的交换、转移以及多种活性物质(酶、激素和维生素)的转运,只有溶解或分散于体液中才能在体内进行。
2.调节体温
水的比热大,能吸收代谢过程中产生的大量热量而使体温不致升高,水的蒸发热也大。
故水能维持产热与散热的平衡,对体温调节起重要作用。
3.润滑作用
如唾液有助于食物吞咽,泪液有助于眼球转动,滑液有助关节活动等等。
4.结合水的作用
体内还有部分水与蛋白质、粘多糖和磷脂等结合,称为结合水。
其功能之一是保证各种肌肉具有独特的机械功能。
例如,心肌>9%,其中大部分以结合水的形式存在,并无流动性,这就是使心肌成为坚实有力的舒缩性组织的条件之一。
水平衡:通过呼吸和皮肤蒸发排出水分约850ml,这部分水的排出是感觉不到的,也是不可控制的,称为不显性失水。
为了消化食物,胃肠每天分泌的消化液约为8200ml,但绝大部分在回肠末端和右半结肠被重吸收,只有150ml左右的水由粪便排出。
成人每天从肾脏排泄固体废物一般不少于35g,每克至少需15ml尿液才能溶解排出体外,因而每天尿量一般宜维持在1000~1500ml。
以上可看出,正常人每天水的摄入量最低限度为1500ml,较合理的为2500ml左右。
(五)电解质的生理功能和钠平衡
1.钠的生理功能
钠与其它无机电解质共同参与:
(1)维持体液的渗透压和酸碱平衡。
(2)维持神经、肌肉、心肌细胞的静息电位,参与其动作电位的形成。
(3)参与新陈代谢等生理活动。
2.钠平衡
(1)含量与分布:正常成人体内含钠总量为40~50mmol/Kg体重,其中60~70%是可交换的;约有40%是不可交换的,主要结合于骨骼的基质。
总钠量的50%左右存在于细胞外液,10%左右存在于细胞内液。
血清Na+浓度的正常范围是130~150mmol/L。
(2)摄入与排出:一般成人每天所需的钠约为4~6g,天然食物中含钠甚少,故人们摄入的钠主要来自食盐。
摄入的钠几乎全部由小肠吸收,Na+主要经肾随尿排出。
摄入多,排出亦多;摄入少,排出亦少。
正常情况下排出和摄入量几乎相等。
此外,汗液虽为低渗液,随汗液亦可排出少量的钠,如大量出汗,也可丢失较多的钠。
(六)体液容量及渗透压的调节
体液及其渗透压的稳定由神经-内分泌系统调节,体液的正常渗透压通过下丘脑-垂体后叶-抗利尿激素系统来恢复和维持,血容量的恢复和维持则通过肾素-醛固酮系统。
此两系统共同作用于肾,调节水和钠等电解质的吸收与排泄,从而维持体液平衡,使体内环境保持稳定。
与渗透压相比血容量对机体更为重要,当血容量锐减又兼有血浆渗透压降低时,前者对抗利尿激素的促进分泌作用远远强于后者对抗利尿激素分泌的抑制作用,其目的为优先保持和恢复血容量,保证重要器官的灌流,从而维持生命安全。
在体内丧失水分时,细胞外液渗透压增高,刺激下丘脑-垂体-抗利尿激素系统,产生口渴,机体主动增加饮水。
抗利尿激素分泌增加使远曲小管和集合管上皮细胞对水分重吸收增加,继之尿量减水,水分被保留在体内,使已升高的细胞外液渗透压降至正常。
反之,体内水分增多时细胞外液渗透压降低,口渴反应被抑制,同时因抗利尿激素分泌减少,使远曲小管和集合管上皮细胞对水分重吸收减少,排除体内多余水分,使已降低的细胞外液渗透压增至正常。
抗利尿激素分泌的这种反应十分敏感,只要血浆渗透压较正常有±2%的变化,该激素的分泌就有相应变化,最终保持机体水分动态平衡。
此外,肾小球旁细胞分泌的肾素和肾上腺皮质分泌的醛固酮分泌增加。
后者可促进远曲小管对Na+的再吸收和K+、H+排泄。
随着Na+再吸收增加,水再吸收也增多,这样可使已降低的细胞外液量增加至正常。
二、水钠代谢紊乱的分类
(一)脱水
1.等渗性缺水,又称急性缺水或混合性缺水,水钠等比例丧失,血清Na+正常,细胞外液渗透压正常,外科病人最易发生。
2.低渗性缺水,又称慢性缺水或继发性缺水,水和钠同时缺失,但失钠多余失水,血清钠低于正常值,细胞外液呈低渗状态。
3.高渗性缺水,原发缺水,水钠同失,缺水多于缺钠,血清钠升高,细胞外渗透压高,细胞内脱水。
(二)水中毒细胞内液过多
(三)水肿组织液过多。