第二十章水盐代谢与酸碱平衡

第二十章水盐代谢与酸碱平衡 water-electrolyte metabolism and acid-base balance

本章主要内容 水和无机盐的生理功能体液的含量和分布体液平衡和调节水盐代谢紊乱酸碱平衡

第一节水和无机盐的生理功能 水、无机盐、有机物内环境稳定物质代谢正常进行生理功能正常发挥体液

一、水的生理功能 • 构成组织的重要成分 • 调节和维持体温的恒定 • 参与体内物质代谢和运输养料 • 润滑作用

二、无机盐的生理功能 • 构成组织与体液的成分 • 维持体液的酸碱平衡与渗透压 • 维持神经、肌肉的应激性 • 维持酶的活性 • 参与组成体内有特殊功能的化合物

1、构成组织与体液的成分 体液：Na+、K+、Cl-、 HPO42-、HCO3- 骨骼：钙、磷

NaHCO3/H2CO3 Na2HPO4/NaH2PO4 细胞外液：Na+、Cl- 细胞内液：K+、HPO42- 调节pH 血浆：维持渗透压 2、维持体液酸碱平衡与渗透压

3、维持神经、肌肉应激性 [K+]↑[Ca2+]↓——神经肌肉应激性↑→手足抽搐 [K+]↓[Ca2+]↑——神经肌肉应激性↓→肌肉无力

3、维持神经、肌肉应激性 [K+]↑——抑制心肌兴奋性，严重时心跳停止在舒张期 [K+]↓——心率紊乱，使心跳停止于收缩期 [Na+][Ca2+]↑——拮抗K+对心肌的作用

4、维持酶活性 K+——糖原合成酶激活剂 Mg2+——磷酸化酶激活剂 Cl-——唾液淀粉酶激活剂 Cu2+——唾液淀粉酶抑制剂

5、参与组成体内有特殊功能的化合物 Fe2+——参与合成血红蛋白、细胞色素碘——参与合成甲状腺素（T3、T4） Zn2+——参与胰岛素合成磷酸——参与核苷酸和核酸的合成

第二节体液的含量和分布 一、人体水的含量与分布细胞内液（40%）体液（60%）血浆（5%）细胞外液细胞间液（15%）体液含量随性别、年龄、胖瘦、疾病的不同而异

二、体液电解质的含量与分布特点

细胞内液外液 K+ HPO42- Na+ Cl- 从表格可看出：电解质的含量和分布特点 • 溶液呈电中性 • 细胞内外电解质的分布差异大 • 细胞内外的渗透压相等 • 细胞外液中血浆和蛋白质含量相差较大

第三节体液平衡及调节 • 水代谢 • 无机盐代谢 • 体液平衡的调节

一、水的代谢——体内水的来源和去路 水的摄入量（ml）水的排出量（ml）肺呼出 350 食物水 1000 皮肤蒸发 500 饮料水 1200 粪便排出 150 代谢水 300 （生物氧化生成）肾脏排泄 1500 总量 2500 总量 2500 • 每天最低排尿量：500ml/天（将代谢废物排除体外的最低水量） • 每天最低需水量：1500ml/天（最低尿量、肺、皮肤、粪便）

一、水的代谢——体液的交换 1、血浆与细胞间液之间的交换 • 交换部位：毛细血管 • 蛋白质不能自由通透毛细血管壁，其它小分子、离子能自由通透、交换。 • [血浆蛋白质]＞[细胞间液蛋白质] • 血浆胶体渗透压－组织间液胶体渗透压＝血浆有效胶体渗透压 • 血浆和组织间液之间物质交换的动力是毛细血管内血压和血浆有效胶体渗透压的差值

动脉端 4.53 2.93 毛细血管组织细胞毛细血管压血浆有效胶体渗透压组织间液静脉端 1.60 2.93 毛细淋巴管毛细血管内外液体交换 H2O 毛细血管压－血浆有效胶体渗透压＞0 ： H2O从毛细血管→→ →→组织间液＜0 ： H2O从组织间液→→ →→毛吸血管

毛细血管内外液交换的意义 • 保证体内营养物质与代谢产物顺利交换 • 维持血浆与细胞间液容量和渗透压的平衡 • 心力衰竭→毛细血管静脉端内压↑→水肿 • 清蛋白↓（慢性肾炎、肝病患者）→血浆胶体渗透压↓→水肿

2、细胞间液与细胞内液之间的交换 蛋白质 Glc、AA、尿酸、水、CO2、O2、Cl-、HCO- Na+ K+ 钠泵

2、细胞间液与细胞内液之间的交换 • 小分子物质如Glc、AA、H2O、CO2、O2、Cl-等可透过细胞膜交换 • 大分子蛋白质、Na+、K+、Mg2+、Ca2+不能自由通透细胞质膜。 • 质膜上“钠泵”的主动转运维持细胞内外的离子浓度差。 • 细胞内外液之间主动交换的主要动力是其晶体渗透压。 • 临床用高渗药物注射液解除细胞水肿

体液交换

二、无机盐代谢 • 钾代谢 • 钠、氯代谢 • 钙、磷代谢

（一）钾(kalium)代谢 总量—120g，需要量—2-4g/天分布：98%—细胞内液，一半存在与肌肉组织中摄入：蔬菜、水果和肉类，进入细胞需依赖钠泵主动转运，通透、平衡速度慢。（临床补钾严禁静脉推注而尽量口服或静脉缓慢滴注，以防高血钾。）排泄：皮肤、肠道、肾脏，“多吃多排，少吃少排，不吃也排” 物质代谢：糖原、蛋白质合成时—血钾进入细胞→低血钾糖原、蛋白质分解时—细胞中钾离子进入血液→血钾↑

钾代谢与酸中毒 酸中毒(acidosis)——高血钾尿细胞血液肾小管细胞 H+ H+ H+ H+多 K+ K+ K+ K+少

钾代谢与碱中毒 碱中毒(alkalosis)——低血钾细胞血液肾小管细胞尿 H+ H+ H+ H+少 K+ K+ K+ K+多

（二）钠natrium 、氯chlorin代谢 • 1. 含量与分布 • 健康成人，钠总量约60g，氯总量约100g。 • 血钠浓度为135145mmol/L • 主要分布在细胞外液 • 血氯浓度为98106mmol/L • NaCl(sodium chloride)的摄入 • 成人每日最低需NaCl量：5g左右， • 主要来自膳食中的氯化钠。 • 一般进食可达715gNaCl，提倡吃得清淡些。

NaCl的排泄 • 汗腺（显性汗）——大量出汗时 • 有3条排泄途径消化道——严重呕吐、腹泻时 • 肾脏——主要排泄途径 • 肾脏排Na+ （Cl-）具有很强的调节能力肾脏排泄NaCl特点：多吃多排，少吃少排，不吃几乎不排

检查尿液中NaCl含量变化，可以帮助判断患者是否为：检查尿液中NaCl含量变化，可以帮助判断患者是否为：缺盐性（低渗性）脱水——无NaCl排出缺水性（高渗性）脱水——尿中有NaCl 并且可提示缺盐程度

（三）钙、磷代谢——生理功能 钙—组成骨骼成分降低神经、骨骼肌兴奋性，参与肌肉收缩参与血液凝固增强心肌收缩参与腺体分泌第二信使作用磷—组成骨骼和牙齿成分核酸和磷脂的成分辅酶的成分能量载体组成参与维持酸碱平衡等。

（三）钙calcium、磷phosphor代谢——含量与分布 含量：钙总量—700-1400g 磷总量—400-800g 分布：骨骼、牙齿。 99%钙以羟基磷灰石形式存在于骨骼 86%磷以骨盐的形式存在于骨骼和牙齿中 0.1% 钙 0.2% 磷游离存在于体液中，发挥重要生理调节作用

（三）钙、磷代谢——吸收与排泄 • 钙吸收：小肠，钙结合蛋白的主动转运 • 影响钙磷吸收的因素： • ①活性维生素D促进钙磷吸收 • ②溶解钙（pH↓）易吸收，胃酸、乳酸、乳糖、氨基酸 • 利于钙的吸收 • ③碱性磷酸盐、草酸、植物酸等与钙形成难溶性盐沉淀 • ④钙磷吸收与年龄呈反比 • 钙排泄：主要是肠道，“多吃多排，少吃少排，不吃也排” • 磷排泄：主要是肾脏

（三）钙、磷代谢——血钙与血磷 离子钙（1.25mmol/L）可扩散钙柠檬酸钙（0.125mmol/L）结合钙蛋白结合钙(1.123mmol/L）—非扩散钙血钙（2.5mmol/L）发挥生理功能的形式 OH+ 蛋白结合钙 Ca2+ + 血浆蛋白质阴离子 H+ 碱中毒  血[Ca2+] →神经肌肉兴奋性出现手足抽搐现象。

（三）钙、磷代谢——血钙与血磷 血浆钙磷浓度积（Ksp）为一个常数： [Ca] X [P] = 2.5  3.5 [Ca]、[P] 两者浓度积始终在 2.5  3.5之间 [Ca]、[P] [Ca] X [P] > 3.5：钙磷以骨盐形式沉积于骨组织中→ 利于成骨作用 [Ca] X [P] < 2.5：影响骨组织钙化及成骨作用→ 甚至骨盐溶解→佝偻病

（三）钙、磷代谢——钙磷代谢调节 • 维生素D——1，25-（OH）2-Vit D3 • 甲状旁腺素（PTH） • 降钙素（CT）影响 • 肠内钙磷的吸收 • 钙磷在骨组织和体液间的平衡 • 肾脏对钙磷的排泄

Ca2+ Ca2+吸收↑ 钙结合蛋白 Ca2+-ATP酶（1）Vit D 的调节作用 Vit D 小肠骨骼肾成骨作用↑ 破骨作用↑ 肾近曲小管对钙磷重吸收↑ 血钙、血磷↑，促进成骨

（2）甲状旁腺素（PTH）的调节作用 血钙↓　　　　PTH分泌↑ 血钙↑　　　　PTH分泌↓ 血钙浓度与PTH分泌呈负相关 PTH 骨肾肠钙吸收↑ 磷吸收↓ PTH 1α羟化酶 Vit D活化钙磷吸收↑ 骨盐溶解↑ 血钙↑ （+）（+）升高血钙，降低血磷

（3）降钙素（CT）的调节作用 血钙↑　　　 CT分泌↑ CT 骨肾阻止间叶细胞→破骨细胞促进破骨细胞→成骨细胞钙磷重吸收↓ 尿钙尿磷排出↑ 血钙、血磷↓

三、体液平衡调节 • 神经系统的调节 • 抗利尿激素的调节 • 醛固酮的调节 • 心钠素调节

（一）神经系统的调节 • 机体失水 • 高盐饮食 • 输入高渗NaCl 细胞外液（晶体）渗透压↑ 丘脑下部渗透压感受器大脑皮层兴奋口渴

（二）抗利尿激素（ADH）的调节 （加压素）下丘脑（分泌）垂体（贮存）排尿量↓ 血液肾远曲小管、集合管对水的重吸收↑

（三）醛固酮的调节 （盐皮质激素） H+-Na+交换↑ 肾远曲小管排钾泌氢，保钠保水 K+-Na+交换↑

（四）心钠素的调节 肾小管重吸收水、钠↓ 肾小球滤过率↑ 肾素、醛固酮、抗利尿激素分泌↓ 利尿、利钠↑↑

第四节水盐代谢紊乱 • 水、钠代谢紊乱 • 钾代谢紊乱

一、水、钠代谢紊乱 水钠代谢紊乱水肿脱水（血浆胶体渗透压↓ 细胞内水、钠缺失，毛细血管静脉压↑）细胞外液容量减少 • 高渗性脱水 • 低渗性脱水 • 等渗性脱水

（一）高渗性脱水（缺水性脱水） H2O丢失＞钠丢失细胞外液呈高渗进水不足失水过多概念原因补给水或低渗溶液治疗

体温升高 影响体温调节皮肤蒸发水↓ 分解代谢↑ 非蛋白氮↑ 氮质血症失水细胞外高渗水自胞内到胞外细胞内容量↓ 脑细胞代谢障碍尿少肾重吸收水↑ ADH分泌↑ 口渴中枢口渴（一）高渗性脱水功能变化及症状：血浆组织间液细胞内液

（二）低渗性脱水（缺盐性脱水） 呕吐、腹泻、胃肠引流、大量出汗、大面积烧伤…… 只补水分，忽视钠补充钠丢失＞ H2O丢失细胞外液呈低渗概念原因及时给予生理盐水补充血容量，纠正低钠和低氯的低渗状态治疗

肾血流量↓ 少尿、无尿滤过率↓ 心率快、四肢厥冷循环衰竭、血压↓ 心输出量↓ 失钠细胞外低渗水自胞外到胞内细胞外液、血容量↓ 无口渴早期排低渗尿细胞水肿血浆蛋白质浓度↑ 胶体渗透压↑ 皮肤松弛、眼窝下陷水自组织间液到血浆（二）低渗性脱水功能变化、症状：细胞内液血浆组织间液

第二十章 水盐代谢与酸碱平衡