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水盐代谢与酸碱平衡 water electrolytemetabolismandacid basebalance 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 本章主要内容 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 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 一 水的生理功能 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 二 无机盐的生理功能 1 构成组织与体液的成分 体液 Na K Cl HPO42 HCO3 骨骼 钙 磷 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 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 第二节体液的含量和分布 二 体液电解质的含量与分布特点 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 从表格可看出 电解质的含量和分布特点 水代谢无机盐代谢体液平衡的调节 第三节体液平衡及调节 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 食物水1000 饮料水1200 代谢水300 生物氧化生成 肺呼出350 皮肤蒸发500 粪便排出150 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 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 一 水的代谢 体液的交换 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 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 毛细血管内外液交换的意义 2 细胞间液与细胞内液之间的交换 蛋白质 钠泵 Na K Glc AA 尿酸 水 CO2 O2 Cl HCO 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 2 细胞间液与细胞内液之间的交换 体液交换 钾代谢钠 氯代谢钙 磷代谢 二 无机盐代谢 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 酸中毒 acidosis 高血钾 钾代谢与酸中毒 血液 细胞 肾小管细胞 H K H H K K 尿 H 多 K 少 碱中毒 alkalosis 低血钾 钾代谢与碱中毒 血液 细胞 肾小管细胞 H K H H K K 尿 H 少 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 LNaCl sodiumchloride 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 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 NaCl的排泄 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 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 活性维生素D促进钙磷吸收 溶解钙 pH 易吸收 胃酸 乳酸 乳糖 氨基酸利于钙的吸收 碱性磷酸盐 草酸 植物酸等与钙形成难溶性盐沉淀 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 Ca2 血浆蛋白质阴离子 蛋白结合钙 OH H 发挥生理功能的形式 血钙 2 5mmol L 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 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 Ca P 两者浓度积始终在2 5 3 5之间 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 维生素D 1 25 OH 2 VitD3甲状旁腺素 PTH 降钙素 CT 三 钙 磷代谢 钙磷代谢调节 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 影响 1 VitD的调节作用 VitD 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 骨盐溶解 血钙 钙吸收 磷吸收 PTH1 羟化酶VitD活化钙磷吸收 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 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 三 体液平衡调节 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 血液 肾 远曲小管 集合管对水的重吸收 排尿量 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 水 钠代谢紊乱钾代谢紊乱 第四节水盐代谢紊乱 一 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 水钠代谢紊乱 一 高渗性脱水 缺水性脱水 进水不足失水过多 补给水或低渗溶液 H2O丢失 钠丢失细胞外液呈高渗 原因 概念 治疗 功能变化及症状 血浆 组织间液 细胞内液 一 高渗性脱水 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 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 原因 概念 治疗 血浆 组织间液 细胞内液 功能变化 症状 二 低渗性脱水 低渗性脱水小结 低渗性脱水 失Na 失水 血Na 醛固酮分泌 肾对Na 重吸收 尿中无NaClADH分泌 肾对水的重吸收 尿量 尿比重 早期 细胞间液显著 血容量 血压 晚期 尿量 酸碱平衡紊乱 无明显口渴感 三 等渗性脱水 混合性脱水 轻度腹泻 呕吐 出血 胃肠引流等丧失等渗液未及时补充 既补水又补盐纠正血容量 水和盐成比例丢失渗透压变化不大 治疗 原因 概念 三 等渗性脱水 功能变化及症状 血钾正常值 3 5 5 5mmol L血钾 3 5mmol L 低血钾血钾 5 5mmol L 高血钾 二 钾代谢紊乱 原因 摄入不足 丢失过多 分布异常 代谢性碱中毒症状 肌肉软弱无力 心律失常治疗 症状轻 多吃蔬菜水果症状重 静脉滴注 四不宜 一 低血钾 见尿补钾 勿过早 勿过多 勿过浓 勿过快 原因 摄入过多 排泄障碍 分布异常 酸中毒症状 手足感觉异常 极度疲乏 肌肉酸痛 嗜睡 骨骼肌麻痹等 心律缓慢 不齐 Na Ca2 与K 拮抗治疗 限制钾摄入注射胰岛素 葡萄糖 使钾进入细胞注射乳酸钠 葡萄糖酸钙 二 高血钾 酸碱物质的来源酸碱平衡的调节酸碱平衡的紊乱 第五节酸碱平衡 acid basebalance 一 体内酸性 碱性物质的来源 酸 能提供质子 H 的物质 如 HClH2SO4H2CO3NH 4 类型及来源 挥发性酸 H2CO3 CO2 H2O CO2 CO2 CO2 固定酸 H2SO4H3PO4尿酸甘油酸丙酮酸乳酸三羧酸酮体 体内物质代谢产生 食物在体内转化或经氧化后生成 一 体内酸性 碱性物质的来源 碱 能接受质子的任何物质如 OH HCO3 Pr 1 蔬菜 瓜果中的有机酸盐 如 柠檬酸盐 苹果酸盐柠檬酸盐苹果酸盐药物或饮料中的小苏打 NaHCO3 代谢产生的NH3NH4 从而增加了体液中的OH 柠檬酸或苹果酸 继续氧化 分解 Na K HCO3 NaHCO3或KHCO3 碱性物质 H 二 酸碱平衡的调节 血液的缓冲肺对CO2呼吸肾脏的排泄与重吸收 人体调节酸碱平衡的系统 一 血液缓冲系统的调节 缓冲系统 由弱酸和其共扼碱构成的具有缓冲酸或碱能力的混合溶液体系 血浆中缓冲对 NaHCO3Na2HPO4Na 蛋白质H2CO3NaH2PO4H 蛋白质 红细胞中缓冲对 KHCO3K2HPO4KHbKHbO2H2CO3KH2PO4HHbHHbO2 碳酸氢盐缓冲对主要缓冲非挥发性酸与碱 血红蛋白缓冲对主要缓冲挥发性酸CO2 血液pH值与缓冲对比值的关系 PH pK lg 缓冲碱 缓冲酸 6 1 lg 20 1 6 1 1 3 7 4 只要使缓冲碱与缓冲酸的比值保持20 1 就可以维持血液PH不变 HCO3 H2CO3 2 血液缓冲系统的作用 1 对固定酸的缓冲 由碳酸氢盐缓冲体系缓冲 CH3COCH2COOH NaHCO3CH3COCH2COONa H2CO3 CO2 H2O 强酸 弱酸 是缓冲固定酸的主要成分 抗酸成分 代表了机体缓冲酸的能力 碱储 二氧化碳结合力 A 血液流经组织B 血液流经肺部 CO2H2O KHbH2CO3 HHb K HCO3 碳酸酐酶 Cl 血浆 HCO3 K HHbO2 H2OCO2 KHbH2CO3 Cl CO2CO2 红细胞 红细胞 肺泡 2 对挥发酸的缓冲作用 由红细胞内血红蛋白缓冲 组织CO2 HCO3 Cl 3 对碱的缓冲作用 Na2CO3 H2CO32NaHCO3Na2CO3 NaHPO4Na2HCO3 Na2HPO4Na2CO3 H 蛋白质NaHCO3 Na 蛋白质 二 肺脏对酸碱平衡的调节 肺通过呼吸频度 深度排出CO2和调节血液中CO2分压 维持 HCO3 H2CO3 等于20 1 保持PH 7 4 血液中PCO2 H2CO3 HCO3 H2CO3 20 1 PH下降 延髓呼吸中枢 呼吸加深加快 CO2呼出 CO2分压 H2CO3 HCO3 H2CO3 20 1 维持PH 7 4 肺只调节缓冲对中H2CO3的浓度 HCO3 的浓度主要通过肾脏来调节 三 肾脏对酸碱平衡的调节 主要作用 排出固定酸 保留并维持血中碱储量 以调节血液pH值 H Na 交换主要机制 NH4 Na 交换K Na 交换 1 H Na 交换 泌H 重吸收尿液中的NaHCO3 血浆 肾小管细胞 肾小管腔 原尿 H2O 碳酸酐酶 CO2 H2CO3 HCO3 H NaHCO3 Na HCO3 Na H H2CO3 H2O NaHCO3 CO2 通过H Na 交换 可将肾小球滤过的NaHCO3几乎重吸收入血 CO2 1 H Na 交换 磷酸氢盐的酸化 血液 肾小管上皮细胞 肾小管原尿 H 2 O CO 2 碳酸酐酶 H 2 CO 3 HCO 3 H Na 2 HPO 4 Na NaHPO 4 NaH 2 PO 4 终尿 Na NaHCO 3 CO 2 2 NH4 Na 交换 血液 肾小管上皮细胞 肾小管原尿 H 2 O CO 2 碳酸酐酶 H 2 CO 3 HCO 3 H NaCl Na Cl Na NH 4 Cl NaHCO 3 谷氨酰胺 氨基酸 NH 3 终尿 NH 3 经NH4 Na 交换 将管腔液中强酸盐的Na 换回 以重新生成NaHCO3 并使强酸根以铵盐形式排出体外 从而避免形成强酸盐而损害组织 3 K Na 交换 H Na 交换受血浆K 浓度制约 高血钾 H Na 交换 K Na 交换 酸中毒 低血钾 K Na 交换 H Na 交换 碱中毒 K Na 交换与H Na 交换有竞争作用 三 酸碱平衡紊乱 呼吸性碱中毒 H2CO3 代谢性碱中毒 NaHCO3 呼吸性酸中毒 H2CO3 NaHCO3异常 代谢性酸中毒 NaHCO3 H2CO3异常 代偿性酸 碱中毒 酸碱平衡失调 调节 PH不变 失代偿性酸 碱中毒 酸碱平衡失调 调节 PH 7 35或 7 45 1 代谢性酸中毒 1 基本原因固定酸产生过多糖尿病并发酮症酸中毒 乳酸酸中毒 服用过多酸性药物 NaHCO3丢失过多严重腹泻 肠瘘等 固定酸排出障碍肾病 肾功能衰竭等 以上原因可使血浆NaHCO3原发性减少 代谢性酸中毒 2 代偿机理举例 酮症酸中毒血液 乙酰乙酸 NaHCO3 乙酰乙酸 Na H2CO3肺 pH H 呼吸中枢兴奋 呼吸加深加快 CO2呼出 血浆 H2CO3 肾 泌H 泌NH3 NaHCO3重吸收 固定酸排出 尿液酸度 经上述代偿 NaHCO3 H2CO3 20 1 pH 正常 代偿性代谢性酸中毒 NaHCO3 H2CO3 20 1 血浆pH 失代偿性代谢性酸中毒 3 基本特征血浆 NaHCO3原发性 血CO2 CP 肺 呼吸加深 加快 PCO2 肾 尿液酸度 铵盐排出 代偿性pH正常 失代偿性pH下降 酸中毒 高血K 4 治疗原则 代谢性碱中毒 1 基本原因 大量丢失酸性胃液剧烈呕吐胃液引流 服用过多的碱性药物胃溃疡患者 服用大量NaHCO3 低血钾 碱中毒 丢失大量胃酸 使原来用于中和胃酸的NaHCO3重吸收入血 血 NaHCO3 代谢性碱中毒 2 代偿机理举例 剧烈呕吐血液 NaHCO3 肺 pH H 呼吸中枢兴奋 呼吸变浅变慢 CO2呼出 血浆 H2CO3 肾 泌H 泌NH3 NaHCO3重吸收 固定酸排出 尿液酸度 经上述代偿 NaHCO3 H2CO3 20 1 pH 正常 代偿性代谢性碱中毒 NaHCO3 H2CO3 20 1 血浆pH 失代偿性代谢性碱中毒 3 基本特征血浆 NaHCO3原发性 血CO2 CP 肺 呼吸变浅 变慢 PCO2 肾 尿液酸度 铵盐排出 代偿性pH正常 失代偿性pH增高 碱中毒 血 Ca2 手足抽搐 4 治疗原则 呼吸性酸中毒 1 基本原因各种原因致呼吸功能障碍 CO2排出 血 H2CO3 如 脑膜炎 喉头水肿 异物堵塞气管 溺水 慢性肺气肿 支气管哮喘等 2 代偿机理血液 H2CO3 PCO2 pH 肾 泌H 泌NH3 NaHCO3重吸收 血中 NaHCO3 呈代偿性 尿液酸度 经肾代偿 NaHCO3 H2CO3 20 1 pH 正常 代偿性呼吸性酸中毒 NaHCO3 H2CO3 20 1 血浆pH 失代偿性呼吸性酸中毒 3 基本特征血液 H2CO3 原发性 PCO2 肾 尿液酸度 铵盐排出 代偿性pH正常 失代偿性pH下降 酸中毒 高血K 4 治疗原则 呼吸性碱中毒 1 基本原因各种原因致呼吸过快 CO2呼出 血 H2CO3 如 脑肿瘤 婴儿啼哭不停 癔病性换气过度 高热 甲亢等 2 代偿机理血液 H2CO3 PCO2 pH 肾 泌H 泌NH3 NaHCO3重吸收 血中 NaHCO3 呈代偿性 尿液酸度 经肾代偿 NaHCO3 H2CO3 20 1 pH 正常 代偿性呼吸性碱中毒 NaHCO3 H2CO3 20 1 血浆pH 失代偿性呼吸性碱中毒 3 基本特征血液 H2CO3 原发性 PCO2 肾 尿液酸度 铵盐排出 代偿性pH正常 失代偿性pH下降 碱中毒 血 Ca2 手足抽搐 4 治疗原则 1 代谢性酸中毒 临床 影响神经 肌肉及心肌的应激性 中枢神经系统功能 障碍 病人精神抑郁 嗜睡 心血管系统功能障碍 心 律失常 心脏收缩无力 血压下降 严重时心律紊乱 治疗 静脉滴注 5 NaHCO 3 滴注 1 6 mol L 的乳酸加入葡萄糖水 2 呼吸性酸中毒 原因 H 2 CO 3 升高 肺气肿 肺源性心脏病 肺换气功能不全 呼吸窘迫症 小儿大叶性肺炎 支气管哮喘 颅脑外伤 脑炎 镇静药用量过大 呼吸道阻塞 严重气胸 胸腔积液 肌无力 代偿性呼吸性酸中毒 NaHCO 3 H 2 CO 3 不变 PH 不变 失代偿性呼吸性酸中毒 NaHCO 3 H 2 CO 3 20 1 PH 7 4 2 呼吸性酸中毒 临床 二氧化碳麻醉 头疼 焦虑不安 精神错乱 嗜睡 心血管功能障碍 心律失常和心脏收缩无力 伴有严重 低血压 治疗 改善肺换气 通气功能 肝胆生化 课堂练习 肝脏主要通过下列途径维持血糖浓度相对恒定A 糖酵解B 糖原合成C 糖原分解D 糖异生E 糖的有氧氧化以下是肝脏在脂类代谢方面的特殊作用 正确的是A 肝脏是脂肪酸分解 合成和改造的主要场所B 肝脏既能合成酮体又能氧化利用酮体物质C 饱食后 一部分糖在肝内转变为脂肪并经VLDL及时输出D 肝脏是胆固醇合成的主要场所 然后经HDL转运入血浆E 肝内胆固