课件：第十七章水和电解质代谢.ppt

水和电解质是构成体液(body fluid)的主要成分。体液是体内水分及溶于水中无机盐和有机物的总称。成人体液约占体重的60%。,第十七章 水和电解质代谢,(Water Electrolyte Metabolism),体液中的无机盐、小分子有机物和蛋白质等常以离子状态存在，故又称为电解质。环境变化和某些疾病等，可导致水、电解质平衡失调，引起严重后果，甚至危及生命。,第一节 水代谢,(Water Metabolism),一、水的功能,(一)调节体温,1g水从15升至16时，需吸收4.2J(1cal)热量；1g水在37时，完全蒸发需吸收2 415J(575cal)热量。水的流动性大，导热性强，有利于热量散发。,(二) 参与物质代谢及运输作用,水是体内的良好溶剂；水直接参与水解、水化、加水脱氢等代谢反应；运输营养物质和代谢产物。,(三)润滑作用,(四)结合水的作用,有良好的润滑作用。,与生物大分子结合，保持组织、器官的形态。,(一)水的摄入,二、水的摄入与排出,饮水(1 200ml),食物水 (1 000ml),代谢水(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气形式排出水约350ml。 2. 皮肤排水 成人每天非显性出汗 500ml；显性出汗量与环境温度、湿度及活动强度有关。,汗液是低渗溶液，大量出汗可导致Na+、K + 和Cl-等电解质的丢失。,各种消化液的pH、电解质含量(mmol / L)及每天分泌量(ml),3. 消化道排水 各种消化腺分泌的消化液，每天约8000ml，其中绝大部分被肠道重吸收，只有150ml左右随粪便排出。,在呕吐、腹泻、胃肠减压、肠瘘等时，导致不同性质的失水、失电解质，故补液时应根据丢失消化液的性质决定其应补充的电解质种类。,正常需水量 2 500ml；最低需水量 1 200ml。,正常尿量 1 500ml；最低尿量 500ml。,4肾排水,(2) 成人由尿排出至少35g/d代谢废物，溶解1g需15ml水，故最低尿量为500ml。低于此值称少尿。,(1) 正常人尿量约1 500ml/d，受饮、排水量影响。,第二节 电解质代谢,(Electrolyte Metabolism),体内的电解质主要为各种无机盐，主要的阳离子为K+、Na+、Ca2+和Mg2+，主要的阴离子为Cl-、HCO3-和HPO42-等。,一、电解质的功能,(一)维持体液渗透压和酸碱平衡,1. Na+、Cl-主要维持细胞外液的渗透压；K+、 HPO42- 主要维持细胞内液的渗透压。,2. 体液中的HCO3-、HPO42-等及相应的酸类可形成缓冲对；K+可与H+和Na+进行交换，维持和调节体液酸碱平衡。,(四) 参与物质代谢,(二)维持神经、肌肉的兴奋性,(三)构成组织细胞成分,所有组织细胞都含电解质，如钙、磷和镁是骨、牙组织中的主要成分；含硫酸根的蛋白多糖参与构成软骨、皮肤等。,构成多种酶类的激活剂或辅助因子，Ca2+还参与凝血过程等。,二、体液电解质的含量及其分布特点,(一)体液电解质的含量,(二)体液电解质分布的特点,1. 体液电解质含量以mEq/L表示，细胞内外阴、阳离子相等而呈电中性，以mmol/L表示无此特点。 2. 细胞外液阳离子以Na+为主，阴离子以Cl-和HCO3-为主；细胞内液阳离子以K+为主，阴离子以HPO42-和蛋白质负离子为主。 3. 以mEq/L表示，电解质总量细胞内液较外液高，但渗透压基本相等，是因为细胞内液含产生的渗透压较小的蛋白质和二价离子较多所致。 4. 血浆与组织间液的电解质组成及含量较接近，但血浆中蛋白质含量远大于组织间液，此差别有利于血浆与组织间液之间水的交换。,(一)含量与分布,二、钠、氯代谢,(二)吸收与排泄,1. 人体所摄入的钠与氯主要来自食盐，需要量为4.59.0g/d，几乎全部被消化道吸收。,2. Na+、Cl-主要由尿伴行排出，尤对Na+排出有很强的调控能力，即“多吃多排、少吃少排、不吃不排”。肾钠阈为110130 mmol/L。汗液亦可排出少量的Na+、Cl-，故大汗后应适当补钠。,1. 体内钠含量为4050mmol/kg体重。其中约 40结合于骨基质，约50存在细胞外液，10存在细胞内液。故血清钠浓度平均为142mmol/L。 2. 氯主要存在于细胞外液，血清氯浓度平均为103mmol/L。,(一)含量与分布,三、钾代谢,1. 体内钾的含量为3157mmol/kg体重。 2. 约98的钾存于细胞内，浓度约150mmol/L ，而血清钾浓度仅为3.55.5mmol/L。,3. K+、Na+在细胞内外分布极不均匀，除细胞膜上钠泵的主要作用外，还受物质代谢等的影响。 (1) 合成或分解1g糖原，约有0.15mmol的K+进出细胞。高血钾时可用葡萄糖和胰岛素降低血钾浓度。 (2) 合成或分解1g 蛋白质，约有0.45mmol的K+进出细胞。创伤、感染、缺氧时，蛋白质分解增强，创伤恢复期，蛋白质合成增强，应注意血钾变化。 (3) 酸中毒可引起高血钾；碱中毒可引起低血钾。,(二)吸收与排泄,1. 食物钾90在消化道吸收，成人每天需钾23g。 2. 8090的钾由尿排出，特点是“多吃多排，少吃少排，不吃也排” 。禁钾12周尿钾仍可达510 mmol/d。腹泻、呕吐、大汗时应适当补钾。,(三)低血钾与高血钾,1低血钾 血钾低于3.5mmol/L称低血钾。,(1)原因：摄入过少；丢失过多；细胞内、外分布异常。 (2)主要表现：软弱无力、倦怠、腹胀、尿潴留和呼吸困难等。 (3) K+对心肌有抑制作用，补钾时要坚持“见尿补钾”的原则，以口服为好，静脉补钾要注意速度。,2高血钾 血钾高于5.6mmol/L称为高血钾。 (1)原因：钾输入过多；排泄障碍；细胞内钾外移。 (2)主要表现：极度疲乏、肌肉酸痛、肢体湿冷、面色苍白、嗜睡和心动过缓等，严重时心跳可停止于舒张状态。 (3)临床上对高血钾的处理：高血钾对心肌有严重毒性作用，应采取紧急措施降低血钾。除限制钾的进入量外，可注射大量葡萄糖及胰岛素促进K+向细胞内转移以降低血钾，或用葡萄糖酸钙及乳酸钠对抗K+的毒性作用。,第三节 钙磷代谢,(Calcium, phosphorus metabolism),钙占体重1.5%2.2%，总量7001400g。 磷占体重0.8%1.2%，总量400800g。,一、钙磷的分布与功能,(一)钙磷的分布,钙磷的分布,二、钙磷的吸收与排泄,(一)钙的吸收与排泄,1.钙的需要量与年龄和生理状态有关。,2. 部位：十二指肠及小肠上端，吸收率2540。,3. 影响吸收的因素,(1) 维生素D促进小肠对钙磷的吸收。 (2) 酸性环境钙盐易溶解，肠道pH值降低可促进钙的吸收，故常用乳酸钙、葡萄糖酸钙等补钙。,2019/8/24,17,可编辑,(3) 草酸、脂肪酸等可与钙形成难溶性钙盐阻碍吸收；镁盐与钙盐竞争抑制钙吸收。 (4)钙的吸收率与年龄呈反比，故老年人易于缺钙而发生骨质疏松。,4. 人体每天钙的摄入与排出大致相等，约80从粪便排出、20从肾排出，其特点是“多吃多排，少吃少排”。,(二)磷的吸收与排泄,1. 磷可随钙一同吸收，不易缺乏。需要量为800900mg/d。,2. 磷主要来自食物的磷脂、磷蛋白和某些磷酸酯。,3. 磷的吸收部位及其影响因素与钙大致相同。,4. 体内的磷约6080由尿排出，其余由粪便排出。,三、血钙与血磷,(一)血钙 2.252.75mmol/L(911mg/dl),2.离子钙与结合钙 的动态平衡,蛋白结合钙 Ca2+ 扩散结合钙,3. Ca2+与血液pH的关系,(K为常数),正常人血浆各种钙的浓度,(二)血磷,2. 血磷指血浆中无机磷酸盐的含量。随年龄的增长而下降。新生儿约为1.78mmol/L，成人为1.01.6mmol/L。,(三)血浆中钙和磷含量的平衡,2. 当CaP40，钙、磷以骨盐形式沉积在骨组织中。 3. 当CaP35，骨盐钙化障碍，甚至骨盐再溶解，引起佝偻病(儿童)或软骨病(成人)。,1.血浆中Ca和P分别以mg/dl表示时有如下关系式：,CaP=3540,四、钙磷与骨的关系,骨是体内钙、磷的储存库，人体通过成骨与溶骨作用进行钙、磷交换，使血钙和血磷浓度维持动态平衡，促进骨的更新。,(一)骨的组成与骨盐,2. 骨盐占骨干重的6570，主要成分为磷酸钙。酸中毒时，因Ca2+-H+交换，可致骨盐溶解。,3. 骨基质中胶原约占90，骨盐沉积在胶原间隙中。骨连接素是一种非胶原蛋白，易与羟磷灰石结合，是骨盐沉积的核心。,(二)成骨作用与钙化,1. 骨的生长、修复或重建过程称成骨作用。 2. 成骨细胞合成、分泌胶原等基质，形成骨样质；骨盐沉积于骨样质中 ，形成坚硬骨质的过程称钙化。,(三)溶骨作用与脱钙,1. 旧骨的溶解和消失称溶骨作用或骨的吸收。 2. 溶骨作用包括骨基质水解和骨盐溶解，后者又称为脱钙。,成骨与溶骨处于动态平衡，既保证了骨的正常生长，也维持了血钙和血磷的恒定。骨骼发育生长期，成骨作用大于溶骨作用；老年人则溶骨作用显著增强，故易发生骨质疏松症。,(四)成骨作用与溶骨作用的关系,(一)1,25-(OH)2-D3的调节,五、钙磷代谢的调节,1.促进钙结合蛋白和Ca2+-ATP酶合成，增强肠黏膜细胞对Ca2+的通透性，有利于钙、磷吸收。,2. 促进骨质中的钙磷释放入血，骨钙化区的钙化增强，有利于骨骼的生长和钙化。,3. 促进肾近曲小管对钙、磷的重吸收，从而降低尿钙、尿磷。严重肝或肾病时，可导致 VitD3 羟化障碍，造成佝偻病或软骨病，用普通VitD治疗无效，须用1,25-(OH)2-D3治疗方能有效。,(二)甲状旁腺素(PTH)的作用,(三)降钙素(CT)的作用,第四节 微量元素及镁代谢,(Trace Element and Magnesium Metabolism),一、微量元素的代谢,含量占人体总重量万分之一以上者称宏量元素，主要有碳、氢、氧、氮、磷、硫、钙、镁、钠、钾、氯等元素。 含量占人体总重量万分之一以下，每天需要量在100mg以下者称微量元素，主要有铁、锌、铜、硒、钴、锰、铬、碘、氟、镍、钒、钼、硅、锡等。,(一)铁,1. 人体含铁总量为40mmol(35g)，铁主要在十二指肠和空肠上段吸收，在肠腔pH值下，Fe2+比Fe3+易吸收。膳食含铁约1015mg/d，吸收率约10。,4. 成人缺铁可导致贫血，未成年人缺铁可导致生长发育迟缓，免疫功能降低。误服过量铁制剂可出现急性胃肠刺激症状及呕吐、黑色粪便等。慢性铁过多可出现肤色变深，甚至肝硬化等。,3. 铁的需要量因年龄、性别和生理状况不同而异：男性和绝经期妇女约需1mg/d，青春期妇女约2mg/d，妊娠妇女约2.5mg/d，儿童约1mg/d。,2. 某些氨基酸、柠檬酸、苹果酸和胆汁酸等可与铁结合成可溶性鳌合物，有利于铁的吸收；植酸、草酸和鞣酸等可与铁形成不溶性铁盐而阻碍铁的吸收。,(二)锌,1. 人体锌总量约40mmol，遍布于所有组织，血清锌为0.10.15mmol/L。成人需要量约15mg/d。,2.缺锌可导致伤口愈合不良、性机能不全、儿童生长发育停滞、智力低下。,(三)铜,1. 人体铜含量约2mmol，分布于肌肉、肝、肾、脑和心等器官。血清铜约0.02mmol/L。成人需要量约1.52.0mg/d。,2. 铜是酪氨酸酶的组分，酪氨酸酶缺乏则可导致白化病，故缺铜时可导致毛发脱色。,(四)硒,1. 人体硒总量约1421mg，肝、肾内含量较高。每天摄入量约200300g，最低不少于40g/d。,2. 缺乏导致生长缓慢、肌肉萎缩、关节变粗、毛发稀疏、精子异常和白内障等。摄入过多导致胃肠功能紊乱、眩晕、疲倦、皮肤苍白和神经过敏等。,(五)锰,1. 人体锰总量约1020mg，分布全身组织，血清锰含量为0.1nmol/L。,3. 癌症如肠癌、前列腺癌、乳腺癌、卵巢癌、肺癌和白血病等的死亡率与硒的摄入量呈负相关。,2. 锰缺乏较少见。吸收过多可出现锥体外系的功能障碍，引起眼球震颤和睑裂扩大等。,1. 人体碘含量约1520mg，主要分布于甲状腺。 食物碘主要来源于海盐和海产品。,(六)碘,2. 成人缺碘可导致地方性甲状腺肿，婴儿缺碘可导致发育停滞、智力低下、生育能力丧失、痴呆、聋哑等，即克汀病(呆小症)。碘摄入过多，则尿碘增多，少数出现甲状腺肿大。,(七)氟,1. 人体含氟量约2.6g，主要分布于骨骼、牙齿、指甲、毛发等。成人摄入量约1.5mg/d。膳食氟的主要来源是水。,2.氟缺乏表现为骨骼、牙齿发育不良，龋齿发病