第十四章 水和电解质代谢第十四章 水和电解质代谢

水代谢 钠、氯和钾的水代谢 钠、氯和钾的代谢 体液 水盐代谢的调节 代谢 体液 水盐代谢的调节

钙磷代谢 微量元素钙磷代谢 微量元素

第一节 体 液

一、体液的含量和分布

三、各部分体液间的交换

二、体液的电解质含量及其特点

体液 :水 + 溶质，约占体重 60% 。

体液含量及分布 体液含量及分布 因年龄、性别、胖瘦情况而异。因年龄、性别、胖瘦情况而异。

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

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

体液水

溶质

电解质：

非电解质：

Na+ 、 K+、 Cl- 、 Ca2+

、 Mg2+ 、 HCO3

- 、 HPO4

2+ 、

有机酸根、蛋白质

二、体液的电解质含量及其特点

它们在细胞内外液中的分布有很大差异葡萄糖、尿素

主要阳离子 主要阴离子细胞外液 Na+

Cl- ， HCO3-

细胞内液 K+ HPO42- ， Pr-

各部分体液中电解质组成的特点：(1) 各部分体液的电解质组成不同

(3) 血浆中蛋白质含量远高于细胞间液(4) 各部分体液渗透压基本一致。

无机离子 + 非电解质 晶体渗透压

蛋白质 胶体渗透压

(2) 以 mmol( 电荷 )/L( 摩尔电荷浓度 ) 表示时 , 各部分体液阴阳离子相等 , 呈电中性

三、各部分体液间的交换

• 血浆与组织间液间的交流

• 细胞内液与组织间液之间的交流

( 一 ) 血浆与组织间液之间的交流

血浆

组织液

毛细血管压

组织液胶体渗透压

血浆胶体渗透压

组织间液静水压

正常时，流出与流回量基本相等

心功能不全 静脉回流受阻 毛细血管压 水肿

低蛋白血症 血浆胶体渗透压 组织液回流 水肿

低分子量物质

毛细血管壁

( 二 ) 细胞内液与组织间液之间的交换

K+ K+

Pr 、 Ca2+ 、 Mg2+

Pr 、 Ca2+ 、 Mg2+

CO2

HCO3-

Cl-

O2CO2

HCO3-

Cl-

O2

H2OH2O

氨基酸尿素

葡萄糖氨基酸尿素

葡萄糖

Na+Na+

钠泵

“ 水向高处流”

一、水的生理功能 一、水的生理功能 第二节 水代谢

( 二 ) 调节体温

( 三 ) 溶剂与运输作用

( 四 ) 促进体内化学反应

( 五 ) 润滑作用

( 一 ) 细胞的组成成分

二、水平衡二、水平衡 -------- 水的摄入和排出水的摄入和排出 水的摄入 水的摄入 ml/ml/ 天天 水的排出水的排出 ml/ml/ 天天

饮水饮水食物水食物水代谢水代谢水

总计总计

12001200

10001000

300300

25002500

呼吸呼吸皮肤皮肤粪便粪便

肾肾

350350

500500

150150

15001500

25002500

一、钠和氯的代谢( 一 ) 含量和分布含量：以体重 60Kg 的人为例， 含 Na+ 约 60g 、 Cl- 约 100g

分布： 细胞外液及骨骼，骨骼为体内的 钠储存库。

第三节 钠、氯和钾的代谢

( 二 ) 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：

二、钾的代谢( 一 ) 含量和分布

保持血浆 [K+] 恒定具有重要意义

98% 的钾在细胞内液2% 的钾在细胞外液

血浆 [K+] 为 3.5 ～ 5.5mmol/L

血 [K+] < 3.5mmol/L------ 低血钾血 [K+] > 5.5mmol/L------ 高血钾

( 二 ) 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 , 0.15mmol K+ 进入细胞内合成 1g 蛋白质 , 0.45mmol K+ 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 酸碱平衡章详细讲授

( 三 ) 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 低血钾患者，最好口服补钾 ;

如需静脉滴注，应注意“四不宜”原则不宜过多

不宜过浓 (切忌 10%KCl 静脉推注 !)不宜过快 ( 注意滴速 )

不宜过早 (见尿补钾 )

肾排 K+ 特点：

第四节 水盐代谢的调节

• 水盐平衡参与调节成员神经系统

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。

一、神经调节高盐饮食、机体失水 ( 1% ～ 2%)

细胞外液渗透压↑刺激

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

( 一 )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 AC

ATP

cAMP

膜蛋白磷酸化

水通道开放

肾小管对水的重吸收↑

+

( 二 ) 醛固酮作用：

保 Na+ 、保水、排 K+ 、排H+ ，增加血容量 ( 排钾保钠 )

促进肾远曲小管和集合管对 Na+

重吸收 , 增加 K+ 和 H+ 的排出总的作用：

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↑

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

( 三 ) 心钠素 (ANF)

合成和分泌： 心房细胞

形式： α-ANF 、 β-ANF 、 γ-ANF

作用部位： 肾小管髓袢上行段

生理功能： 作用最强的利尿、利钠剂

作用机制

ANF ↑

腺苷酸环化酶

排 Na+ 、利尿

此外， ANF还可抑制肾素、醛固酮和抗利尿激素的分泌

细胞外液↑ , 血压↑

激素 释放 作用部位 功 能

ADH

醛固酮

心钠素

垂体 远曲小管 重吸收水 维持水平衡

肾上腺皮质 远曲小管 保钠排钾

维持电解质平衡

心房细胞

集合管重吸收钠↓ 抗醛固酮 抗 ADH

总结

第五节 钙磷代谢 ( 重点 )

• 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

一、钙、磷的含量和分布含量

钙 2% 700 ～ 1400g 磷 0.8% ～ 1.2% 400 ～ 800g

分布人体内钙存在状态

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

可扩散钙游离钙 (Ca2+)

难离解化合物

磷 骨、牙： 85%

体液、软组织： 15%

骨、牙(99%)

( 占成人体重 )

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

钙 磷

生

理

功

能 4. 增强心肌的收缩，与 K+ 相拮抗

3. 参与血液凝固

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 只有游离钙才能发挥生理功能

Ca2+ + 血浆蛋白质

HCO3-

[H+]血浆蛋白结合钙

成人 : 2.25 ～ 2.75mmol/L 儿童 : 2.5 ～ 3.0mmol/L

5%

当血 [Ca2+]<0.875mmol/L 时 , 发生手足搐搦

正常时浓度恒定

( 二 ) 血磷定义 : 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↑

● 正常人钙磷浓度 (mg/dl)乘积为 35 ～ 40

乘积＜ 35 ，骨盐溶解

正常成人血磷 : 0.96 ～ 1.62mmol/L

乘积＞ 40 ，钙磷以骨盐形式沉积

四、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

吸收钙

十二指肠和空肠

钙

磷

小肠上段磷

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

五、钙磷代谢的调节 ( 重点 )

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VitD3

25-(OH)D3

1,25(OH)2D3 24,25-(OH)2D3

1,24,25-(OH)3D3

1α-羟化 24-羟化( 肾 )

25-羟化(肝 )

1α-羟化24-羟化

调节●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 CT 1,25(OH)2D3生成↓

25-羟化酶 (肝 )1α-羟化酶 ( 肾 )

24-羟化酶 ( 肾 )+

1α-羟化酶

2. 1,25(OH)2D3对钙磷代谢的调节作用

CaBP 促进钙的吸收

mRNA

(2) 促进骨盐的沉积 . 缺乏 1,25(OH)2D

3 时儿童易患佝偻病，成人易患骨软化病(3) 促进肾近曲小管重吸收钙磷 ( 作用弱 )

(1) 促进小肠对钙磷的吸收

机制与类固醇激素作用类似

肠粘膜细胞

1,25(OH)2D3

总效果 : 血钙和血磷浓度↑

( 二 ) 甲状旁腺素 (PTH)

1. PTH 合成、分泌的调节

合成：甲状旁腺细胞主要调节因素：细胞外液 [Ca2+]

血 [Ca2+] 正常时， PTH 保持一定的基础分泌

血 [Ca2+]↑ ， PTH 的合成分泌↓血 [Ca2+]↓ ， PTH 的合成分泌↑

血中 [Ca2+] 水平与 PTH 水平呈负相关

本质 : 84肽

2 、 PTH对钙磷代谢的调节作用(1) 对肾的作用 ( 主要 )

① 促进肾小管重吸收钙 , 抑制肾小管重吸收磷② 刺激肾脏 1,25(OH)2D3 的生成， 间接促进小肠对钙磷的吸收

(2) 对骨的作用促进溶骨作用，骨盐溶解，释出钙和磷对磷的作用 : 肾作用 >对骨和对肠的间接作用

总效果 : 升高血钙和降低血磷

( 三 )降钙素 (CT)1. CT 合成分泌的调节

合 成 ：甲状腺 C 细胞、甲状旁腺调节因素：血钙水平

血钙↑， CT 分泌↑

本 质： 32肽

血钙↓， CT 分泌↓

2 、 CT对钙磷代谢的调节作用(1) 对骨的作用：抑制骨盐溶解， 促进成骨作用，减少骨释出钙磷

(2) 对肾的作用：抑制肾小管对钙磷的重吸收， 促进钙磷的排泄

(3) 对肠的作用：抑制 1α- 羟化酶，减少 1,25(OH)2D3 合成，间接抑制肠对钙磷的吸收

总效果 : 降低血钙和血磷

( 四 ) 1,25(OH)2D3 、 PTH 、 CT 的协同作用

CT

骨盐沉着

血 [Ca2+]↓

PTH

血 [Ca2+]↑

血磷↓小肠 1,25(OH)2D3

骨盐溶解

小肠 促分泌

肾排磷↑促 合

成

钙重吸收↑

钙吸收↑

促分泌 抑分泌

钙吸收↓

血钙 血磷

1,25(OH)2D3 、 PTH 、 CT对钙、磷代谢的影响

调节因素

1,25(OH)2D3

肠吸 收钙

肾重吸收 钙 磷

肾排泄 钙 磷

溶骨 作用

成骨 作用

PTH

CT

** *

* ：生理剂量** ：大剂量

概念 指在人体内总含量低于体重万分之一的元素。正常成人需要量很低，常以 μg 或 mg 计。

人体必需的微量元素有 14种：

铁、碘、铜、锌、氟、钼、锰、硒、钴、铬、镍、钒、锶、硅

第六节 微量元素