病理生理学--讲稿.doc

第一章 绪论一、病理生理学的任务(Task of pathophysiology)病理生理学(pathophysiology)是一门研究患病机体的生命活动规律与机制的医学基础理论学科。它以患病机体为研究对象，着重从功能与代谢的角度探讨疾病发生发展及转归的规律和机制，从而探讨疾病的本质，为疾病的防治提供理论基础。二、病理生理学的内容(Content of pathophysiology)从常见的感冒到复杂的肿瘤，每个疾病都有它独立的发生发展规律；在多种疾病中又存在着一些共同的变化和相同的发病机制，因此，病理生理学涉及的范围非常广泛，临床各科的任何疾病都存在病理生理学问题。作为一门医学基础课，病理生理学主要包括以下三方面的内容：疾病概论、基本病理过程和系统病理生理学。（一）疾病概论( Genaral introduction of disease)疾病概论又称病理生理学总论，分为病因学和发病学两部分，主要论述的是疾病的概念、疾病发生和发展的一般规律。病因学是研究疾病产生的原因及条件的科学，即疾病是因何发生的；发病学是研究疾病发展及转归机制的科学，即研究在病因作用于机体后疾病是如何发展的，两者相互衔接又相互影响。（二）基本病理过程 (Basic pathological process)简称病理过程(pathological process)或典型病理过程，是指在多种疾病过程中可能出现的共同的、成套的功能、代谢和形态结构的病理变化。例如，水、电解质及酸碱平衡紊乱、缺氧、发热、休克等。病理过程不是一个独立的疾病，但它与疾病密不可分。 例如，大叶性肺炎、细菌性痢疾和流行性脑脊髓膜炎是三种独立的疾病，它们各由特定的致病菌引起，主要病变部位出现在不同的器官，有各自的发生发展规律。但在这三种疾病的过程中都会出现一些共同的病理变化，例如，发热、炎症，严重者还可产生休克，患者还有不同程度的酸碱平衡紊乱，痢疾患者还可有水、电解质平衡紊乱。(三）系统病理生理学(Systematic pathophysiology)系统病理生理学又称病理生理学各论，主要讲述体内重要系统的不同疾病在发展过程中可能出现的一些常见的共同的病理生理变化及机制。 例如，以侵犯心脏瓣膜为主的风湿性心脏病；长期呼吸功能障碍使肺循环阻力升高引起的肺源性心脏病；由于小血管阻力升高引起的高血压导致的高血压性心脏病；心肌供血不足引起的缺血性心脏病，这些是不同原因引起的循环系统疾病，经过一段时间的发展后，这些疾病都会导致心功能减退，心输出量减少，最后发生心力衰竭。所以，心力衰竭就是循环系统的多种疾病在发展过程中出现的一个共同的病理生理改变。在病理生理学课程中主要介绍心、肺、肝和肾功能障碍，每种疾病的病理生理学在临床各科介绍。三、病理生理学的学科性质和主要研究方法 (Characteristic and main study method of pathophysiology)(一)病理生理学的学科性质 (Characteristic of pathophysiology)病理生理学是一门与基础医学多个学科密切相关的综合性边缘学科。为了深入了解疾病过程中的机体的功能和代谢变化，正确分析疾病的发生发展规律，就需要有关于正常人体生理学、生物化学的坚实基础，还要有解剖学、组织胚胎学、生物学、免疫学和微生物学等学科的相关知识。病理生理学是介于正常人体与临床各科之间的桥梁学科，在医学教育中起着承上启下的作用。以正常人体的结构、功能与代谢为基础，学习疾病是如何发生的，疾病时机体的功能和代谢变化及其发病机制，帮助我们认识疾病的本质，为进一步学习疾病的诊断和治疗打下基础。(二)病理生理学的主要研究方法 (Main study method of pathophysiology)1.动物实验动物实验是病理生理学最主要的研究方法，可分为急性和慢性动物实验。由于有关疾病的许多实验可能危害健康，是不允许在人身上随意进行的，因此需要在动物身上复制人类疾病的模型，或是观察动物的某些自发性疾病，人为地控制各种条件，对疾病时动物体内的功能和代谢变化进行观察并研究其机制，即实验病理学。还可对动物的疾病进行治疗，观察药物的疗效及作用机制，即实验治疗学2.临床观察在不损害病人健康的前提下，对病人进行周密细致的临床观察，研究疾病发生的原因与条件，机体的各种变化，必要时进行一些临床试验，是病理生理学研究的重要方法，可以获得对疾病研究的第一手资料。第二章 疾病概论健康的概念(Conception of health) )：世界卫生组织对健康提出的定义是：健康不仅是没有疾病，而且是一种身体上、精神上以及社会上的完全良好状态。这种良好状态有赖于机体内部结构与功能的协调，有赖于诸多调节系统对内环境稳定的维持。因此，不能简单的把健康理解为没有疾病，一个健康的人应该具有强壮的身体素质、健全的精神状态和良好的环境适应能力。在许多情况下，从健康到疾病是一个由量变到质变的过程。不能说不生病就是健康。例如，有的人大脑并无器质性病变，也没有精神疾病，但性格古怪，心理状态很不稳定，不能视为健康。吸烟、酗酒等不良生活方式和不完善的社会关系，也是社会上不健康的表现，精神与社会上不良状态为疾病的发生埋下了隐患。 疾病的概念(Conception of disease)： 疾病迄今尚无全面而确切的定义。正常机体在多种调节机制作用下，机体内环境的理化性质、各组织细胞及整体的功能与代谢保持相对稳定的状态称为稳态（homeostasis）。疾病是机体在一定条件下受病因损害作用后，因机体自稳调节紊乱而发生的异常生命活动过程。病因对机体造成一定的损伤，导致机体出现多种功能、代谢和形态结构的病理改变，使各器官系统之间以及机体与外界环境之间的协调关系发生障碍，并以一定的形式表现出来，引起各种症状、体征和社会行为的异常，为临床进行疾病的诊断和治疗提供参考。症状（symptom）是指疾病所引起的病人主观感觉的异常，例如头晕、头痛、恶心、疲乏无力等，这些常常是患者就诊时的主诉。体征 (sign) 是指医生通过各种检查方法在患病机体发现的客观存在的异常，例如心脏杂音、肿块、骨折、化验室检查的异常等。社会行为异常是指患者有目的的语言和行为发生异常，如烦躁不安、哭笑无常、活动不自如、对环境的适应能力减弱、甚至丧失劳动能力等。第一节 病因学(Etiology)病因学(etiology)是研究疾病发生的原因与条件及其作用规律的科学，即探讨疾病是因何发生的一、疾病发生的原因(Causes of disease)（一）病因的概念凡是能引起疾病发生并决定疾病特异性的体内外因素都可称为致病因素，简称为病因(Cause of disease)。所有疾病都是有原因的，没有无原因的疾病。许多疾病已经找到了明确的发病原因，象疟疾由疟原虫引起；白喉由白喉杆菌引起。但还有许多疾病的发病原因不明，如肿瘤和动脉粥样硬化等。认识和消除致病的原因，对疾病的预防、诊断和治疗具有重要意义。（二）病因的分类1.生物性因素：主要包括各种病原微生物（如细菌、病毒、真菌、立克次体、衣原体、支原体、螺旋体）和寄生虫（原虫、蠕虫等）。这是临床上比较常见的病因。如日常生活中常见的感冒、痢疾和气管炎等，都是由特异性的细菌或病毒所引起。生物性病因对机体的致病作用与病原体致病力强弱与侵入宿主机体的数量、侵袭力(invesiveness)（侵袭力是指致病因素侵入机体并在体内扩散和蔓延的能力）、毒力(toxicity)（毒力是指致病微生物产生内毒素和外毒素的能力）以及逃避或抵抗宿主攻击的能力密切相关。2.理化性因素： 物理性因素主要包括机械力、温度、气压、电流、电离辐射、噪声等。例如，机械暴力可引起伤或骨折；低温引起冻伤，局部高温引起烫伤、烧伤；电离辐射可致放射病；气压降低或升高可引起高山病或潜水员病等。物理性病因的损伤作用取决于其作用于机体的强度、时间及范围等，多数只引起疾病的发生，但对疾病的进一步发展往往不起作用。化学性因素包括无机及有机化合物、动植物毒性物质等。例如战争中使用的化学武器，日常生活中一氧化碳与血红蛋白相结合，阻碍了血红蛋白和氧气的结合。工业开采和提炼过程中某些化学元素或重金属，如铅、汞等引起的中毒。生物性毒素如蛇毒、毒蕈等。临床上使用的各种药物对机体亦有一定的毒副作用。化学性因素的致病作用与其性质、剂量（或浓度）及作用的时间有关。3.营养性因素：是指机体必需或营养物质的缺乏或过剩。生命活动的基本物质（氧、水等）、各种营养素（糖、脂肪、蛋白质、维生素、无机盐等）及微量元素（铁、碘、铜、锌、氟、硒等）等缺乏，可以引起细胞功能和代谢的变化而致病，严重时可以致死。如维生素A缺乏引起夜盲症，维生素D缺乏引起小儿的佝偻病。营养过剩也能导致疾病。例如，长期大量摄入高糖和高脂饮食易引起肥胖病。营养不良或营养过剩不但可以引起疾病，而且可以成为许多疾病发生的条件。4.遗传性因素： 能引起遗传性疾病的因素称为遗传性病因，是由于遗传物质的改变造成的。 遗传性因素的直接致病作用是通过遗传物质基因的突变或染色体的畸变发生的，常因遗传物质的缺陷而影响后代。基因突变是由基因的化学结构改变所引起，例如，血友病是由于X染色体上的基因突变造成凝血因子VIII缺乏，导致凝血障碍。染色体畸变主要表现为染色体总数或结构的改变，如先天愚型等。 遗传易感性：临床上有些疾病，如精神分裂症、糖尿病、高血压病等，往往好发于同一家族的成员。这种具有易患某种疾病的遗传素质称为遗传易感性。5.先天性因素：指那些能够损害胎儿生长发育的有害因素。例如，妊娠早期被风疹病毒感染可能引起先天性心脏病。母亲的不良习惯如吸烟、酗酒（图2-1）等也可以影响胎儿的生长发育。6.免疫性因素： 因免疫功能异常而导致疾病的发生。免疫性因素致病主要有两种情况： 免疫反应或超敏反应 ：是指机体免疫系统对一些抗原刺激产生异常强烈的反应，致使组织细胞损伤和生理功能障碍。如对外来抗原发生的免疫反应，破伤风抗毒素或青霉素引起的过敏性休克；某些花粉或食物引起的过敏性鼻炎、荨麻疹、支气管哮喘等变态反应性疾病。某些个体可以对自身抗原发生免疫反应，引起自身免疫性疾病，例如全身性红斑狼疮、类风湿性关节炎、溃疡性结肠炎等。免疫缺陷病： 因体液免疫或细胞免疫缺陷可引起免疫缺陷病。例如艾滋病、低丙种球蛋白血症。各种免疫缺陷病的共同特点是易反复发生致病微生物的感染。细胞免疫缺陷的另一后果是容易发生恶性肿瘤。7.其他因素： 主要指精神、心理和社会因素等。例如长期的忧虑、悲伤、恐惧等不良情绪和强烈的精神创伤易导致应激性溃疡、高血压病的发生。变态心理和变态人格也可导致身心疾病的发生。经济状况、教育水平和社会环境、政策等也与某些疾病的发生密切相关。通过开展各种健康教育，例如提倡低盐饮食、戒毒；改变不良生活习惯，如吸烟和酗酒等可以有效地减少许多疾病的发生。 二、疾病发生的条件(Conditions of disease)（一）概念疾病发生的条件是指能够影响疾病发生的各种因素。例如年龄、性别等体内条件和气温、地理环境等自然因素。有了病因的存在，并不一定会发生疾病。例如细菌和病毒在正常人的鼻咽部都是存在的，但并不是每一个人都会发生呼吸道感染，说明疾病发生除一定要有病因存在外，还取决于条件的作用。 （二）条件在疾病发生中的作用条件本身不能直接引起疾病，即不是疾病发生所必须的因素。但条件对许多疾病的发生发展有重要的影响。例如，结核杆菌是引起结核病的病因，但体外环境中存在的结核杆菌并不会使每个人都发生结核病，这时条件往往影响疾病的发生率。在营养不良，过度疲劳或空气污浊的条件下，机体对结核杆菌的抵抗力明显降低，结核病的发生率明显增高。条件作用的对象是病因或/和机体。能够通过作用于病因或机体促进疾病发生发展的因素称为疾病的诱发因素，简称诱因。诱因是条件中的一部分。例如，高血压病是脑血管意外的病因，但情绪激动、寒冷刺激、酗酒等诱因的存在，往往促进血压的突然上升而使原有病变的脑血管破裂。因此，在疾病的病因学预防中，必须考虑条件的重要影响，积极消除诱因。第二节 发病学(Pathogenesis of disease)发病学（pathogenesis）是研究疾病发生发展及转归的普遍规律和机制的科学。一、疾病发生发展的一般规律(General rules of pathogenesis) 病因作用于机体后，疾病的发生发展并不是杂乱无章地进行的，而是遵循一定的规律变化的。 （一）因果交替规律在疾病发生发展过程中体内出现的一系列变化，并不都是原始病因直接作用的结果，而是由于机体的自稳调节紊乱出现的连锁反应。在原始病因作用下，机体发生某些变化，前者为因，后者为果；而这些变化又作为新的发病学原因，引起新的变化，如此因果不断交替、相互转化，推动疾病的发生与发展。例如，外界创伤作为原始病因造成失血，创伤为原始病因，失血是其作用的结果；但失血又可作为新的发病学原因，引起心输出量的降低，心输出量降低又与血压下降、组织灌注量不足等变化互为因果，不断循环交替，推动疾病不断发展。疾病就是遵循着这种因果交替的规律不断发展的。在疾病的发展过程中，原始病因是否继续起作用要做具体分析。如创伤很轻，机体没受到明显伤害，去除病因可很快恢复正常；当创伤严重到引起大失血及大量组织破坏时，即使原始病因去除，由于血容量不足，疾病仍会遵循因果交替的规律不断发展。在因果交替规律的推动下，疾病可有两个发展方向： 良性循环： 即通过机体对原始病因及发病学原因的代偿反应和适当治疗，病情不断减轻，最后恢复健康。例如，机体通过交感肾上腺系统的兴奋引起的心率加快，心收缩力增强及血管收缩使心输出量增加，血压得到维持，加上清创、输血和输液治疗，病情稳定，最后恢复健康； 恶性循环(vicious circle)： 即机体的损伤不断加重，病情进行性恶化。例如由于失血过多或长时间组织细胞缺氧，可使微循环淤血缺氧，回心血量进一步降低，动脉血压下降，发生失血性休克，甚至导致死亡。因果交替规律是疾病发生发展的普遍规律。在疾病的发生发展过程中，正确认识因果的交替与转化，有利于正确认识和分析疾病的发展和推移，对疾病的发展趋势做到了然于胸，把握病情的发展方向。对于可能出现的恶性循环，采用正确地治疗措施，防止疾病的恶化，促进疾病向有利于康复的良性循环发展。（二）损伤与抗损伤的斗争 病因做用于机体使机体的自稳调节发生紊乱，引起一系列功能、代谢与结构的变化。这些变化可分为两类：有些是病因引起的损伤性反应，有些是机体调动各种防御和适应功能而产生的抗损伤性代偿反应。两者既相互对立斗争，又相互依存联系，贯穿于疾病的全过程。例如，机械暴力引起的组织损伤和失血，失血可引起有效循环血量减少，心输出量减少及动脉血压降低等损伤性变化；而动脉血压下降和疼痛刺激引起的反射性交感神经-肾上腺髓质系统兴奋，儿茶酚胺分泌增多，进而引起心率加快，心肌收缩力增强，外周血管阻力增高等抗损伤反应。如果损伤较轻，则通过机体的抗损伤反应和适当的及时治疗，疾病沿着良性循环的方向发展，机体可恢复健康；如果损伤的力量占优势，机体的抗损伤措施不足以对抗损伤变化，又无适当的治疗，则疾病沿着恶性循环的方向发展，患者可因创伤性及失血性休克而死亡。在疾病过程中，损伤与抗损伤斗争是推动疾病发展的基本动力，两者的强弱决定疾病的发展方向和结局。 二、疾病发生的基本机制 (Basic mechanisms of disease) 疾病发生的基本机制(mechanism)是指参与很多疾病发病的共同机制。（一）神经机制神经系统在调控人体生命活动中起重要作用。致病因素可以直接或间接影响神经系统的功能而影响疾病的发生和发展。例如，侵犯神经系统的病毒或细菌可以直接破坏神经组织。更多的是致病因素通过改变机体的神经发射或影响神经递质的分泌，影响组织器官的功能状态。例如，失血引起的反射性交感神经兴奋，可以调节心血管系统的功能。（二）体液机制体液因子(humoral factor)通过内分泌(endocrine)、旁分泌(paracrine)和自分泌(autocrine)的方式作用于局部或全身，影响细胞的代谢与功能。疾病中的体液机制是指致病因素引起体液因子数量和活性的变化，因体液调节紊乱导致疾病发生。实际上，神经和体液机制是密不可分的。例如，某些人受精神或心理的刺激可引起大脑皮质和皮质下中枢（主要是下丘脑）的功能紊乱，使调节血压的血管运动中枢的反应性增强，此时交感神经兴奋，末梢释放去甲肾上腺素增多，导致小动脉紧张性收缩。同时，交感神经活动亢进，刺激肾上腺髓质兴奋而释放肾上腺素，使心率加快，心输出量增加，并且因肾小动脉收缩，促使肾素释放，血管紧张素-醛固酮系统激活，共同构成血压升高的神经体液机制。（三）细胞机制致病因素作用于机体后可以直接或间接作用于组织、细胞，造成某些细胞的功能代谢障碍，从而引起细胞的自稳调节紊乱。致病因素除直接破坏细胞外，主要引起细胞膜和细胞器功能障碍。如细胞膜的各种离子泵（Na+-K+-ATP酶、Ca2+-Mg2+-ATP酶等）泵功能失调，造成细胞内外离子失衡，细胞内Na+、Ca2+积聚、细胞水肿，甚至死亡。细胞器功能异常主要表现为线粒体功能障碍，能量生成不足。（四）分子机制即从分子水平来研究生命现象和解释疾病的发生机制。各种致病原因无论通过何种途径引起疾病，都会以各种形式表现出分子水平上的异常。反之，分子水平的异常变化又会在不同程度上影响正常生命活动。例如，由于低密度脂蛋白受体减少引起家族性高胆固醇血症；因肾小管上皮细胞转运氨基酸的载体蛋白发生遗传性缺陷，靠其转运的胱氨酸等不能被肾小管重吸收，随尿排出，形成胱氨酸尿症。第三节 疾病的经过与转归 (Course and outcome of disease)疾病的发生发展是一个连续的过程，有其开始与终结。部分疾病特别是一些急性传染病，在疾病的过程中往往表现出一定的特性，将其划分成一定阶段有利于对疾病的认识和治疗。有些疾病的阶段性表现则不明显。一、疾病的过程(Course of disease) （一）潜伏期潜伏期(period of incubation)是指从病因侵入机体到该病最初症状出现之前的一段时间。潜伏期患者没有症状和体征。传染病的潜伏期比较明显,数小时，数天，数月不等，随病因的特异性、疾病的类型和机体自身的特征而不同。潜伏期是机体的防御代偿反应与致病因素做斗争的时期。如果抗损伤反应能够战胜病因的损伤作用，疾病即终止，否则会继续发展进入前驱期。有些疾病，例如创伤可没有潜伏期。（二）前驱期前驱期(prodromal period)是在潜伏期后到出现明显的症状之前的一段时期。此期主要表现出一些一般的症状，如全身不适、食欲减退、头痛、乏力等，缺乏特异性。（三）症状明显期症状明显期(period of clinical manifastation)是出现该疾病特征性临床表现的时期。病人所表现出的特殊的症状和体征是疾病诊断的重要依据。例如急性大叶性肺炎患者，往往在头痛、乏力、发热等一般表现后，出现咳嗽、肺部罗音、X线显示肺部阴影等特征性表现。（四）转归期转归期(stage of outlet or termination)是指 疾病发展到最后终结的时期。疾病的最后结局取决于机体受到致病因素作用后所发生的损伤与抗损伤的斗争，及时的诊断和适当的治疗对疾病的转归有重要影响。疾病的转归是疾病发展的最终结局，有康复和死亡两种形式。1.康复(rebabilitation) 完全康复（complete recovery）：亦称痊愈，是指致病因素已经清除或不起作用；疾病时所发生的损伤性变化及各种症状和体征消失；机体的自稳调节恢复正常，机体对外界的适应能力，社会行为包括劳动力也完全恢复正常。不完全康复（incomplete recovery）：是指疾病的损伤性变化得到控制，主要的症状、体征或行为异常消失，但基本病理变化尚未完全消失，需通过机体的代偿来维持内环境的相对稳定。如果不适当地增加机体的功能负荷，就可因代偿失调而导致疾病再现。例如，因心脏瓣膜病变引起的心力衰竭经治疗后，心力衰竭的症状和体征消失，但心瓣膜的病理改变依然存在，机体通过各种代偿才能维持正常的生命活动，如因负荷突然加重可再次发生心力衰竭。2. 死亡(death)死亡及脑死亡的概念：长期以来临床上判断病人死亡期标志是心跳停止、呼吸停止和各种反射消失。从20世纪70年代开始，由于社会、法律及医学的需要，特别是复苏(resuscitation)技术的提高和器官移植的开展，人们对死亡的概念及判定死亡的标准提出了新认识。死亡是指机体作为一个整体的功能的永久性停止。整体死亡的判定标志是脑死亡（brain death），是指全脑功能（包括大脑皮层和脑干）的永久性停止。脑死亡并不意味着各组织器官同时均死亡。例如死者除脑以外的重要生命器官还可以是存活的，并可供器官移植使用。 脑死亡的判定标准：（1）不可逆昏迷(irreversible coma)和大脑无反应性(cerebral unresponsivity)，前者指不能逆转的意识丧失，后者指对外界刺激不发生应有的反应 （2）呼吸停止，进行15分钟人工呼吸后仍无自主呼吸 （3）瞳孔散大或固定（4）颅神经反射消失，如瞳孔反射、角膜反射、咳嗽反射、吞咽反射等均消失 (5) 脑电波消失(6) 脑血液循环完全停止（脑血管造影）认识脑死亡的意义在于： 有利于判定死亡时间，对可能涉及的一些法律问题提供依据确定终止复苏抢救的界线，停止不必要的无效抢救，减少经济和人力的消耗为器官移植创造了良好的时机和合法的依据 第三章 水、电解质代谢紊乱第一节 正常人体水和电解质的分布和调节一、正常水、钠代谢水是人体内含量最多的成分，体内的水和溶解在其中的物质构成了体液(body fluid)。体液中的各种无机盐、低分子有机化合物和蛋白质都是以离子状态存在的，称为电解质(electrolate)。人体的新陈代谢是在体液中进行的，体液的含量、分布、渗透压、pH及电解质含量必须维持正常，才能保证生命活动的正常进行。 （一）体液的容量和分布正常成年男性的体液含量约占体重的60%，其中40%分布在细胞内，称为细胞内液。20%分布在细胞外，称为细胞外液。细胞外液中，血浆约占5%，组织间液占15%。 体液的含量分布因年龄、性别和体型不同有很大差异。如：人体内体液总量随年龄增长而减少，新生儿、婴幼儿、学龄儿童体液总量分别占体重的80%、70%、65%；主要是组织间液比重依次减少。脂肪和肌肉组织比较含水量少，肌肉含水约75-80%，脂肪含水约10-30%。一般情况下，女性脂肪含量较多，肥胖者体液含量较非肥胖者明显少，因此肥胖者对失水疾病耐受差。（二）电解质在体液中的分布及含量电解质在细胞内外分布和含量有明显差别。细胞外液中阳离子以Na+为主，其次为Ca2+。阴离子以Cl-最多，HCO3-次之。细胞内液阳离子主要是K+，阴离子主要是HPO42-和蛋白质离子。无论是细胞内液还是细胞外液，阳离子所带的正电荷和阴离子所带负电荷总数相等，因而体液都呈电中性。表中Na+、CI-、HCO3-含量值最常用。（三）水的生理功能和水平衡正常人每日水的摄入量和排出量处于动态平衡。水的来源有饮水、食物含水。代谢水，又称内生水，是体内物质氧化生成的水。机体排水的途径包括：皮肤不感性蒸发，呼吸道蒸发，粪便排水及肾脏排水。一般情况食物含水、代谢水、皮肤、呼吸道及粪便排水相对恒定，随着饮水量的增减、肾脏排水相应变化但总的摄入与排出大致相等。 （四）水和电解质平衡的调节(Regulation of water and electrolyte balance) 人体水、电解质平衡受神经和体液的调节，这种调节主要通过神经，激素控制水的摄入量和肾的排出量完成。1、ADH的调节(Regulation of ADH)当细胞外液渗透压升高时，刺激下丘脑视上核渗透压感受器，使ADH分泌增加；当血容量下降时，对容量感受器刺激减弱，使ADH分泌增加。肾脏远曲小管和集合管重吸收水增多，细胞外液渗透压下降，容量增加。相反，当渗透压下降，血容量增多时，可出现上述相反机制，使ADH分泌减少，肾远曲小管和集合管重吸收水减少；渗透压回升，血容量减少。2、渴觉中枢的作用渴觉中枢位于下丘脑视上核侧面，它和渗透压感受器在空间上有部分重叠。渗透压感受器兴奋时，渴觉中枢也兴奋、产生渴感、机体主动饮水补充水的不足。3、醛固酮的作用(Function of aldosterone)醛固酮是调节细胞外液容量和电解质的激素，醛固酮的分泌，是通过肾素一血管紧张素系统实现的。当细胞外液容量下降时，刺激肾小球旁细胞分泌肾素，激活肾素-血管紧张素-醛固酮系统、醛固酮分泌增加，使肾脏重吸收钠增加，进而引起水重吸收增加，细胞外液容量增多；相反细胞外液容量增多时，通过上述相反的机制，使醛固酮分泌减少，肾重吸收钠水减少，细胞外液容量下降。血钠降低，血钾升高同样刺激肾上腺皮质，使醛固酮分泌增加。第二节 水钠代谢紊乱(Disturbance of water and sodium metabolism)一、脱水 （Dehydration） 脱水(dehydration)指体液容量减少，超过体重的2%以上。正常人血清钠130-150mmol/L，血浆渗透压280-310mmol/L。脱即失，失水伴有失钠、水钠丢失比例不同、按照脱水时细胞外液渗透压不同分为三型：高渗性、低渗性、等渗性脱水。（一）高渗性脱水(hypervolemia)因失水多于失钠，脱水的特征是血钠150mmol/L，细胞外液渗透压310mmol/l。1.原因和机制： 1）饮水不足：水源断绝，无水可饮；口腔，咽部食道疾病妨碍饮水；昏迷、极度衰竭，精神病患者不能饮水或拒绝饮水。2）失水过多：皮肤和肺因高热不感性蒸发增加，如体温开高1，每日多失水200-300ml；肾脏失水，见于尿崩症病人排出大量低渗尿，每日达10-15升。使用大量脱水剂如甘露醇，高渗葡萄糖引起渗透性利尿。3）低渗液排出过多；短时间大量出汗，（高温环境）2.对机体的影响失水多于失钠，细胞外液渗透压开高，是引起高渗性脱水病理生理变化的关键环节。 1）细胞外液渗透压升高，刺激下丘脑渗透压感受器，ADH释放增加使远曲小管和集合管重吸收水增多，引起尿量减少或无尿，尿比重升高。2）细胞外液渗透压升高、渴觉中枢兴奋、引起渴感，患者主动饮水。3）细胞外液渗透压升高，可使渗透压相对低的细胞内液向细胞外转移。4）以上均属机体适应代偿反应，通过少尿、口渴、细胞内液外移，使细胞外液得到补充，组织间液和血容量减少不明显，发生循环障碍少见。早期、轻症患者因血容量减少不明显，醛固酮不增加。尿Na+增高；晚期、重症血容量减少，醛因酮增加、尿Na+减少。因此，高渗性脱水细胞内、外液都减少，但以细胞内液丢失为主，导致细胞脱水。5）细胞脱水引起细胞代谢障碍，加之尿少、常伴发酸中毒、氮质血症、脱水热（汗腺功能障碍，皮肤蒸发水减少，散热受限，体温升高）。脑细胞脱水引起中枢神经系统症状。3.防治的病理生理基础除防治原发病，主要补水，适当补钠。（二）低渗性脱水因失钠多于失水，脱水的特征是血钠130mmol/L细胞外液渗透压失水，细胞外液渗透压降低。是病理生理变化的关键环节。因此与高渗性脱水的病理生理变化相反。 1）细胞外液渗透压低，ADH释放减少，尿量不减，甚至还多，尿比重降低。2）渴觉中枢抑制，不饮水。3）细胞外液虽然丢失，因渗透压低，为维持渗透压平衡，细胞外液转向细胞内。可引起细胞水肿。（见图3-9）通过适应、代偿、尿量多、不饮水、细胞外液转入细胞内、细胞外液进一步减少。4）血容量减少、早期出现循环障碍；组织间液和血浆相比，缺乏蛋白、胶渗压低、减少更明显，临床出现皮肤弹性降低，眼眶和婴儿囟门下陷等脱水体征。循环血量下降，醛固酮增加，尿钠减少。5）细胞水肿，特别是脑水肿，影响中枢神经系统功能。3.防治原则防治原发病。轻症首先补充等渗盐水恢复细胞外液容量和渗透压；重症可补高渗盐水，纠正严重低钠和细胞水肿。（三）等渗性脱水水、钠等比例丧失，血Na+130-150mmol/l，细胞外液渗透压280-310mmol/L1.原因任何等渗体液丢失，在短期内均属等渗性脱水。2.对机体的影响 1）因首先丢失细胞外液，而且细胞外液渗透压正常，对细胞内液影响不大。2）循环血量下降，使醛因酮和ADH分泌增加，肾脏对钠、水重吸收增加，尿量减少、细胞外液得到一定量补充。因此，兼有高渗性、低渗性脱水的临床表现等渗性脱水，若不即时处理、可因皮肤、呼吸道蒸发水分、转为高渗性脱水；若处理不当，只补充水分，未补Na+，可转为低渗性脱水。三型脱水：高渗性脱水，主要丢失细胞内液；低渗性脱水，主要丢失细胞外液，细胞内液并未丢失，甚至有增加；等渗性脱水，主要丢失细胞外液。3.防治原则除防治原发病外，补液应给予葡萄糖盐水，葡萄糖与盐水2:1为宜。第二节 钾代谢紊乱(Disturbance of potassium metabolism) 钾代谢紊乱主要讨论细胞外液钾浓度异常，虽然人体钾主要分布在细胞内，但细胞外钾浓度在一定程度上能指示钾自稳调节状态，而且易于快速测定，已成为临床上电解质紊乱重要检测指标一、正常钾代谢(Normal potassium metabolism) （一）钾的体内分布正常人体含钾量约50-55mmol/kg，其中98%分布在细胞内，2%分布在细胞外，一般细胞外钾在合成代谢时进入细胞内，细胞内钾在分解代谢时释出细胞外。钾离子在细胞内、外平衡极为缓慢。同位素示踪发现，细胞内、外水平衡需2小时，而钾的平衡需15小时。天然食物含钾很丰富，人体通过膳食摄取钾盐。成人每日摄入量波动在50-200mmol，90%在肠道内吸收。钾排泄的主要途径为肾，随尿排出的K+在80%以上。肾排钾过程大致分为三个阶段，肾小球滤过；近曲小管和髓袢重吸收滤过钾的90-95%；随着钾摄入量的变化，远曲小管和集合管在醛固酮作用下改变钾的排泌维持体钾的平衡。肠道排钾占10%，汗液只含少量钾。（二）钾的生理功能(function of potassium) 1.调节细胞内外的渗透压和酸碱平衡 钾是细胞内主要阳离子，对维持细胞内渗透压有重要意义，体液钾离子浓度和体液酸碱度相互影响。互为因果。2.参与物质代谢 细胞内一些与糖代谢有关的酶类：如磷酸化酶和含巯基酶等必须有高浓度钾存在才具有活性。糖原合成有一定量钾进入细胞内，分解时释出，其比例为1g糖原：0.36-0.45mmol钾，蛋白质合成时也需要钾，1g蛋白质：30mmol钾。能量生成过程中丙酮酸激酶活性也离不开钾。 3.维持神经肌肉机能活动 可兴奋细胞的静息电位主要取决于细胞膜对钾的通透性和膜内外钾的浓度差，安静时细胞内钾离子外移，形成内负外正极化状态，即静息电位，其大小影响动作电位生成及传布，维持着神经、肌肉的机能。（三）钾平衡及其调节1、钾的跨细胞转移：钾的跨细胞转移主要受胰岛素、儿茶酚胺、血钾浓度、酸碱平衡状态及物质代谢状况的影响。2、钾的肾脏调节肾脏对钾的调节受醛固酮、远曲小管和集合管内原尿流速以及跨膜电位的影响。二、低钾血症（Hypokalemia） 血清钾浓度低于3.5mmol/L，称为低钾血症(hypokalemia)。 （一）原因和机制1.钾摄入不足人体钾的排出量和摄入量相关，即多进多排，少进少排，在不进时每日尿排钾也在10mmol以上。因疾病或治疗需要不能进食或禁食者，一周左右可发生低血钾。2.钾排出过多 经消化道失钾，消化液中的钾浓度和血清钾相近，甚至明显高于血清钾，因此频繁呕吐、严重腹泻、胃肠减压，肠瘘，胆瘘等患者，钾随消化液大量丢失。经肾失钾， 凡是能增强远曲小管排泌钾的因素均导致经肾失钾。 应用噻嗪类利尿剂：利尿酸、速尿等，由于它们皆抑制肾髓袢对氯钠的重吸收，使到达远曲小管钠离子增多，K+-Na+交换量增加，钾随尿排出增多。醛固酮分泌增多，如原发肾上腺皮质肿瘤或应激所致继发性醛固酮增多均促进尿钾排出。 3.钾离子进入细胞内增多常见于应用胰岛素时，既促进糖原合成，又促进细胞摄钾。家族性周期性麻痹发作时，或急性碱中毒、均因钾离子急剧转入细胞内而致血钾浓度降低。（二）对机体的影响(influnce to body)1.对神经肌肉的影响临床表现 轻度急性低钾血症患者仅仅感到倦怠和全身软弱无力，肌无力多起于下肢。重度肌无力波及上肢、躯干、及呼吸肌，腱反射减弱甚至消失，更甚者呼吸肌麻痹引起呼吸哀竭。胃肠道平滑肌活动减弱，出现食欲不振，恶心、呕吐，肠鸣音减弱、腹胀、严重者发生麻痹性肠梗阻。产生以上临床表现机制：由于急性低钾血症，细胞外钾明显降低，而细胞内钾还没有明显减少，细胞内、外钾浓度差增大，K+i/K+e比值变大，使跨膜电位梯度增加，静息期细胞内钾外流增多，静息电位（Em）负值增大，与阈电位（Et）之间距离增大，肌细胞兴奋性的高低是由静息电位与阈电位之间的距离决定的，距离增大，需增加刺激强度才能引起细胞兴奋、即兴奋性降低，严重低血钾时甚至不能兴奋，即兴奋性消失。2.对心脏的影响 对心肌生理特性的影响心肌兴奋性：急性低钾血症时，虽然细胞内、外钾浓度差增大，但此时心肌细胞膜对钾的通透性降低（与细胞膜钾通道功能有关），细胞内钾外流减少、静息电位负值变小（如-90mV减到-80mV）静息电位和阈电位距离变小，要达到阈电位，需刺激强度小，即兴奋性增高。心肌传导性：传导性和心肌动作电位O相去极的速度和幅度有关，静息电位影响O相去极的速度和幅度、低血钾时心肌静息电位降低，心肌传导性降低。心肌自律性：自律细胞自律性依赖舒张期钠内流自动去极化，低钾血症，膜对钾通透性降低，钾外流减小，钠内流相对加速、自动去极化加速，自律性增高。心肌收缩性：心肌细胞外钾对钙的内流有抑制作用，低血钾，钙内流加速、使兴奋-收缩偶联加强，收缩性增强。心肌自律性增强可出现窦性心动过速，异位起博插入可出现期外收缩，兴奋性增高，复极3相延缓使超常期延长，所以容易发生心律先常。心电图显示：S-T段压低，T波压低，平坦。3.对肾脏的影响 低钾血症造成肾的损害。形态学方面髓质集合管，小管上皮细胞肿胀，空泡变性等，长时间缺钾各段肾小管，甚至肾小球出现间质肾炎；功能方面主要是对ADH反应性减弱，表现尿浓缩功能障碍：多尿，低比重尿。4.对酸碱平衡的影响 低钾血症易引起代谢性碱中毒。（三）防治原则(principle of treatment)1.积极防治原发病2.补钾能口服尽量口服，病情危重或不能口服者静脉补钾。静脉补钾：浓度要低，速度要慢。严重缺钾（主要是细胞内钾不足）补钾要持续一段时间，使细胞内外K+ 达到平衡，尿少时不宜补钾，须每小时尿量30ml以上，补钾时密切观察病情，防止高血钾发生。三、高钾血症（Hyperkalemia） 血清钾高于5.5mmol/L，称为高钾血症（hyperkalemia）。 （一）原因和机制 1.肾脏排钾障碍肾脏是最主要排钾器官，排钾障碍为肾小球滤过和远曲小管、集合管排泌受阻。肾小球滤过率显著降低。急性肾功能衰竭少尿期慢性肾功能衰竭晚期，大量失血，失液使血压显著降低均引起肾小球滤过率明显降低，钾滤过减少。远曲小管，集合管排泌钾受阻：钾的排泌受醛固酮调节，在肾上腺皮质功能不全（Addison病），醛固酮合成障碍（先天性酶缺乏）等，肾小管上皮细胞对醛固酮反应性降低均表现为远曲小管、集合管泌钾受阻和高钾血症。2.钾入量过多静脉补钾过多过快，误输钾盐或输入库存较久的血（一般库存二周的血、血清钾浓度增加4-5倍）3.细胞内钾释出至细胞外液酸中毒：酸中毒时细胞内外离子交换，K+释出入血，肾脏排泌钾减少，使血钾增高。溶血，组织损伤，误输血型不合的血液，引起溶血；严重广泛的软组织损伤，如挤压综合征、大面积撕裂伤，肌细胞损伤释出大量的钾。（二）对机体的影响(Influence to body) 1.对神经肌肉的影响急性轻度高钾血症，由于细胞内外钾浓度差减小，静息电位负值变小与阈电位距离接近兴奋性升高。主要表现为感觉异常、肌肉痛疼、肌束震颤等症状。急性重度高钾血症，随着细胞外钾浓度急剧升高，细胞内、外钾浓度差更小，静息期细胞内钾外流更少，静息电位接近阈电位，细胞膜快钠通道失活，神经肌肉兴奋性降低甚至消失。出现四肢软弱无力，甚至发生弛缓性麻痹。2.对心脏的影响 对心肌生理特性的影响心肌兴奋性：急性轻度高钾血症心肌兴奋性增高，急性重度高钾血症兴奋性降低，即先增高后降低。心肌自律性：高钾血症心肌细胞膜对钾的通透性增强、舒张期（复极4相）钾外流增加钠内流相对缓慢，自律细胞自动去极化减慢自律性降低。心肌收缩性：高血钾，复极2相钙内流减少，心肌细胞内钙减少，兴奋-收缩偶联减弱心肌收缩性降低。心肌收缩性：高血钾，复极2相钙内流减少，心肌细胞内钙减少，兴奋-收缩偶联减弱心肌收缩性降低。心肌自律性降低，可出现窦性心动过缓，窦性停博；传导性降低，出现各种类型的传导阻滞以及因传导性、兴奋性降低出现心脏停博。心电图显示：P波压低、R波低、QRS综合波增宽、T波狭窄、高耸、Q-T间期缩短等。3.对酸碱平衡的影响 高钾血症时，细胞外K+进入细胞内，细胞内的H+移至细胞外，导致代谢性酸中毒。由于细胞内的H+降低，肾脏远曲小管上皮排泌H+减少，使细胞外液的H+进一步增高。（三）防治原则(Treatment principles) 因为高钾引起严重的心律失常危及生命，需紧急处理。1.使钾移入细胞内，给予胰岛素、葡萄糖，给予碱性溶液。若对抗钾的毒性，可注射Na+、Ca2+溶液。2.加速钾的排出：用阳离子交换树脂口服或灌肠，使钾从肠道排出或经人工肾，血液透折排钾。 第三节 水肿（Edema）（一）概念(Conception)过多的体液在组织间隙或体腔内积聚。发生在体腔内、称为积水(hydrops)（二）分类(Classification)分类方法较多，可以从不同角度分类。 按照分布范围分全身性水肿和局部性水肿。按照发生的原因分心性水肿，肾性水肿，肝性水肿，营养不良性水肿等。按发生的部位分皮下水肿、肺水肿、脑水肿等。（三）发病机制(Mechanisms)正常人组织间液量相对恒定，依赖于体内外液体交换和血管内外液体交换的平衡。水肿的本质是组织间液过多，即以上平衡失调。1.血管内外液体交换失平衡（组织液的生成大于回流）正常组织间液由毛细血管动脉端滤出，静脉端回流，其机制为： 动脉端有效流体静压30-（-6.5）有效胶体渗透压（28-5）血浆滤出生成组织间液。 静脉端有效流体静压12-(-6.5)有效胶体渗透压（28-5）组织间液回流入毛细血管静脉端剩余的组织间液须经淋巴回流。如果上述任何因素发生改变即使组织液生成大于回流。 （1）毛细血管血压血高全身或局部的静脉压升高是毛细血管血压开高的主要原因。升高的静脉压逆向传递到小静脉和毛细血管静脉端，使毛细血管血压升高，有效流体静压随之升高，血浆滤出增多，且阻止静脉端回流，组织间液增多。如右心衰竭上、下腔静脉淤血，静脉压升高。（2）血浆胶体渗透压下降血浆胶体渗透压取决于血浆白蛋白含量，任何原因使血浆白蛋白减少，血浆胶渗压乃至有效胶体渗透压下降，组织液回流力量减弱，组织间液增加。如肝硬化患者肝脏合成白蛋白减少；肾病患者尿中丢失蛋白过多等。（3）微血管壁通透性增加正常微血管壁只允许微量蛋白通过，血浆白蛋白含量6-8g%，而组织间隙蛋白含量1g%以下。如果微血管壁通透性增加，血浆白蛋白减少，组织间隙蛋白增多，有效胶体渗透压下降，组织间隙水和溶质潴留。引起微血管壁通透性增加的因素很多。如炎症时、炎症介质组胺、激肽使微血管壁内皮细胞微丝收缩，内皮细胞变形，细胞间隙增大；缺氧、酸中毒可使微血管基底膜受损等。（4）淋巴回流受阻正常情况下，大约1/10的组织间液经淋巴回流，组织间隙少量蛋白经淋巴回流入血循环。即是组织液生成增多，淋巴回流可代偿性增加有抗水肿的作用。某些病理条件下，淋巴干道堵塞，淋巴回流受阻，不仅组织间液增多，水肿液蛋白含量增加，称为淋巴性水肿。如：丝虫病时，主要淋巴道被成虫堵塞、引起下肢阴囊慢性水肿。乳癌根治术清扫腋窝淋巴结引起前臂水肿。2.体内、外液体交换失平衡（钠水潴留）正常人钠水的摄入量和排出量处于动态平衡状态，故体液量维持恒定。钠水排出主要通过肾脏，所以钠水潴留基本机制是肾脏调节功能障碍。（1）肾小球滤过率下降肾小球滤过率主要取决于有效滤过压，滤过膜的通透性和滤过面积，其中任何一方面发生障碍都可导致肾小球滤过率下降。在心力衰竭、肝硬化腹水等有效循环血量下降情况下，一方面动脉血压下降，反射性的兴奋交感神经；另一方面由于肾血管收缩、肾血流减少，激活了肾素-血管紧张素-酮固酮系统，进一步收缩入球小动脉，使肾小球毛细血管血压下降，有效滤过压下降；急性肾小球肾炎，由于炎性渗出物和肾小球毛细血管内皮肿胀，肾小球滤过膜通透性降低；慢性肾小球肾炎时，大量肾单位破坏，肾小球滤过面积减少，这些因素均导致肾小球滤过率下降，钠水潴留。（2）肾小管重吸收增多a、近曲小管重吸收钠水增多目前认为在有效循环血量下降时，除了肾血流减少，交感神经兴奋，肾素-血管紧张素-醛固酮激活外，血管紧张II增多使肾小球出球小动脉收缩比入球小动脉收缩更为明显，肾小球毛细血管血压升高，其结果是肾血浆流量减少，比肾小球滤过率下降更显著，即肾小球滤过率相对增高，滤过分数增加。这样从肾小球流出的血液，因在小球内滤出增多，其流体静压下降，而胶体渗透压升高（血液粘稠），具有以上特点的血液分布在近曲小管，使近曲小管重吸收钠水增多。 b.肾血流的重新分布各种原因引起有效循