第一節(jié) 正常人體水和電解質(zhì)的分布調(diào)節(jié)
(Distribution of water and electrolyte in nomal body)
一、正常人體液和電解質(zhì)分布
(Distribution of water and electrolyte in nomal body)
水是人體內(nèi)含量最多的成分,體內(nèi)的水和溶解在其中的物質(zhì)構(gòu)成了體液(body fluid)。體液中的各種無機鹽、低分子有機化合物和蛋白質(zhì)都是以離子狀態(tài)存在的,稱為電解質(zhì)(electrolate)。人體的新陳代謝是在體液中進行的,體液的含量、分布、滲透壓、pH及電解質(zhì)含量必須維持正常,才能保證生命活動的正常進行。
(一)體液的分布
正常成年男性的體液含量約占體重的60%,其中40%分布在細(xì)胞內(nèi),稱為細(xì)胞內(nèi)液。20%分布在細(xì)胞外,稱為細(xì)胞外液。細(xì)胞外液中,血漿約占5%,組織間液占15%(圖3-1-1)。
圖3-1-1 體液的含量分布
體液的含量分布因年齡、性別和體型不同有很大差異。如:人體內(nèi)體液總量隨年齡增長而減少,新生兒、嬰幼兒、學(xué)齡兒童體液總量分別占體重的80%、70%、65%;主要是組織間液比重依次減少。
脂肪和肌肉組織比較含水量少,肌肉含水約75-80%,脂肪含水約10-30%。一般情況下,女性脂肪含量較多,肥胖者體液含量較非肥胖者明顯少,因此肥胖者對失水疾病耐受差。(見表3-1-1)
表3-1-1 體型對體液的影響
體重(kg) 體液總量(%) 總含水量(L) 失水量(L)
肥胖者 70 42.8 30 4
非肥胖者 70 64.2 40 4
(二)電解質(zhì)在體液中的分布及含量
電解質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)外分布和含量有明顯差別。細(xì)胞外液中陽離子以Na+為主,其次為Ca2+。陰離子以Cl-最多,HCO3-次之。細(xì)胞內(nèi)液陽離子主要是K+,陰離子主要是HPO42-和蛋白質(zhì)離子。含量(見表3-1-2)。
表3-1-2 細(xì)胞內(nèi)、外液主要電解質(zhì)含量
陽離子(mmol/L) 陰離子(mmol/L)
細(xì)胞外液
(血漿)
Na+ Ca2+<>/sup Cl- HCO3-
140 5 104 24
細(xì)胞內(nèi)液
K+ Mg2+ HPO42- 蛋白離子
150 26 100 65
無論是細(xì)胞內(nèi)液還是細(xì)胞外液,陽離子所帶的正電荷和陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)相等,因而體液都呈電中性。表中Na+、CI-、HCO3-含量值最常用。
二、人體每日水出入量(Daily water intake and excretion)
正常人每日水的攝入量和排出量處于動態(tài)平衡。水的來源有飲水、食物含水。代謝水,又稱內(nèi)生水,是體內(nèi)物質(zhì)氧化生成的水。機體排水的途徑包括:皮膚不感性蒸發(fā),呼吸道蒸發(fā),糞便排水及腎臟排水。一般情況食物含水、代謝水、皮膚、呼吸道及糞便排水相對恒定,隨著飲水量的增減、腎臟排水相應(yīng)變化但總的攝入與排出大致相等(見表3-1-3)
表3-1-3 正常成年人每日水的出入量
水的入量(ml)
水的出量(ml)
飲水
1000-1300 皮膚不感性蒸發(fā) 500
食物含水 700-900 呼吸道蒸發(fā) 350
代謝水 300 糞便排水 150
腎臟排水 1000-1500
總量 2000-2500 2000-2500
三、體內(nèi)水交換及體液的滲透壓( Water exchange and fluid osmolality)
(一)體內(nèi)各部分體液間的水不斷進行交換,其交換量保持平衡
1.血漿和組織間液之間有毛細(xì)血管壁,除血漿蛋白質(zhì)外,水和小分子溶質(zhì)均可自由通過。因此,以血漿電解質(zhì)代表細(xì)胞外液電解質(zhì),組織間液和血漿不同是血漿中含有蛋白質(zhì)、形成血漿膠體滲透壓。(圖3-1-2)
圖3-1-2 血漿和組織間液水,電解質(zhì)交換
2.組織間液和細(xì)胞內(nèi)液之間存在著細(xì)胞膜,細(xì)胞膜對水和小分子溶質(zhì)(如尿素)可以自由通過。電解質(zhì)雖然經(jīng)常出入細(xì)胞,但其通過細(xì)胞膜并不自由,受多種因素制約,所以細(xì)胞內(nèi)外離子成分差別很大。如細(xì)胞內(nèi)主要為K+,細(xì)胞外主要為Na+,與細(xì)胞膜鈉泵等等結(jié)構(gòu)作用有關(guān)。(圖3-1-3)
圖3-1-3 電解質(zhì)通過細(xì)胞的制約因素
3.溶液的滲透壓取決于溶質(zhì)的分子或離子數(shù)目,體液內(nèi)起滲透作用的溶質(zhì)主要是電解質(zhì)。細(xì)胞內(nèi)、外的滲透壓是相等的,當(dāng)出現(xiàn)滲透壓差別時,主要靠水的移動來維持細(xì)胞內(nèi)、外液滲透壓平衡。(見圖3-1-4)
圖3-1-4 維持細(xì)胞膜兩側(cè)滲透壓平衡示意圖
四、消化液在水,電解質(zhì)平衡中的意義
(Functions of gastrointestinal fluid in water and electrolyte balance)
人體由消化道攝入水和電解質(zhì)。在食物消化過程中消化道分泌大量消化液,成年人達8000m1/日,消化液完成消化功能后幾乎全部重吸收。從表2-4可知道,消化道各段分泌液所含電解質(zhì)不同,胃液中主要含Cl-、HCO3-為零呈酸性;小腸中胰液、膽汁、腸液主要含Na+ 、HCO3-為堿性;各階段消化液中所含K+和血槳相近甚至明顯高于血槳。在疾病狀態(tài)下,如嘔吐、腹瀉、引流、造瘺等均會丟失大量消化液,導(dǎo)致水、電解質(zhì)代謝紊亂。

表3-1-4血漿及消化液電解質(zhì)含量(mmol/L)
Na+ K+ Cl- HCO3-
血漿 140 3.5-5.5 104 23-28
唾液 10-40 26 10-30 <10
胃液 20 10-20 150 0
胰液 140 5 40 110
膽汁 140 5 100 40
腸液 140 5-15 60-110 30-80
五、水和電解質(zhì)平衡的調(diào)節(jié)
(Regulation of water and electrolyte balance)
人體水、電解質(zhì)平衡受神經(jīng)和體液的調(diào)節(jié),這種調(diào)節(jié)主要通過神經(jīng),激素控制水的攝入量和腎的排出量完成。
(一)ADH的調(diào)節(jié)(Regulation of ADH)
當(dāng)細(xì)胞外液滲透壓升高時,刺激下丘腦視上核滲透壓感受器,使ADH分泌增加;當(dāng)血容量下降時,對容量感受器刺激減弱,使ADH分泌增加。腎臟遠(yuǎn)曲小管和集合管重吸收水增多,細(xì)胞外液滲透壓下降,容量增加。
相反,當(dāng)滲透壓下降,血容量增多時,可出現(xiàn)上述相反機制,使ADH分泌減少,腎遠(yuǎn)曲小管和集合管重吸收水減少;滲透壓回升,血容量減少。(見圖3-5)
圖3-1-5 抗利尿激素的調(diào)節(jié)及作用示意圖
(二)渴覺中樞的作用
渴覺中樞位于下丘腦視上核側(cè)面,它和滲透壓感受器在空間上有部分重疊。滲透壓感受器興奮時,渴覺中樞也興奮、產(chǎn)生渴感、機體主動飲水補充水的不足。(圖3-1-6)
圖3-1-6 渴覺中樞和滲透壓感受器位置
(三)醛固酮的作用(Function of aldosterone)
醛固酮是調(diào)節(jié)細(xì)胞外液容量和電解質(zhì)的激素,醛固酮的分泌,是通過腎素一血管緊張素系統(tǒng)實現(xiàn)的。
當(dāng)細(xì)胞外液容量下降時,刺激腎小球旁細(xì)胞分泌腎素,激活腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)、醛固酮分泌增加,使腎臟重吸收鈉增加,進而引起水重吸收增加,細(xì)胞外液容量增多;相反細(xì)胞外液容量增多時,通過上述相反的機制,使醛固酮分泌減少,腎重吸收鈉水減少,細(xì)胞外液容量下降。
血鈉降低,血鉀升高同樣刺激腎上腺皮質(zhì),使醛固酮分泌增加。(見圖3-7)
圖3-7 醛固酮分泌的調(diào)節(jié)及作用示意圖
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