病理生理学第三章 水电解质代谢紊乱

第四章水、电解质代谢紊乱

第一节概述

水是人体最重要的组成成分之一，约占体重的60% 。体内的水分称为体液，体液由水及溶解在其中的电解质、低分子有机化合物和蛋白质等组成。细胞内外各种生命活动都是在体液中进行的。机体体液容量、各种离子浓度、渗透压和酸碱度的相对恒定，是维持细胞新陈代谢和生理功能的基本保证。水和电解质平衡是通过神经- 内分泌系统及相关脏器的调节得以实现的。当体内水、电解质的变化超出机体的调节能力和（或）调节系统本身功能障碍时，都可导致水、电解质代谢紊乱。临床上水、电解质代谢紊乱十分常见，它往往是疾病的一种后果或疾病伴随的病理变化，有时也可以由医疗不当所引起。严重的水、电解质代谢紊乱又是使疾病复杂化的重要原因，甚至可对生命造成严重的威胁。

一、体液的组成及分布

体液由细胞膜分为细胞内液和细胞外液。细胞内液占总体液的三分之二，约占体重的40% ，是细胞进行生命活动的基质。细胞外液占总体液的三分之一，约占体重的20% ，是细胞进行生命活动必须依赖的外环境或称机体的内环境。细胞外液可由毛细血管壁进一步划分为细胞间液和位于血管内的血浆，细胞间液约占体重的15% ，血浆约占5% ，血浆是血液循环的基质。

另外有一小部分细胞外液称为透细胞液（transcellular fluid ），约占体重1~2% 。透细胞液又称第三间隙液（third space fluid ），是指由上皮细胞耗能分泌至体内某些腔隙（第三间隙）的液体，如消化液、脑脊液和胸腔、腹腔、滑膜腔和眼内的液体等。

体液的含量和分布受年龄、性别、脂肪多少等因素的影响，因而存在个体差异。不同年龄、性别体内各部分体液的含量见表4-1 。婴幼儿的生理特性决定其具有体液总量大、细胞外液比例高、体内外水的交换率高、对水代谢的调节与代偿能力较弱的特点。老年人体液总量减少，以细胞内液减少为主。机体肌肉组织含水量高（75~80% ），脂肪组织含水量低（10~30% ），故肥胖者体液量较少。因此，婴幼儿、老年人或肥胖者若丧失体液，容易发生脱水。

表4-1 正常人体液的分布和容量（占体重的百分比，% ）

成人（男）

成人（女）

儿童

婴儿

新生儿

老年人

体液总量

60

55

65

70

80

52

细胞内液

40

35

40

40

35

27

细胞外液

20

20

25

30

45

25

细胞间液

15

15

20

25

40

20

血浆

5

5

5

5

5

5

二、体液中电解质的含量、分布及特点

体液中的电解质一般以离子形式存在，主要有Na + 、K + 、Ca 2+ 、Mg 2+ 、Cl - 、HCO 3 - 、HPO 4 2 - 、SO 4 2 - 、有机酸根和蛋白质阴离子等。各种体液中电解质的含量见表4-2 。

表4-2 体液中主要电解质的含量

血浆mEq/L

细胞间液mEq/L

细胞内液mEq/L

阳离子

Na +

142

140

10

K +

5

5

150

Ca 2+

5

5

极低

Mg 2+

3

3

40

总量

155

153

200

阴离子

Cl -

103

112

3

HCO 3 -

27

28

10

HPO 4 2 -

2

4

142

SO 4 2 -

1

2

5

有机酸根

6

6

—

蛋白质

16

1

40

总量

155

153

200

机体各组织或细胞中体液电解质的组成和含量有以下特点：

1 ．任何部位的体液，其阴离子和阳离子所带的电荷总数相等，使体液保持电中性。

2 ．细胞内、外液电解质含量的差异显著。细胞外液的阳离子以Na + 为主，阴离子以Cl - 和HCO

3 - 为主；细胞内液的阳离子以K + 为主，阴离子以HPO

4 2 - 和蛋白质为主。

3 ．细胞内、外液的电解质总量不等，以细胞内液为多。由于细胞内液中蛋白质阴离子和二价离子的含量较多，其产生的渗透压相对一价离子为小，因此细胞内、外液的渗透压基本相等。

4 ．血浆和细胞间液的电解质组成与含量非常接近，仅蛋白质含量有较大差别。血浆蛋白质含量为60 ～80g /L ，细胞间液蛋白质含量则极低，仅为0.

5 ～ 3.5g /L 。这种差别是由毛细血管壁的通透性决定的，对维持血容量恒定、保证血液与组织间液之间水分的正常交换具有重要生理意义。

三、静水压和渗透压

体液中的水分在不同体液腔隙之间的移动取决于两种压力：静水压和渗透压。

1 ．静水压

2 ．渗透压

正常血浆渗透压范围为280~310mmol/L ，在此范围内为等渗，低于280 mmol/L 为低渗，高于310mmol/L 为高渗。由血浆蛋白质产生的胶体渗透压虽然仅占血浆渗透压的1/200 ，但对血管内外液体交换及血容量维持恒定具有重要意义。

四、体液的交换

1 ．血浆与细胞间液间的体液交换血浆与细胞间液由毛细血管壁相隔，除大分子蛋白质外，水、小分子有机物和无机物可自由通过毛细血管壁进行交换。决定血浆与细胞间液间水分交换的因素为：①毛细血管血压（毛细血管内流体静压）；②细胞间液胶体渗透压；③血浆胶体渗透压；④细胞间液流体静压。前两者促使体液进人组织间隙（有利于血浆超滤液滤过使生成细胞间液）；后两者促使体液进入毛细血管内（有利于重吸收使细胞间液回流进入毛细血管静脉端）。

任何原因使有效滤过压过高致细胞间液生成过多且超过淋巴回流量，或淋巴回流受阻，可导致血液与细胞间液之间体液交换失平衡。这是局部和全身性水肿发生的基本机制。

2 ．细胞内外体液的交换细胞膜对水和葡萄糖、氨基酸、尿素、尿酸、肌酐、O 2 、CO 2 等小分子物质能自由通过；对其他物质，包括Na + 、K + 、Mg 2+ 和Ca 2+ 等离子，须选择性地经某种转运方式在细胞内外进行交换。例如，细胞膜上有“钠泵”（sodium pump ），即Na + -K + -A TP 酶，在消耗A TP 条件下，该酶把Na + 泵出细胞外，同时把K + 泵入细胞内，以维持细胞内外Na + 、K + 的浓度差。细胞内外水的交换动力主要是晶