Water and Electrolyte Imbalance

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1 Water and Electrolyte Imbalance
水、电解质代谢紊乱  Water and Electrolyte Imbalance

2 Case study 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？
患者：42岁，男性。2天前因食入不洁食物后出现腹痛，每天 十多次水样便。昨在本地医院抗炎治疗和输入1000ml 5%葡萄糖，未见好转。 查体：口层发紫，皮肤弹性降低，眼窝下陷，脉搏无力，血压 85/60mmHg，尿量400ml/日。 实验室检查：血pH 7.29、血清Na+123mmol/L、血清Cl¯98mmol/L、 血清K+ 3.5 mmol/L、血浆渗透压265mmol/L； SB 16mmol/L；血清尿素氮9.0mmol/L、尿检正常。 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？

3 生 理 学 基 础 第一节 水、电解质代谢 （Water and electrolytes balance） 体液容量与分布
第一节 水、电解质代谢 水、电解质紊乱 生 理 学 基 础 体液容量与分布 Volume & distribution 体液的电解质组成 Composition of electrolytes 水与电解质代谢平衡调节 Balance of water and electrolyte metabolism

4 一、体液容量及其分布（Total fluid volume and distribution）
Table1 Approximata volume of body fluid compartments 成人（男） 妇女 新生儿 老年人 TBW *Total body water,TBW; Intracellular fluid, ICF; Extracellular fluid, ECF 水、电解质紊乱 ICF ECF Interstitial fluid Plasma

5 水、电解质紊乱 （Plasma） （Interstitial fluid） （ICF） （ECF）

6 二、体液的电解质组成（Composition of electrolyte in body fluids）
Table 2 ELECTROLYTE COMPOSITION OF BOOD FLUIDS  Compartmental concentration (mEq/L) Plasma Interstitial fluid Intracellular fluid Positive ion  Na K Ca   Mg Total Negative ion Cl   HCO3 HPO42 SO42 Organic acid — Protein(Pr ) Total

7 【渗透压】（Osmotic pressure）
水、电解质紊乱 【渗透压】（Osmotic pressure） 如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。 Osmosis is the net diffusion of water across a selectively permeable membrane from a region of high water concentration to one that has a lower water concentration. 渗透压高 渗透压低 ⊙ H2O 渗透压

8 Balance of water and electrolyte metabolism
三、水与电解质代谢平衡调节 Balance of water and electrolyte metabolism 水、电解质紊乱 细胞内外液体调节 血浆与细胞间液调节 体内外液体交换调节

9 ►细胞内外液体的交换调节 ►血浆与细胞间液的交换调节
水、电解质紊乱 ►细胞内外液体的交换调节 Exchange of fluid between the cytoplasm and the interstitial space is driven by osmotic gradients. H2O Na+ ►血浆与细胞间液的交换调节 Hydrostatic pressure and osmotic pressure are the forces that determine transport of fluid in and out of capillaries.

10 ►体内外液体的交换调节 (Regulation of body fluid and electrolyte balance)
水、电解质紊乱 ►体内外液体的交换调节 (Regulation of body fluid and electrolyte balance) 【水的摄入与排除】 成年人每天摄入水量：2500ml；每天排出水量：2500ml。

11 水、电解质紊乱 包含 机体对水、电解质平衡调节 血浆渗透压的调节 血容量的维持调节

12 有效循环血量↓、AGTII ↑ Water intake↑ ECF↑
水、电解质紊乱 ■血浆渗透压调节（Regulation of plasma osmolality） 血清钠浓度↑ 口渴中枢（+） Thirst 有效循环血量↓、AGTII ↑ Water intake↑ ECF↑ ▲渴感(Thirst) ▲抗利尿激素（ Antidiuretic hormone，ADH） Serum osmolality↑(>280mmol/L) Osmoreceptor（+） Blood volume↓ Baroreceptor（+） Stress, Pang, Nausea, AGTII↑ ADH output↑ Reabsorption of water from renal distal tubular fluid↑

13 肾脏中分布AQP(aquaporins)种类：
【ADH作用下远曲小管、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↑ ATP cAMP ↑ 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↑ 水、电解质紊乱 肾脏中分布AQP(aquaporins)种类： AQP1、AQP2、AQP3、AQP4。

14 血容量和血压↑ 肾素分泌↓、对抗AGT的缩血管作用、 心房心肌细胞分泌ANF 抑制Ald分泌、拮抗Ald的滞钠作用
水、电解质紊乱 ■血容量的维持调节（Regulation of Blood volume） ▲肾素-血管紧张素-醛固酮系统（RAAS） ▲心房利钠因子（ANF; Atrial Natriuretic Peptide, ANP） 血容量和血压↑ 肾素分泌↓、对抗AGT的缩血管作用、 心房心肌细胞分泌ANF 抑制Ald分泌、拮抗Ald的滞钠作用

15 第二节 水、钠代谢紊乱（Disorders of fluid balance)
水、电解质紊乱 第二节 水、钠代谢紊乱（Disorders of fluid balance) 一、水和钠与外环境的交换 ►水的摄入与排除（Intake and output of water） ►机体的钠平衡调节（Regulation of sodium Balance） ■Content of sodium ：58mmol/kg，Total body sodium：60～80g/ 60kg. ■Distribution of body sodium ： ECF 45% ICF 10% Bone 45% Serum Na+ concentration: 135~145mmol/L ■食物提供：Na+ 2～4g/24h，肾排出量：100～140mmol(3g)/24h。 ■肾排钠特点：“多吃多排，少吃少排，不吃不排”。

16 二、水、钠代谢紊乱的分类 渗透压 自学 水、钠紊乱分类 体液容量 水过少（Hypovolemia） 水过多（Hypervolemia）
水、电解质紊乱 二、水、钠代谢紊乱的分类 水、钠紊乱分类 体液容量 水过少（Hypovolemia） 水过多（Hypervolemia） 渗透压 低渗性（Hypotonic） 高渗性（Hypertonic） 自学

17 水、电解质紊乱 Isotonic Hypertonic Hypotonic

18 三、体液容量不足（Hypovolemic body fluids)
低渗性缺水 三、体液容量不足（Hypovolemic body fluids) ►低渗性缺水 (Hypotonic dehydration) (Hypovolemic hyponatremia ) 机体缺水、缺钠，而且失钠多于失水，体液容量减少的同时，血 清钠浓度＜130mmol/L(130mEq/L)，血浆渗透压＜280mmol/L。 Hypovolemic hyponatremia is sometimes called hypotonic dehydration. It is hyponatremia with lower volume of ECF, decreased serum sodium concentration(<130mmol/L) and plasma osmotic pressure (＜280mmol/L ).

19 等渗性或低渗性体液丢失 1. 病因和发生机制（Causes and mechanism） 肾外失钠 Extrarenal factors
低渗性缺水 1. 病因和发生机制（Causes and mechanism） 等渗性或低渗性体液丢失 肾外失钠 Extrarenal factors 肾性失钠 Renal factors ■肾外失钠（Extrarenal factors） ▲消化液大量丢失（Water and sodium loss through GI tract） ▲大量出汗（而只补充水） （Water and sodium loss through the skin） ▲体液大量在体腔内积聚 （Collection of the fluid in peritoneal cavity）

20 肾脏重吸收H2O、Na+减少 血容量减少后肾脏重吸收水增多（ADH↑） 肾外性原因 丢失等渗或低渗性体液 肾性原因 经肾失钠或同时失水过多
低渗性脱水 ■肾性失钠（Renal factors ）       ▲限制钠盐摄入或长期大量用排钾利尿药 ▲慢性肾疾病 ▲急性肾衰多尿 ▲Addison病 肾脏重吸收H2O、Na+减少 血容量减少后肾脏重吸收水增多（ADH↑） 肾外性原因 丢失等渗或低渗性体液 肾性原因 经肾失钠或同时失水过多 治疗上只补水未注意补钠 低渗性脱水

21 Normal Intracellular fluid 2．对机体影响（Effects on body）
■体液变动（Water will shift from ECF to ICF） 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↓↓↓ 低渗性脱水 Normal Interstitial fluid Intracellular fluid Plasma

22 患者早期尿量不减少；尿钠<10mmol/L或无。
低渗性脱水 ■尿液改变 患者早期尿量不减少；尿钠<10mmol/L或无。 ■休克倾向(Symptom of circulatory failure) 水从细胞外向细胞内转移 细胞外液↓↓ 血容量↓↓ 血压↓↓ 休克 ■缺水体症明显（Dehydrate symptom ） ■其他的临床表现（Other manifestation） ▲渴：早期可以没有口渴；中、后期会有口渴。 ▲CNS症状：重症低渗性脱水有神志淡漠、嗜睡、昏迷等。

23 ►高渗性缺水（Hypertonic dehydration） 机体缺水、缺钠，而且失水多于失钠，体液容量减少的同时，
高渗性脱水 ►高渗性缺水（Hypertonic dehydration） 机体缺水、缺钠，而且失水多于失钠，体液容量减少的同时， 血清钠浓度＞145mmol/L(145mEq/L),血浆渗透压＞310mmol/L。 Hypertonic dehydration，also called hpovolemic hyernatremia. There is more loss in water than in sodium composition, causing serum sodium concentration and plasma osmotic pressure higher than 150mmol/L and 310mmol /L, respectively. 1．Causes and mechanism ■水的丢失超过钠的丢失 ▲肾外丢失：肺失水；皮肤失水；胃肠道丧失低渗液。 ▲肾失水：中枢性、肾性尿崩症；渗透性利尿。

24 2．机体的影响（Effects on body）
水、电解质紊乱 高渗性脱水 水源断绝、不能或不会饮水 单纯失水 丧失低渗液 渴感丧失 ■水摄入不足 2．机体的影响（Effects on body） ■口渴求饮（渴感障碍者除外） ▲血浆渗透压↑ 渗透压感受器（+） ▲血容量↓ AGTII↑ 口渴中枢（+） ▲高渗性脱水 唾液分泌↓ 口腔咽喉部干燥 口渴

25 Normal 细胞内液↓ 汗腺分泌↓ 散热↓、体温↑ 严重高渗性脱水 脑细胞脱水和脑压↓ 出现CNS症状
水、电解质紊乱 ■Water will shift from ICF to ECF ECF渗透压有所回降 ■尿少而比重高（尿崩症病人除外） ■脱水热（ Dehydrant fever） 细胞内液↓ 汗腺分泌↓ 散热↓、体温↑ Normal Plasma Interstitial fluid Intracellular fluid ■CNS症状（CNS symptom ) 严重高渗性脱水 脑细胞脱水和脑压↓ 出现CNS症状 ■休克、肾衰（Shock, renal failure）

26 ►等渗性脱水（Isotonic dehydration） 水和钠以等渗比例丢失，虽然容量有所减少，但血清钠浓度维持在
135~145mmol/L（或mEq/L），血浆渗透压为280~310 mmol/L 。 水、电解质紊乱 1．原因和发生机制（Causes and mechanism） 呕吐、腹泻，大量胸、腹水形成，大面积烧伤和严重创伤使 血浆丢失等。 2．对机体的影响（Effects on body） 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 细胞外液、血容量↓ 血压↓、尿量↓ 体温升高、明显脱水外貌 等渗性脱水在处理上只补水而不注意补钠，可转变为低渗性脱水。

27 水、电解质紊乱

28 二、水中毒（Water intoxication）
水、电解质紊乱 二、水中毒（Water intoxication） 由于水过量、细胞内、外液容量扩大，血清钠稀释而降低， 并导致包括稀释性低钠血症在内的一系列病理生理改变。 Water intoxication occurs characteristically with an increased both total body sodium and total body water, in which the increase in total body water is greater than that in total body sodium. ►病因与发生机制（Causes and mechanism） 1．摄入过多的水

29 下丘脑疾病（脑炎、脑肿瘤 ）、ADH异位分泌（肺燕麦细胞癌 ）
水、电解质紊乱 2．ADH分泌过多 ■ ADH分泌不当 ▲有效循环血量减少 ▲ADH分泌异常增多综合征（SIADH） 下丘脑疾病（脑炎、脑肿瘤 ）、ADH异位分泌（肺燕麦细胞癌 ） ■其它原因 疼痛、恶心和情绪应激 肾上腺皮质功能↓ GC↓ ADH↑ 外源性ADH输入(加压素、催产素) 水中毒 3. 肾排水功能减退

30 ECF↑、渗透压↓ H2O进入细胞内↑ 细胞水肿
水、电解质紊乱 4. 低渗性缺水治疗不当 低渗性脱水 水中毒 大量补充不含电解质的液体 ►水中毒对机体的影响 ECF↑、渗透压↓ H2O进入细胞内↑ 细胞水肿 ■轻度和慢性水中毒 症状也不明显（可有乏力、头晕、嗜睡、流泪现象等）。 ■急性重度水中毒 ▲脑细胞水肿和颅内压增高，严重时可以危及患者的生命。 ▲CNS症状出现较早（头痛、恶心、呕吐、昏睡、昏迷、惊厥等）。

31 思考题 1．如何全面理解水钠代谢紊乱的分类？ 2．高渗性缺水和低渗性缺水的病理生理变化有哪些主要区别？ 对机体的主要危害有何不同？
3．水肿和水中毒有什么区别？基本病因是什么？。