病理生理学-水、电解质代谢紊乱(本科)

第三章水、电解质代谢紊乱

Disordersofwaterandelectrolytemetabolism第一节水、钠代谢紊乱（Disordersofwaterandsodiummetabolism）体液交换调节exchangesandregulation体液渗透压osmoticpressure体液容量与分布volume&distribution体液电解质组成compositionofelectrolytes一、正常水、钠代谢

（Normalwaterandsodiummetabolism）1.

体液容量与分布

*totalbodywater,TBW;intracellularfluid,ICF;extracellularfluid,ECF

表1正常人体液分布与容量（占体重%）（approximatevolumeofbodyfluidcompartments）

成人（男）妇女新生儿老年人TBW

6050-558052

interstitialfluid

15144020plasma

5455ICF

40353527ECF

20184525（Volume&distributionofbodyfluids）（ICF）（ECF）（Interstitialfluid）（Plasma）Table2

ELECTROLYTECOMPOSITIONOFBODYFLUIDS

Compartmentalconcentration(mEq/L)

plasma

interstitialfluid

intracellularfluidpositiveion

Na+14214010K+55150Ca2+550.0001

Mg2+

3340total155153200negativeion

Cl

1031123

HCO3

272810HPO42

24142SO42

125organicacid66—protein(Pr)16140

total

1551532002.体液电解质组成（Compositionofelectrolyteinbodyfluids）渗透压高渗透压低⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙H2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2O渗透压H2O■渗透压（Osmotic

pressure）

相邻两个体液腔隙的静水压相等，而体液中溶质的浓度不同，那么水将由溶质浓度低的腔隙向溶质浓度高的腔隙转移，推动水渗透的力称为渗透压。（Osmotic

pressure）3.渗透压（体液移动的动力）

【细胞外液渗透压构成】血浆总渗透压（280-310mmol/L）晶体渗透压（99.5%）（Na+、K+等晶体构成）胶体渗透压（0.5%）（蛋白构成）4.体液的交换调节

（Exchangesandregulationofbodyfluid）细胞内外液体交换调节(exchangebetweenICFandECF)血浆与细胞间液的交换调节

(exchangebetweenplasmaandinterstitialfluid)体内、外液体的交换调节

(exchangebetweenintra-andextra-bodyfluid)静水压渗透压交换动力静水压胶体压交换动力■细胞内外液体的交换运动H2OH2OH2OH2OH2OH2OH2ONa+Na+Na+（Exchangeoffluidbetweenthecytoplasmandtheinterstitialpace）■血浆与细胞间液交换运动（Exchangeoffluidbetweentheintoandoutofcapillaries）IsotonicHypertonicHypotonic■体内、外液体的调节（Exchangeofintra-andextra-bodyfluid）Total

2500Total

2500Stool

150Skin

500Waterofoxidation

300Lung

350Waterinfood

900Urine

1500Drinking

1300Dailyoutput(ml/day)Dailyintake(ml/day)Table:Watermovementbetweenoutside-insideofbody▲体内、外水的平衡交换（exchangeofwaterbalance）●食物提供：Na

100～200mmol/24h●钠排出：肾排出100～140mmol/24h（多吃多排，少吃少排，不吃不排）粪便排出>10mg/24h汗液含钠量约10～70mmol/L肠道消化液富含NaHCO3

▲体内、外钠平衡交换（regulationofsodiumbalance）

●钠含量与分布（Content&distributionofbodysodium)

Contentofsodium:50mmol/kg，totalbodysodium:60～80g/60kg.

DistributionofbodysodiumECF50%ICF10%Bone40%serumNa+

concentration:135~145mmol/L（包含）血浆渗透压的调节血容量维持的调节▲体液容量及渗透压的调节抗利尿激素（antidiuretichormone，ADH）

血清钠浓度↑口渴中枢（+）口渴感有效循环血量↓、AngII↑waterintake↑ECF↑渴感(thirst)

●血浆渗透压调节（regulationofplasmaosmoticpressure）

渗透压刺激

(>280mmol/L)

渗透压感受器（+）

ADHoutput↑

肾远曲小管重吸收H2O↑

非渗透压刺激（血容量、血压↓）

其他因素（应激,剧痛）【ADH作用于远曲小管、集合管对水重吸收】

ADH+V2受体（远曲小管、集合管管腔膜）膜内腺苷酸环化酶活性↑ATPcAMP↑细胞内蛋白激酶激活管腔膜上水通道蛋白（AQP2）数量↑上皮细胞对水通透↑远曲小管、集合管对水重吸收↑肾脏中分布AQP(aquaporins)种类：AQP1、AQP2、AQP3、AQP4。心房钠尿肽（atrialnatriureticpeptide,ANP;ANF）血容量和血压↑肾素分泌↓、对抗AngⅡ缩血管作用、

心房心肌细胞分泌ANF

抑制近曲小管Na+吸收、拮抗Ald作用●血容量维持调节（regulationofbloodvolume）肾素-血管紧张素-醛固酮系统（RAS）1.根据体液的渗透压、容量分类■渗透压分类：低渗性（低钠血症）；高渗性（高钠血症）；等渗性（正常血钠）■容量分类：体液容量不足；体液容量过多；体液容量正常

二、水钠代谢障碍的分类

（Classificationofthedisordersofwaterandsodiummetabolism）2.根据血浆容量与钠浓度分类（BasedonsodiumconcentrationandECF）脱水

(dehydration)

指人体由于饮水不足或病变消耗大量水分，不能及时补充，导致细胞外液减少而引起新陈代谢障碍的一组临床症候群，严重时会造成虚脱，甚至有生命危险，需要及时补充液体或相关电解质进行纠正和治疗。三、低容量性低钠血症（低渗性脱水

Hypotonicdehydration）

失钠多于失水，血清Na+浓度＜130mmol/L(130mEq/L)，血浆渗透压＜280mmol/L，伴有细胞外液的减少

。Hypovolemichyponatremiaissometimescalledhypotonicdehydration.ItishyponatremiawithlowervolumeofECF,decreasedserumsodiumconcentration(<130mmol/L)andplasmaosmoticpressure(＜280mmol/L).

1.原因与机制（Etiologyandpathogenesis）

发病的起因机体丢失大量体液或液体积聚后处理措施不当

■肾外失钠（Extrarenalfactors）▲消化液大量丢失（waterandsodiumlossthroughGItract）

▲经皮肤大量丢失（大量出汗）、大面积烧伤使血浆丢失

（waterandsodiumlossthroughtheskin）▲体液大量在体腔内积聚

（collectionofthefluidinperitonealcavity）■经肾丢失（Renalfactors）

▲限制钠盐摄入或长期大量用排钠、钾利尿药肾脏重吸收H2O、Na+减少肾小管性酸中毒▲慢性肾炎失盐▲Ald分泌不足▲急性肾衰多尿肾性因素肾外因素低渗性脱水（低容量性低钠血症）大量体液丢失？血容量减少后肾脏重吸收水增多(ADH↑)治疗上只补水未注意补钠normalinterstitialfluidintracellularfluidplasma2．对机体的影响（Effectsonbody）■细胞外液减少，易发生休克

（Symptomofcirculatoryfailure）失钠＞失水

细胞外液渗透压↓

细胞外水分向细胞内转移

细胞水肿细胞内水分↑

细胞外液↓↓↓休克血压↓↓血容量↓↓静脉塌陷、

Bp↓、脉速■血浆渗透压降低（Decreasedplasmaosmoticpressure）

▲口渴：早期可以没有口渴；中、后期会有口渴

▲尿液变化：早期患者，ADH分泌↓，尿量不减少；严重失水或晚期，ADH分泌↑，尿量减少（少尿）■脱水体症明显（Dehydratesymptom）■尿钠变化（Changeofnatriuresis）

▲经肾失钠的低钠血症患者，尿钠含量增多

▲肾外因素引起的低渗性脱水时尿钠减少（<10mmol/L）或无■其他的临床表现（Othermanifestation）中度患者：恶心呕吐、视力模糊、低血压、直立性昏倒。重症患者：神志淡漠、嗜睡、昏迷等。去除病因，防治发病。适当补液。补充生理盐水（休克治疗）。防治原则：

四、低容量性高钠血症

（高渗性脱水

Hypertonicdehydration）失水多于失钠，血清Na+浓度＞150mmol/L(150mEq/L)，血浆渗透压＞310mmol/L，伴有细胞外液量和细胞内液量减少。Hypertonicdehydrationismorelossinwaterthaninsodiumcomposition,causingserumsodiumconcentrationandplasmaosmoticpressurehigherthan150mmol/Land310mmol/L,respectively.■水丢失过多（Waterlostthansodiumlost）▲肾外丢失：肺失水；皮肤失水；胃肠道丧失低渗液▲肾性失水：中枢性、肾性尿崩症；渗透性利尿

1.原因与机制（Etiologyandpathogenesis）

发病的起因大量失水或丢失低渗体液和水摄入减少单纯失水、低渗液大量丧失■水摄入不足（Lackofwaterintake）皮肤、肾脏、呼吸道、胃肠道因素高渗性脱水（低容量性高钠血症）？水源断绝、不能或不会饮水渴感丧失

■细胞外液容量减少（DecreaseinECFvolume）

体液丢失细胞外液容量↓、渗透压↑尿量↓

▲高渗性脱水（早期）：尿钠偏高

ECF渗透压↑肾小管重吸收水>钠尿钠偏高▲重度高渗性脱水（晚期）：尿钠↓

血容量和肾血流量明显↓Ald分泌↑尿钠↓2．对机体的影响（Effectsonbody）■渴感求饮（Thirst）（渴感障碍者除外）▲血浆渗透压↑渗透压感受器（+）、口腔咽喉部干燥▲血容量↓AngII↑

口渴中枢（+）口渴NormalPlasmaInterstitialfluidIntracellularfluid■细胞内水分向细胞外转移（WaterwillshiftfromICFtoECF）

细胞外液高渗细胞内液向细胞外液转移

细胞外液渗透压有所回降早期患者不易休克ADH分泌↑肾小管重吸收水↑、Ald、Na+↑■CNS症状（CNSsymptom)

严重高渗性脱水ICF明显↓脑细胞脱水和脑静脉扩张脑出血和严重CNS症状■后期或严重患者：休克、肾衰（Shock,Renalfailure）■脱水热（Dehydrantfever）

细胞内液↓汗腺分泌↓机体散热功能↓体温↑去除病因，防治原发病。适当补液。待缺水得到纠正，给予生理盐水与5-10%葡萄糖混合液（适当补钠和补钾）。防治原则：

五、等渗性脱水（Isotonicdehydration）

水和钠以等比例丢失，或失液后经机体调节血浆渗透压仍在正常范围，血清Na+浓度为130~150mmol/L，血浆渗透压为280~310mmol/L。麻痹性肠梗阻；大量抽放胸、腹水；大面积烧伤和严重创伤使血浆丢失；呕吐、腹泻使等渗消化液丢失。

1．原因与机制（Etiologyandpathogenesis）

发病的起因短时间丢失大量等渗性液体

2．对机体的影响（Effectsonbody）【体液等比例丢失】InterstitialfluidIntracellularfluidPlasmaNormal

等渗性脱水常兼有低渗性及高渗性脱水的临床表现。

大量丢失等渗性体液ECF、血容量↓血压↓、尿量↓细胞脱水体温升高明显脱水外貌实验室检查：血pH7.29、血清Na+123mmol/L、血清Cl-98mmol/L、血清K+3.5mmol/L、血浆渗透压265mmol/L；

SB16mmol/L；血清尿素氮9.0mmol/L、尿检正常。CaseStudy患者：42岁，男性。2天前因食入不洁食物后出现恶心、腹痛、不能进食，每天十多次水样便。昨在本地医院抗炎治疗和输入1000ml5%葡萄糖，未见好转。入院检查：口唇发紫，皮肤弹性降低，眼窝下陷，脉搏无力，血压85/60mmHg，尿量400ml/日。问：（1）患者为什么会出现上述症状与体症？（2）其发生机制是什么？临床诊断：急性胃肠炎

1．病因与发生机制（EtiologyandPathogenesis）

■摄入过多水（Excessivewaterintake）Waterintoxicationoccurscharacteristicallywithanincreasedaccumulationoftotalbodywater,resultinginhyponatremiaanddecreasedplasmaosmoticpressure.However,asafact,thesodiumconcentrationisnormalorincreasedinthebody.七、高容量性低钠血症（水中毒Waterintoxication）血钠下降，血清[Na+]<130mmol/L，血浆渗透压<280mmol/L，但体钠总量正常或增多，患者有水潴留使体液量明显增多。

心衰、休克、肝硬化有效循环血量↓急性肾功能不全水中毒肾排水↓ADH分泌↑、GFR↓水负荷↑

■水排出减少（Decreasedwaterloss

）

▲ADH分泌不当（inappropriateADHsecretion）■细胞水肿（Cellularswelling）

ECF↑、渗透压↓水入细胞内↑细胞水肿■轻度和慢性水中毒（低盐综合征，lowsaltsyndrome）

■急性重度水中毒（血清[Na+]＜120mmol/L）CNS症状出现较早(凝视、失语、嗜睡），脑疝致呼吸、心跳骤停。■肾排水功能减退（GFR↓↓）

2.对机体的影响（EffectsonBody）

■细胞外液量增加，血液稀释：心衰、皮下水肿发生ADH↑肾排水↓水中毒▲其它原因

疼痛、恶心和情绪应激交感（+）肾上腺皮质功能↓GC↓

外源性ADH输入（加压素、催产素）

六、水肿（Edema）

1.概念（Concept）

过多液体聚积在细胞内，称为细胞水肿（细胞水化）Excessaccumulationofintracellularfluidiscalledcellularswelling.过多等渗性体液在体腔内聚积，称为积水（hydrocele）Whenaccumulationofexcessfluidlocatesinthecavitiessuchaspleuralandperitonealcavity,edemaisalsotermedhydrops.

水肿是指过多体液在组织细胞间隙或体腔中积聚Edama,apathologicprocesscausedbydiseases,referstothepresenceofexcessfluidinthebodytissues.Inmostcases,edemaoccursmainlyintheECFcompartment,includinginterstitialcompartmentandsomecavitiesinthebody.

2.分类（Classification）

系统分类（Systemclassification）

全身性水肿（anasarca）局部性水肿（localedema）

部位命名（Variableorgansandtissues）

brainedema,lungedema,andsoon.

起源病因命名（Causativediseases）

cardiacedema,hepaticedema,renaledema,lymphaticedema.

3.水肿发生机制（Mechanismsofedema）

血管内外体液交换失平衡；体内外液体交换失平衡。

（Imbalanceofexchangebetweenintra-andextra-vascularfluid）（1）血管内外体液交换失平衡的原因和机制

蛋白合成↓，丢失、消耗↑，血稀释有效胶体渗透压↓

■血浆胶体渗透压降低（Decreasedplasmacolloidosmoticpressure）

有效胶体渗透压是对抗血浆液体由cap滤出和促回收的主要力。

V回流受阻、血容量↑、动脉扩张cap有效流体静压↑

■毛细血管有效流体静压升高（Hydrostaticpressureriseincapillaries）

cap有效流体静压升高是引起局部和全身水肿最常见的因素。

■微血管壁通透性升高（Increasedcapillarypermeability）

渗出性炎症、缺氧、酸中毒、过敏等微血管壁通透性↑

■淋巴回流受阻（Lymphaticobstruction）淋巴管压迫或阻塞淋巴液回流受阻间液胶体渗透压↑（2）体内外液体交换平衡失调（钠、水潴留）（Imbalanceofexchangebetweenintra-and