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第十七章 水和电解质代谢
(Water Electrolyte Metabolism)
水和电解质是构成体液(body fluid)的主要成分。体液是体内水分及溶于水中无机盐和有机物的总称。成人体液约占体重的60%。
体液中的无机盐、小分子有机物和蛋白质等常以离子状态存在，故又称为电解质。环境变化和某些疾病等，可导致水、电解质平衡失调，引起严重后果，甚至危及生命。 幻灯片2
第一节 水代谢 (Water Metabolism) 一、水的功能 (一)调节体温
1g水从15℃升至16℃时，需吸收4.2J(1cal)热量；1g水在37℃时，完全蒸发需吸收2 415J(575cal)热量。水的流动性大，导热性强，有利于热量散发。 (二) 参与物质代谢及运输作用
水是体内的良好溶剂；水直接参与水解、水化、加水脱氢等代谢反应；运输营养物质和代谢产物。 (三)润滑作用
有良好的润滑作用。 (四)结合水的作用
与生物大分子结合，保持组织、器官的形态。 幻灯片3
二、水的摄入与排出 (一)水的摄入 饮水(1 200ml)
成人每天需水 (2500ml) 食物水 (1 000ml) 代谢水(300ml) (二)水的排出
1. 肺排水 成人每天由肺以水蒸气形式排出水约350ml。
2. 皮肤排水 成人每天非显性出汗 500ml；显性出汗量与环境温度、湿度及活动强度有关。
汗液是低渗溶液，大量出汗可导致Na+、K + 和Cl-等电解质的丢失。 幻灯片4
3. 消化道排水 各种消化腺分泌的消化液，每天约8000ml，其中绝大部分被肠道重吸收，
只有150ml左右随粪便排出。
各种消化液的pH、电解质含量(mmol / L)及每天分泌量(ml) 消化液 pH Na+ K+ Ca2+ Cl- 唾液 6.6～7.1 10～30 15～25 1.5～4 10～30 胃液 胰液 胆汁 小肠液 1.0～1.5 7.8～8.4 20～60 148 6 ～7 7 - 3 3.5～7.5 - 145 40～80 110 80～105 HCO3- 10～20 - 80～110 40 30～75 分泌量 1000～1500 1500～2500 1000～2000 500～1000 1000～3000 6.8～7.7 130～140 7 ～10 7.2～8.2 100～142 10～50
在呕吐、腹泻、胃肠减压、肠瘘等时，导致不同性质的失水、失电解质，故补液时应根据丢失消化液的性质决定其应补充的电解质种类。 幻灯片5 4．肾排水
(1) 正常人尿量约1 500ml/d，受饮、排水量影响。
(2) 成人由尿排出至少35g/d代谢废物，溶解1g需15ml水，故最低尿量为500ml。低于此值称少尿。
成人每天水的摄入与排出量 水的摄入(ml/天) 饮水 食物水 总计 1 200 1 000 2 500 水的排出(ml/天) 呼吸 皮肤 粪便 肾 350 500 150 1 500 2 500 代谢水 300
正常需水量 2 500ml；最低需水量 1 200ml。 正常尿量 1 500ml；最低尿量 500ml。 幻灯片6
第二节 电解质代谢
(Electrolyte Metabolism)
体内的电解质主要为各种无机盐，主要的阳离子为K+、Na+、Ca2+和Mg2+，主要的阴离子为Cl-、HCO3-和HPO42-等。 一、电解质的功能
(一)维持体液渗透压和酸碱平衡
1. Na+、Cl-主要维持细胞外液的渗透压；K+、 HPO42- 主要维持细胞内液的渗透压。 2. 体液中的HCO3-、HPO42-等及相应的酸类可形成缓冲对；K+可与H+和Na+进行交换，维持和调节体液酸碱平衡。 幻灯片7
(二)维持神经、肌肉的兴奋性
K [ + ] + a N [ ] + 1.神经、肌肉兴奋性∝
M [ + ] 2+ a C [ ] + H [ + ] 2+ g ] 2+
a C [ + ] + a N [ 2.心肌兴奋性∝
M [ + ] + H [ + ] 2+ ] + g (三)构成组织细胞成分
所有组织细胞都含电解质，如钙、磷和镁是骨、牙组织中的主要成分；含硫酸根的蛋白多糖参与构成软骨、皮肤等。 (四) 参与物质代谢
构成多种酶类的激活剂或辅助因子，Ca2+还参与凝血过程等。 幻灯片8
二、体液电解质的含量及其分布特点 (一)体液电解质的含量 电解质 血 浆 mmol/L 血浆 Na+ K+ Ca2+ Mg2+ 总计 Cl- HCO3- HPO42- SO42- 有机酸 蛋白质 总计 142 5 2.5 1.5 151 103 27 1 0.5 6 2 139.5 mEq/L 血浆 142 5 5 3 155 103 27 1 2 6 16 155 组 织 间 液 mmol/L 水 147 4 1.25 1 153.25 114 30 1 0.5 7.5 0.125 153.125 mEq/L 水 147 4 2.5 2 155.5 114 30 2 1 7.5 1 155.5 细 胞 内 液 mmol/L 水 15 150 1 13.5 179.5 1 10 50 10 - 7.88 78.88 mEq/L 水 15 150 2 27 194 1 10 100 20 - 63 194 K [
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(二)体液电解质分布的特点
1. 体液电解质含量以mEq/L表示，细胞内外阴、阳离子相等而呈电中性，以mmol/L表示无此特点。
2. 细胞外液阳离子以Na+为主，阴离子以Cl-和HCO3-为主；细胞内液阳离子以K+为主，阴离子以HPO42-和蛋白质负离子为主。
3. 以mEq/L表示，电解质总量细胞内液较外液高，但渗透压基本相等，是因为细胞内液含产生的渗透压较小的蛋白质和二价离子较多所致。
4. 血浆与组织间液的电解质组成及含量较接近，但血浆中蛋白质含量远大于组织间液，此差别有利于血浆与组织间液之间水的交换。 幻灯片10
二、钠、氯代谢
(一)含量与分布
1. 体内钠含量为40～50mmol/kg体重。其中约
40％结合于骨基质，约50％存在细胞外液，10％存在细胞内液。故血清钠浓度平均为142mmol/L。
2. 氯主要存在于细胞外液，血清氯浓度平均为103mmol/L。 (二)吸收与排泄
1. 人体所摄入的钠与氯主要来自食盐，需要量为4.5～9.0g/d，几乎全部被消化道吸收。 2. Na+、Cl-主要由尿伴行排出，尤对Na+排出有很强的调控能力，即“多吃多排、少吃少排、不吃不排”。肾钠阈为110～130 mmol/L。汗液亦可排出少量的Na+、Cl-，故大汗后应适当补钠。 幻灯片11 三、钾代谢
(一)含量与分布
1. 体内钾的含量为31～57mmol/kg体重。 2. 约98％的钾存于细胞内，浓度约150mmol/L ，而血清钾浓度仅为3.5～5.5mmol/L。 3. K+、Na+在细胞内外分布极不均匀，除细胞膜上钠泵的主要作用外，还受物质代谢等的影响。
(1) 合成或分解1g糖原，约有0.15mmol的K+进出细胞。高血钾时可用葡萄糖和胰岛素降低血钾浓度。
(2) 合成或分解1g 蛋白质，约有0.45mmol的K+进出细胞。创伤、感染、缺氧时，蛋白质分解增强，创伤恢复期，蛋白质合成增强，应注意血钾变化。 (3) 酸中毒可引起高血钾；碱中毒可引起低血钾。 幻灯片12
(二)吸收与排泄
1. 食物钾90％在消化道吸收，成人每天需钾2～3g。 2. 80％～90％的钾由尿排出，特点是“多吃多排，少吃少排，不吃也排” 。禁钾1～2周尿钾仍可达5～10 mmol/d。腹泻、呕吐、大汗时应适当补钾。 (三)低血钾与高血钾
1．低血钾 血钾低于3.5mmol/L称低血钾。
(1)原因：①摄入过少；②丢失过多；③细胞内、外分布异常。 (2)主要表现：软弱无力、倦怠、腹胀、尿潴留和呼吸困难等。
(3) K+对心肌有抑制作用，补钾时要坚持“见尿补钾”的原则，以口服为好，静脉补钾要注意速度。 幻灯片13
2．高血钾 血钾高于5.6mmol/L称为高血钾。
(1)原因：①钾输入过多；②排泄障碍；③细胞内钾外移。
(2)主要表现：极度疲乏、肌肉酸痛、肢体湿冷、面色苍白、嗜睡和心动过缓等，严重时心跳可停止于舒张状态。
(3)临床上对高血钾的处理：高血钾对心肌有严重毒性作用，应采取紧急措施降低血钾。除限制钾的进入量外，可注射大量葡萄糖及胰岛素促进K+向细胞内转移以降低血钾，或用葡萄糖酸钙及乳酸钠对抗K+的毒性作用。 幻灯片14
第三节 钙磷代谢
(Calcium, phosphorus metabolism)
一、钙磷的分布与功能 (一)钙磷的分布
钙占体重1.5%～2.2%，总量700～1400g。 磷占体重0.8%～1.2%，总量400～800g。
钙磷的分布 部 位 骨及牙 细胞内液 细胞外液 幻灯片15
(二)钙磷的功能
1. 构成以羟磷灰石为主要成分的骨盐。
参与血液凝固 有利于心肌收缩 降低神经肌肉兴奋性
降低毛细血管和细胞膜的通透性 参与信号传导 钙 含量(g) 1200 6 1 占总钙的(%) 99.3 0.6 0.1 含量(g) 600 100 0.2 磷 占总磷的(%) 85.7 14.0 0.03 2.血浆Ca2+
3. 磷的功能
组成核酸、磷脂、磷蛋白等 参与物质代谢的磷酸化反应 参与能量代谢
参与磷酸化和脱磷酸化的代谢调节 构成缓冲对参与酸碱平衡调节
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二、钙磷的吸收与排泄 (一)钙的吸收与排泄
1.钙的需要量与年龄和生理状态有关。
生物化学17.第十七章 水和电解质代谢
