第三章水电解质代谢紊乱3幻灯片

水、电解质代谢紊乱 (Disorders of Water and Electrolyte Metabolism) 南华大学病理生理学教研室 冯大明 2005年 3月 15日 1 Section I 水、电解质正常代谢 (Normal Metabolism of Water and Electrolyte) 2005年 3月 15日 2 体液的含量 体液的分布 体液的组成 体液的平衡 体液的调节 2005年 3月 15日 3 Content of body fluid 2005年 3月 15日 4 Distribution of Body Fluid 细胞内液 40% (Intracellular Fluid, ICF) 细胞外液 20% (Extracellular Fluid, ECF) 血浆 5% (Plasma) 组织间液 15% (Interstitial Fluid, ISF) 跨细胞液 极少 （ Transcellular Fluid） 2005年 3月 15日 5 毛细血管壁 细胞膜 (capillary wall) (cell membrane) plasma ISF ICF protein protein protein Na+ K+ Ca+ Mg+ K+ Na+ Ca+ Mg+ glucose aminoacid urea creatinine CO2 O2 Cl_ HCO3 _ water water water ECF Solutes 2005年 3月 15日 6 Electrolytes and their distribution in body fluid There are obvious differences in the electrolyte composition between ICF and ECF (IVF+ISF). IVF ISF ICF mmol/L mEq/L mmol/L mEq/L mmol/L mEq/L cation Na+ 142 142 145 145 10 10 K+ 4 4 4 4 160 160 Ca+ 2.5 5 1.5 3 Mg+ 1.5 3 1 2 17.5 35 Total 150 154 151.5 154 187.5 205 anion Cl 103 103 115 115 2 2 HCO3 27 27 30 30 8 8 HPO42 1 2 1 2 70 140 SO42 0.5 1 0.5 1 organic acids 5 5 proteins 16 1 55 Total 154 154 205 2005年 3月 15日 7 电中性定律 各体液正负离子总数相等，保持电中 性 。 2005年 3月 15日 8 体液的渗透压 （ osmolality of body fluid ） 渗透压取决于体液中溶质的分子或 离子的数目 正常血浆渗透压 阳离子 ( 150) 阴离子 ( 139) 非电解质 ( 10) 300mmol/L(280 310mmol/L) 那种离子对 ECF渗透压的影响最大？ 其浓度的正常值是多少？ 2005年 3月 15日 9 等渗透压定律 三体液的渗透压基本相等，若不等，则水 由渗透压低的部位向渗透压高的部分转移 2005年 3月 15日 10 Balance of Body Fluid 水的平衡 钠的平衡 钾的平衡 in out 2005年 3月 15日 11 Balance of Water 摄入 ： 饮料水 1000 1500ml/d 食物水 700ml/d 代谢水 300ml/d 排出 ： 尿 1000 1500ml/d 最低尿量 500ml/d 皮肤 500ml/d 呼吸 350ml/d 粪便 150ml/d 2005年 3月 15日 12 Balance of Natrium 摄入 5 10g/d 排出 : 尿 皮肤 粪便 肾脏是排钠的主要器官！ 特点： 2005年 3月 15日 13 Balance of Kalium 摄入 0.5 2.5g/d 排出 : 尿： 90% 皮肤 粪便： 10% 肾脏时排钾的主要器官！ 特点 : 2005年 3月 15日 14 Regulation of water and natrium 口渴 抗利尿激素（ ADH） 醛固酮（ ADS） 心房利钠肽（ ANP） 2005年 3月 15日 15 口渴： 水摄入 影响因素： 血浆渗透压增高 血容量减少 血管紧张素 II增多 2005年 3月 15日 16 ADH: 减少肾排水 影响因素： 血浆渗透压增高 血容量减少 血管紧张素 II增多 应激 2005年 3月 15日 17 ADS: 减少肾排钠 影响因素： 循环血量减少 低钠、高钾 2005年 3月 15日 18 醛固酮 （ aldosterone） 分泌的调节 及其作用 肾脏 近球细胞 循环血量减少血压下降 肾动脉压下降 致密斑钠负荷减少 交感神经兴奋 肾素释放 血管紧张素 II 血管收缩 肾上腺 细胞外液中 K+ 多 Na+少 醛固酮 肾小管 Na + HO2重 吸收 循环血量增加 血压回升 血管紧张素原血管紧张素 I 2005年 3月 15日 19 心房利钠肽 (atrial natriuretic peptide, ANP)： 促进肾排钠 有效刺激：血容量、血压 增高 生理作用：利钠、利尿、 扩血管、降低血压 作用机制 抑制肾近曲小管对钠、水的 重吸收，增加肾小球滤过率 ，改变肾内血流分布。 抑制醛固酮分泌和肾素活性 。 减轻血容量降低后引起的 ADH升高的水平。 2005年 3月 15日 20 Section 水钠代谢紊乱 （ Disorders of Water and Sodium Metabolism） 2005年 3月 15日 21 分类 （ Classification） Volume Status 容量减小 容量增大 natrium mEq /L 145 高渗性脱水 水中毒 水肿 高容量性高钠血症 等渗性脱水 低渗性脱水 2005年 3月 15日 22 高渗性脱水 （ hypertonic dehydration） 失水失钠 血清钠 145mmol/L 血浆渗透压 310mmol/L 2005年 3月 15日 23 Cause 水的摄入减少 水源断绝，进食或饮水困难，渴感障碍 水的丢失过多 经呼吸道失水（过度通气） 经皮肤失水 经肾失水（尿崩症） 经胃肠道丢失 2005年 3月 15日 24 Effect on body 失水失钠 ECF渗透压 水分从细胞内 转移到细胞外 血容量可以变 化不大 ADH 尿量减少 尿比重增高 口渴 ICF容量 脑皱缩，脑点状 出血 醛固酮 ？ 腺体分泌减少， 汗腺分泌减少 脱水热 2005年 3月 15日 25 Pathophysiologic basis of treatment 防治原发病。 补水，酌情补钠。 2005年 3月 15日 26 低渗性脱水 (hypotonic dehydration) 失钠失水 血清钠 135mmol/L 血浆渗透压 280mmol/L 2005年 3月 15日 27 Cause 各种原因引起体液丢失，只补充水，未补 充钠（或补得太少） 2005年 3月 15日 28 Cause 经肾丢失大量的液体只补充水分。 长期连续使用高效利尿药 肾上腺皮质功能不全 肾实质性疾病 肾外途径丢失大量的液体只补充水分。 经消化道失液 经皮肤失液 大量体液聚集在体腔，只补充水分。 胸膜炎、腹膜炎、胰腺炎、肝硬化 2005年 3月 15日 29 Effect on body 失钠失水 ECF渗透压 水分从细胞外 转移到细胞内 ECF容量 组织间液容量 血浆容量 眼窝凹陷 囟门凹陷 皮肤弹性减退 低血容量 性休克ADH（ 早期 ） 醛固酮 早期尿量不减 少甚至增加 尿钠含量减少（肾性失钠除外） 无渴感 2005年 3月 15日 30 低渗性脱水强调三点 早期即易出现低血容量性休克 病人血醛固酮通常增高，尿钠含量很少，但有例 外，因为有的低渗性脱水本身就是因为醛固酮少 或肾小管功能障碍所致。 容量优先：轻度低渗性脱水早期， ADH减少，但 若较重，血容量显著减少的情况下，即使血液低 渗， ADH的分泌仍然增多。 2005年 3月 15日 31 Pathophysiologic basis of treatment 防治原发病，去除病因。 纠正不适当的补液种类。 原则上给予等渗液以恢复细胞外液容量，如 出现休克，按休克的处理方式积极抢救。 2005年 3月 15日 32 等渗性脱水 （ isotonic dehydration） 钠、水的丢失比例与血浆相近 血清钠为 135 145mmol/L 血浆渗透压为 280 310mmol/L 2005年 3月 15日 33 Cause 任何等渗性液体的丢失的早期，均属于等 渗性脱水。 2005年 3月 15日 34 Effect on body 细胞外液容量 血容量 血压降低，外周循 环衰竭，尿量减少 口渴，体温升高 组织间液 醛固酮 脱水征 失水相对较多 向高渗性脱水转变 若只补水而不 补钠，可转为 低渗性脱水 2005年 3月 15日 35 Pathophysiologic basis of treatment 防治原发病 偏低渗的盐溶液 2005年 3月 15日 36 水中毒 （ water intoxication） 水分在体内大量潴留致体液容量明显增多，细 胞内外液容量都增大，渗透压都降低 血清 Na 130mmol/L（稀释性低钠血症） 血浆渗透压 280mmol/L 2005年 3月 15日 37 Cause 水的摄入过多 无盐水灌肠，精神性饮水，静脉输入含 盐少或不含盐的液体过多过快 2005年 3月 15日 38 水的排出减少 肾功能衰竭 ADH分泌过多 ADH分泌异常增多综合症（ Syndrome of Inappropriate ADH Secretion, SIADH） 恶性肿瘤 肺燕麦细胞癌、胰腺癌等 中枢神经系统疾病 脑脓肿、脑肿瘤等 肺部疾病 肺结核、肺脓肿等 药物 异丙肾上腺素、吗啡、丙磺酰胺、长春新碱等 应激 手术、创伤等 2005年 3月 15日 39 Effect on body ECF容量增大而渗 透压降低 水份在体内大量 潴留 水份从细胞外转移 到细胞内 细胞水肿 脑细胞水肿 早期细胞外液容 量增加不明显 早期不足以形成凹陷 性水肿，但晚期和重 症患者可出现。 中枢神经 系统症状 2005年 3月 15日 40 v细胞内外液量均 ，渗透压均 v水潴留的主要部位是细胞内水潴留的主要部位是细胞内 v对机体危害最大的是脑水肿对机体危害最大的是脑水肿 2005年 3月 15日 41 Pathophysiologic basis of treatment 防治原发病。 轻症患者，停止或者限制水的摄入。 重诊患者，除停止进水外，应给予高渗盐水 以纠正脑水肿，并给以利尿剂以促进水分的 排出。 2005年 3月 15日 42 Section III 钾代谢紊乱 （ Disorders of potassium metabolism ） 2005年 3月 15日 43 正常钾代谢 食物食物 ECF ICF 血钾血钾3.5-5.5 mmol/L 钾钾 160mmol/LK+ 90% 骨钾骨钾 7.6% 肾肾 消化道 2005年 3月 15日 44 肾脏是排钾的主要器官 排出量：约占 90% 肾排钾特点： 不吃也排 注意： 机体每天最低的排钾量（尿、粪）在 10mmol以上，达细胞外液总钾量的 14左右，钾 摄入过少也会引起低钾血症。 2005年 3月 15日 45 功能 ： v参与细胞代谢参与细胞代谢 (Promoting the cell metabolism) v维持细胞膜静息电位维持细胞膜静息电位 (Maintenance of the resting membrane potential) v调节渗透压和酸碱平衡调节渗透压和酸碱平衡 (Regulating the osmotic pressure and acid-base balance) 2005年 3月 15日 46 K+ Em Et 在静息状态下，细胞膜主要对钾有 通透性。 细胞膜静息电位（ Em） 约等于钾的 平衡电位（ Ek）， 即 EmEk 59.5lg K+ e / K+ I 90mv 2005年 3月 15日 47 钾平衡的调节 (Regulation of potassium balance) 跨细胞转移 肾调节 2005年 3月 15日 48 钾的跨细胞转移 调节钾跨细胞转移的基 本机制是泵漏机制（ pump-leak mechanism ）。 泵是指钠钾泵。 漏是指各种钾离子通道 。 “ 泵入 ” 、 “ 漏出 ” 2005年 3月 15日 49 影响钾跨细胞转移的主要因素 胰岛素 激活 “ 泵 ” 降低血钾 儿茶酚胺 作用于 受体 激活 “ 漏 ” 升高血钾 （较弱 ） 作用于 受体 激活 “ 泵 ” 降低血钾 （较弱 ） 细胞外液钾离子浓度 激活 “ 泵 ” 酸碱平衡状态 改变 “ 漏 ” 2005年 3月 15日 50 酸碱平衡状态可改变 “ 漏 ” 【 H+】 （酸中毒） 膜对钾的通透性 可使 血 钾 【 H+】 （碱中毒） 膜对钾的通透性 可使 血钾 2005年 3月 15日 51 肾脏排钾 主要调节部位：远曲小管和集合管 远曲小管和集合小管分泌钾 集合小管重吸收钾 2005年 3月 15日 52 血液 ATP K+Na+ K+ Na+ 小管液 主细胞 K+ Na+ 影响主细胞钾分泌的三个作用环节： （ 1）影响主细胞基底膜面的 Na+-K+泵活性。 （ 2）影响管腔面胞膜对 K+的通透性。 （ 3）改变从血到小管腔的钾的电化学梯度 。 远曲小管和集合小管对钾的分泌 闰细胞 l影响远曲小管、集合小管排钾的调节因素影响远曲小管、集合小管排钾的调节因素 l醛固酮 （ 1） （ 2） l细胞外液的钾浓度 （ 1）（ 2）（ 3） l远端小管的原尿流速 （ 3） l酸碱平衡状态 （ 1） 2005年 3月 15日 53 血液小管液 主细胞 闰细胞ATP K+ K+ H+ H+ 主细胞 集合小管对钾的重吸收 只有在钾的摄入量 明显不足的情况下 ，远曲小管和集合 管才显示出对钾的 净吸收 。 2005年 3月 15日 54 酸碱平衡状态对肾排钾的影响 【 H+】 （酸中毒） 抑制 Na+-K+泵 主细胞泌 K+ 肾排钾 可使血钾 【 H+】 （碱中毒） 肾排钾 可使血钾 2005年 3月 15日 55 钾代谢障碍 低钾血症 （ hypokalemia） 高钾血症 （ hyperkalemia） 2005年 3月 15日 56 概念 (concept) 低钾血症：血清钾浓度低于 3.5mmol/L 缺钾：细胞内钾和机体总钾减少 低钾血症不等于缺钾 2005年 3月 15日 57 原因与机制 钾的丢失过多 钾的跨细胞分布异常 钾的摄入不足 2005年 3月 15日 58 钾丢失过多 :低钾血症最主要的原因 经消化道丢失钾过多（最常见原因） 经肾丢失钾过多 2005年 3月 15日 59 经消化道丢失钾 消化液大量丢失是低钾血症 最常见的原因 可见于频繁呕吐、严重腹泻、肠瘘等患者 注意：消化液的钾含量通常高于血清钾含量 2005年 3月 15日 60 经肾失钾过多 利尿剂 除安体舒通、氨苯蝶啶外，临床使用的利尿剂多为排钾 利尿剂，机制为远端流速增加。 盐皮质激素过多 原发性和继发性醛固酮增多症。 2005年 3月 15日 61 经肾失钾过多 肾小管性酸中毒 肾排钾 远端小管性酸中毒：质子泵功能障碍 肾泌 H+ 肾排钾 近端小管性酸中毒：近曲小管重吸收 HCO3- 和 K+ 功能障碍 2005年 3月 15日 62 钾的跨细胞分布异常 急性碱中毒 某些药物，如 受体激动剂（肾上腺素、 舒喘咛等） 某些毒物，如钡中毒、粗制棉籽油中毒 低钾性周期性麻痹 2005年 3月 15日 63 钾的摄入不足 见于长期不能进食的患者，如消化道梗阻、昏迷 等。 2005年 3月 15日 64 对机体的影响 对神经肌肉的影响 对心脏的影响 对酸碱平衡的影响 对细胞代谢的影响 2005年 3月 15日 65 K+ Et Em 神经肌肉兴奋性 骨骼肌：全身软弱无力、软瘫，重者可导致呼吸肌麻痹甚至 呼吸骤停。 胃肠道平滑肌：胃肠道运动功能减弱，甚至可以出现麻痹性 肠梗阻。 对神经肌肉的影响 2005年 3月 15日 66 +30 0 -30 -60 -90K+ 0 1 2 3 4 对心脏的影响 兴奋性 传导性 收缩性 自律性 2005年 3月 15日 67 +30 0 -30 -60 -90 0 1 2 3 4 P Q R S T QRS波 增宽 幅小 ST段 压低 缩短 T波 增宽 低平 U波 明显增高 可出现各种类型的心律 失常！ 心电图的改变及机制 2005年 3月 15日 68 对酸碱平衡的影响 代谢性碱中毒 反常性酸性尿 2005年 3月 15日 69 对细胞代谢的影响 骨骼肌损害 血清钾低于 3mmol/L时，血清肌酸磷酸激酶活性升高， 提示肌细胞损伤。 血清钾低于 2mmol/L时，肌细胞 坏死。 肾损害 慢性低钾血症，肾脏对尿的浓缩功能降低，出现多尿 和低渗尿。可能与缺钾时 ADH介导的 cAMP生成障碍有关。 2005年 3月 15日 70 防治的病理生理学基础 防治原发疾病。 最好口服补钾，只有当尿量超过 500ml以上时，方 可静脉补钾，且浓度要低，速度要慢。 严重缺钾时补钾需持续一段时间，因缺钾后细胞 内外液的钾完全恢复平衡较慢，操之过急又易造 成高钾血症。 2005年 3月 15日 71 注意： 低镁血症是低钾血症难以纠正的重要原因！ 引起低钾血症的原因常可引起低镁血症。 2005年 3月 15日 72 高钾血症 （ hyperkalemia） 血清钾浓度大于 5.5mmol/L。 2005年 3月 15日 73 Cause and mechanisms 肾脏排钾障碍 钾的跨细胞分布异常 钾的摄入过多 2005年 3月 15日 74 肾脏排钾障碍 :最主要原因 肾小球滤过率显著下降，主要见于急性肾功能衰 竭的少尿期。 远曲小管、集合小管的泌钾功能受阻，如肾上腺 皮质功能不全、长期单独使用保钾利尿剂等。 2005年 3月 15日 75 钾的跨细胞分布异常 酸中毒 胰岛素不足：见于糖尿病 某些药物 受体阻滞剂、洋地黄类药物 大面积烧伤、肌肉组织大量损伤、挤压综 合征、血型不合的输血、严重缺氧 2005年 3月 15日 76 钾的摄入过多 治疗低钾血症时，静脉补钾浓度过高、 速度过快。 静脉输入大量青霉素钾盐。 大量输入库存血。 2005年 3月 15日 77 对机体的影响 对神经肌肉的影响 对心脏的影响 对酸碱平衡的影响 2005年 3月 15日 78 Et Em 对神经肌肉