第12章--水和无机盐代谢

第十二章水和无机盐代谢体液主要内容水平衡电解质平衡水和电解质平衡的调节微量元素及镁代谢钙、磷代谢掌握体液的电解质分布特点，水和电解质的生理功能，水的来源与去路，水和电解质平衡的调节，钙、磷代谢的调节。熟悉体液的含量与分布，钠、钾、氯的代谢，钙、磷的生理功能、吸收与排泄，血钙与血磷。了解体液的交换，钙磷在体内的含量、分布，微量元素的代谢。学习要点概述体液：指由体内水及溶解于水中的无机盐和有机物组成的，广泛分布于细胞内外的液体。电解质：体液中以离子状态存在的无机盐、某些小分子有机物和蛋白质，主要是无机盐。细胞的正常代谢和功能与体内水、电解质的含量、分布、组成保持相对稳定密切相关。第一节体液体液的含量和分布体液电解质的组成、含量及其分布特点各部分体液间的交换1、体液的含量和分布体液:成人体液总量约占体重60%体液细胞内液(40%)细胞外液(20%)血浆(5%)组织间液(15%)一、体液的含量和分布各种体液的生理作用细胞内液：提供大部分生化反应场所血浆：沟通了各组织、器官之间的联系组织间液：构成内环境，是细胞摄取营养物质和排出代谢产物的渠道细胞外液：2、影响体液含量和分布的因素体液含量及分布因年龄、性别、胖瘦情况而异。年龄体液的含量随年龄的增长而下降性别一般男性体液的含量较女性为高胖瘦肌细胞中的体液含量明显高于脂肪细胞婴幼儿调节水和电解质平衡的能力较差，易发生水和电解质平衡失调1、体液电解质的含量按含量不同可分为：主要有K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、HCO3-、HPO42-、有机酸根和Pr-等主要有铁、铜、锌、硒、碘、钴、锰、钼、氟、硅等二、体液的电解质含量及其特点1）.主要电解质：2）.微量电解质：15151501501213.527179.5194111010501001020--7.886378.88194147147441.252.512153.25155.51141143030120.517.57.50.1251153.125155.5142142552.551.531511551031032727120.5166216139.5155血浆体液中各种电解质的含量组织间液mmol/Lmmol/L*细胞内液电解质阳离子Na+K+Ca2+Mg2+总计阴离子Cl-HCO3-HPO42-SO42-有机酸蛋白质总计mmol/Lmmol/L*mmol/Lmmol/L*mmol/L*：电荷浓度2、体液电解质分布的特点1）.各体液中正、负离子总量相等（即阴阳离子平衡）2）.各体液中主要的正、负离子不同细胞内液细胞外液主要阳离子主要阴离子Na+K+Cl-HCO3-HPO42-Pr-3）.各种体液渗透压基本相等4）.各体液中蛋白质的含量不同细胞内液＞血浆＞组织间液（对维持血浆胶体渗透压有着重要作用）第二节水平衡•水的生理功能•水平衡——水的摄入与排出一、水的生理功能(一)细胞的组成成分(二)调节体温(三)运输作用(四)促进并参与物质代谢是良好溶剂，提供反应环境作为反应物，直接参与代谢(五)润滑作用唾液、泪液、关节液、粘液等二、无机盐的生理功能1、维持体液渗透压和酸碱平衡Na+Cl-维持细胞外液的晶渗压（容量）K+HPO42-维持细胞内液的晶渗压（容量）K+组成血红蛋白缓冲体系/Na+组成碳酸氢盐缓冲体系2、维持神经、肌肉兴奋性神经、肌肉兴奋性[Na+][K+]+[Ca2+][Mg2+][H+]++∝心肌兴奋性[Na+][K+]+[Ca2+][Mg2+][H+]++∝4、维持细胞的正常的新陈代谢1）、作为酶的辅酶或激活剂Cl-是淀粉酶的激活剂2）、参与或影响物质代谢例：K+参与糖原和蛋白质等的代谢细胞合成糖原和蛋白质时，K+进入细胞，反之，糖原和蛋白质分解时，K+返回血浆临床应用静脉滴注胰岛素葡萄糖液，以缓解高血钾外源性葡萄糖胰岛素糖原K+大量进入细胞从而缓解了高血钾3、构成组织细胞成分水平衡钠、氯代谢钾代谢第三节水和钠、钾、氯的代谢一、水平衡——水的来源和去路（一）水的来源1.饮水：成人一般约1200ml/d2.食物水：成人约1000ml/d3.代谢水（内生水）：成人约300ml/d来自物质代谢生物氧化过程所产生的水，称为代谢水（内生水）。合计：2500ml/d（二）水的去路1.肺排水：成人一般约350ml/d3.消化道排水：成人一般约150ml/d2.皮肤排水：非显性出汗：成人约500ml/d显性出汗：因环境温度、湿度及活动强度而不同4.肾排水：成人一般约1500ml/d合计：2500ml/d肾排水目的有二：水的动态平衡与临床的关系正常成人每日进出水量：2500ml/d最低生理需要量：1500ml/d此数值常被称作为最低需水量，是临床补充水分的一个依据。排多余的水：此量通常为多饮多排排代谢废物：成人每天约产生的代谢废物35g，约需500mL尿液溶解，故正常成人最低尿量为500ml/d二、钠和氯、钾的代谢1、含量和分布含量：以体重60Kg的人为例含Na+约60g、Cl-约100g血清[Na+]:138~145mmol/L血清[Cl-]:103mmol/L分布：主要在细胞外液及骨骼，骨骼为体内的钠储存库。（一）钠、氯代谢2、摄入和排出主要来自食盐，由胃肠道吸收。尿、汗、粪90%的Na+从肾排出摄入：排出：多吃多排、少吃少排、不吃不排。肾排Na+特点：经肾随尿排出（二）、钾代谢1、含量和分布保持血浆[K+]恒定具有重要意义分布：主要在细胞内液血清[K+]:3.5～5.5mmol/L含量：以体重60Kg的人为例，含K+约120g2、影响血浆[K+]恒定的因素1.物质代谢2.体液H+浓度合成1g糖原,0.15mmolK+进入细胞内合成1g蛋白质,0.45mmolK+进入细胞内糖原或蛋白质分解,则有同样量K+出胞外临床上注射葡萄糖和胰岛素治疗高血钾酸中毒常伴高血钾,碱中毒常伴低血钾3、摄入和排出正常成人需钾2～4g/日,正常膳食可满足摄入排出90%经肾由尿排出多吃多排,少吃少排,不吃也排肾排K+特点：（四）低血钾与高血钾1、低血钾血[K+]3.5mmol/L称为低血钾。原因：①摄入过少如摄食障碍、禁食②丢失过多如严重吐泻、过多利用利尿剂③分布异常如糖尿病酸中毒治疗原则：最好口服补钾；切忌10%KCl静脉推注；需静脉滴注，应注意“四不宜”原则即不宜过早(见尿补钾)不宜过多不宜过浓不宜过快(注意滴速)2、高血钾血[K+]5.5mmol/L称为高血钾。原因：①输入钾过多如输入钾过多过快②排泄障碍常见肾功能衰竭③分布异常细胞内钾外移（烧伤、缺氧）•调节水盐平衡的成员神经系统激素主要通过肾脏的功能实现•水盐代谢调节特点①动因：体液容量和渗透压的变化。②调节效应：通过调节摄入量与排出量，使体液的容量、渗透压、各种离子的浓度和比例等在整体上维持相对平衡。三、水和无机盐代谢的调节一）、神经调节高盐饮食、机体失水(1%～2%)大脑皮层丘脑下部渗透压感受器口渴饮水细胞外液渗透压恢复正常刺激细胞外液渗透压1、抗利尿激素(ADH)------9肽激素分泌：下丘脑视上核,室旁核储存：神经垂体分泌调节:下丘脑渗透压感受器左心房血容量感受器颈动脉及主动脉压力感受器二）、激素调节ADH的主要作用增加肾远曲小管和集合管对水的重吸收，调节水代谢，维持体液渗透压作用机制ADH+上皮细胞表面受体ACATPcAMP膜蛋白磷酸化水通道开放肾小管对水的重吸收↑+2、醛固酮（盐皮质激素）分泌：肾上腺皮质球状带作用：促进肾远曲小管和集合管排K+和H+、重吸收Na+，Cl-、H2O伴Na+被动重吸收保Na+、保水、排K+、排H+，增加血容量(排钾保钠)总的作用：作用机制：醛固酮入细胞核转录和合成醛固酮诱导蛋白肾小管上皮细胞膜上的钠泵运转肾小管对Na+重吸收↑容量感受器压力感受器渗透压感受器血容量血压血浆渗透压ADH　血浆中的血管紧张素原血管紧张素I（十肽）血管紧张素II（八肽）转化酶肾素Na＋重吸收水吸收血容量血压血浆渗透压水和电解质代谢的调节1.肾素-血管紧张肽系统(活性↑,醛固酮分泌↑)醛固酮分泌↑3.血[Na+]:血[Na+]↑醛固酮分泌↓[Na+]/[K+]比值↑醛固酮分泌↓[Na+]/[K+]比值↓醛固酮分泌↑2.血[K+]：血[K+]↑醛固酮分泌影响因素雌激素：促使水、钠在体内潴留3、其他激素胰岛素：促进钾入细胞甲状腺激素：增加钾移出细胞，随尿排出激素释放作用部位功能ADH醛固酮心钠素垂体远曲小管集合管重吸收水维持水平衡肾上腺皮质同上保钠排钾,维持电解质平衡心房细胞髓袢升支重吸收钠↓抗醛固酮抗ADH总结钙、磷的含量和分布钙、磷的生理功能血钙和血磷钙磷的吸收与排泄钙磷代谢的调节第四节钙、磷代谢一、钙、磷的含量和分布含量钙2%700～1400g磷0.8%～1.2%400～800g(占成人体重)钙、磷是人体含量最丰富的无机元素磷骨、牙：85%体液、软组织：15%钙羟磷灰石结晶无定形磷酸钙沉淀体液钙不扩散钙:与蛋白质结合可扩散钙骨、牙(99%)分布游离钙(Ca2+)难离解化合物磷钙二、钙、磷的生理功能1.构成骨和牙的主要成分，起支持和保护作用2.第二信使作用5.降低神经肌肉兴奋性1.参与成骨2.参与核苷酸和核酸的组成3.参与体内糖复合物的合成4.参与辅酶(基)的组成5.参与酶的共价修饰6.磷酸根参与绝大多数代谢过程7.构成体内缓冲体系生理功能4.增强心肌的收缩，与K+相拮抗3.参与血液凝固钙磷共同的功能——形成骨胳，起机体支架的作用三、血钙和血磷(一)血钙(指血浆钙)游离钙难解离钙45%蛋白结合钙(50%)可扩散钙不扩散钙只有Ca2+才能发挥生理功能成人:2.25～2.75mmol/L儿童:2.5～3.0mmol/LCa2++血浆蛋白质血浆蛋白结合钙当血[Ca2+]0.9mmol/L时,发生手足搐搦☆正常时浓度恒定☆血钙的存在形式HCO3-[H+]☆与临床的关系游离钙神经肌肉兴奋性PH碱中毒(二)血磷1.定义:血浆中的无机磷酸盐中所含的磷量血钙和血磷浓度相互影响，两者呈反向变化血钙↑→血磷↓;血钙↓→血磷↑2.浓度：正常成人血磷:1.0～1.6mmol/L乘积=35~40成骨作用=溶骨作用（正常成人）乘积＞40，钙磷以骨盐形式沉积（少年儿童）乘积＜35，骨盐溶解（佝偻症）(三)血钙和血磷浓度每100ml血液中钙磷的质量之积是一常数正常人钙磷浓度(mg/dl)乘积为35～40四、钙磷的吸收与排泄（一）钙的吸收与排泄1、吸收•部位：小肠上段（十二支肠和空肠）•钙的吸收与年龄成反比2、排泄——主要由消化道随粪便排泄（二）磷的吸收与排泄1、吸收（与钙相似）2、排泄——主要由泌尿道小便排泄3.钙、磷吸收的影响因素：钙1,25-(OH)2D3(主要)：促进肠对钙磷的吸收酸性条件：利于吸收(钙盐溶解度增加)年龄:成负相关草酸、磷酸等与钙结合成不溶性钙盐，阻碍钙的吸收与食物中钙磷比例有关(应1:1～1:1.2)磷酸性条件利于吸收钙、镁、铁等离子过多时，易与磷酸根结合成不溶性盐影响吸收1,25-(OH)2D3吸收钙磷的吸收与排泄食物钙磷肠道血管骨骼成骨溶骨肾粪便排泄重吸收60%～80%磷20%钙尿排泄80%钙20～40%磷钙十二指肠和空肠钙磷磷五、钙磷代谢的调节参与钙磷代谢的激素1,25-(OH)2D3甲状旁腺素(PTH)降钙素(CT)作用靶器官肾小肠骨(一)1,25-(OH)2D3合成1.合成及调节VitD325-(OH)D31,25(OH)2D324,25-(OH)2（无活性）1,24,25-(OH)3D3(无活性)1α-羟化24-羟化(肾)25-羟化(肝)1α-羟化24-羟化●反馈调节：1,25(OH)2D3↑1,25(OH)2D3生成↓24,25-(OH)2D3生成↑●激素调节：PTH1,25(OH)2D3生成↑24,25-(OH)2D3生成↓生理剂量CT1,25(OH)2D3生成↓25-羟化酶(肝)1α-羟化酶(肾)24-羟化酶(肾)+1α-羟化酶调节2.1,25(OH)2D3对钙磷代谢的调节作用CaBP促进钙的吸收m